Perturbateur endocrinien, au fait qu’est-ce que c’est?

Catalogués de “polluants émergents”, les perturbateurs endocriniens font régulièrement l’actualité, mais qu’est-ce que c’est un perturbateur endocrinien?

Définition

« Un perturbateur endocrinien est une substance exogène (xénobiotique) ou un mélange de substances exogènes qui vont altérer les fonctions normales du système endocrinien et par conséquence être responsables d’effets délétères (néfastes) sur un organisme, sa descendance, une population ou sous-population » (OMS, 2002)

Comment fonctionne le système endocrinien?

Le système endocrinien est un réseau complexe, composé de glandes endocrines, lesquelles délivrent des signaux chimiques (hormones) dès l’embryogenèse et jusqu’à la fin de vie de l’organisme. Les hormones régissent, entre autres, la reproduction, le développement, la croissance, le comportement et les interactions avec le système immunitaire [3,5].

Les glandes endocrines les plus connues sont:

• les testicules où la testostérone (hormone) est produite. La testostérone assure la différenciation sexuelle lors de l’embryogenèse et le maintien des caractéristiques mâles tout au long de la vie.
• les ovaires, lesquels sécrètent deux hormones, la progestérone et l’oestrogène, permettant le développement et le maintien des attributs féminins.
• la thyroïde, qui régule le métabolisme (croissance et développement) et le taux de calcium dans le sang.
• le pancréas, impliqué dans la régulation du taux de sucre dans l’organisme, via l’insuline (diminue la glycémie) et son antagoniste le glucagon (augmente la glycémie).
• …

Comment les perturbateurs endocriniens affectent les organismes ?

Les perturbateurs endocriniens peuvent agir selon 4  voies possibles :

=> En mimant l’action (effet agoniste) d’une hormone produite naturellement par l’organisme vivant, comme l’œstrogène ou la testostérone, et aboutir par exemple à la féminisation d’une population (dans le cas d’un perturbateur endocrinien mimant l’activité œstrogénique) ou à sa masculinisation (dans le cas d’un perturbateur endocrinien mimant l’activité de la testostérone)

=> En provoquant des effets antagonistes à l’hormone naturellement produite.

=> En bloquant les récepteurs cellulaires (empêchant l’hormone de se fixer, le perturbateur endocrinien empêche l’action de l’hormone)

=> En altérant la synthèse, le transport, le métabolisme ou l’excrétion de l’hormone, altérant in fine la concentration naturelle hormonale.

Substances ayant des effets perturbateurs endocriniens?

Le soja par exemple, même “bio”, présente une activité oestrogénique. Comme l’hormone provient d’une plante, on parle de “phyto-hormone” et “phytoestrogène”. D’autres végétaux partagent ces effets, tels que les pois chiche, le froment et le germe de luzerne. Ce sont également des phytoestrogènes [2].  Les phytoestrogènes sont souvent utilisés dans les traitements pour atténuer les symptômes de la ménopause [9].

Dans la catégorie des hormones synthétiques, produites et utilisées volontairement (en opposition aux polluants), on retrouve les pilules contraceptives, les traitements hormonaux et les traitements anticancéreux.

Enfin dans notre environnement, nous sommes soumis involontairement à une série de polluants pouvant avoir des effets perturbateurs endocriniens. L’Inserm a publié une liste non exhaustive:

Pourquoi est-ce difficile d’affirmer ou infirmer le potentiel effet perturbateur endocrinien?

à cause de la relation dose-effet qui n’est pas systématique, elle est non prévisible.

D’ordinaire, la plupart des polluants ont une relation dose-effet linéaire (fig.1), autrement dit, plus la dose augmente plus les effets sont forts. Cette relation dose-effet est utilisée pour prédire l’impact des polluants aux effets toxiques à seuil.

Par contre, concernant les perturbateurs endocriniens, ce n’est pas la dose qui constitue le danger, mais la fenêtre d’exposition. De plus les perturbateurs endocriniens ne vont pas avoir le même effet selon leur nature chimique et selon le mécanisme endocrinien qu’ils perturbent (reproduction sexuelle, croissance, métabolisme des glucides…) [8].

Quels sont les effets observés sur l’être humain?

Lorsque les perturbateurs endocriniens interfèrent avec l’activité des hormones sexuelles, les petits garçons sont plus vulnérables que les petites filles, car le développement masculin est hormonodépendant. A partir de la 7-8ème semaine de gestation, le gène SRY du chromosome Y, permet la différenciation des gonades, jusque là indifférenciées, vers le développement du système reproducteur mâle.  Cette différenciation testiculaire est assurée par la présence de testostérone, qui est synthétisée par les cellules de Leydig [5].

Les altérations pouvant être observées à la naissance chez les petits garçons sont:

• cryptorchidie (testicules non descendus)
• hypospadias (l’urètre n’est pas positionné normalement au bout du pénis)

Néanmoins il n’est pas possible de savoir si les taux de prévalence, pour ces deux pathologies, ont augmenté au cours de ces vingt dernières années. En effet aucune étude concordante ne permet d’avoir une vision d’ensemble fiable, malgré ce qu’en disent les associations militantes… [4]. Dans certains pays le taux d’incidence semble croître continuellement, dans d’autres les chiffres stagnent. Parfois au sein même d’un pays, entre les différentes régions, les chiffres divergent sans raison évidente [8].

Les études les plus récentes, concernant la cryptorchidie et l’hypospadias, mettent en cause des facteurs génétiques associés à une exposition aux perturbateurs endocriniens [1,10, 11]. Par exemple, une des études a mis en évidence un taux significativement supérieur d’hypospadias chez les petits garçons, dont les mères s’étaient alimentées de phytoestrogènes pendant leur grossesse (ex: soja) [1].

En parallèle des effets sur le système reproducteur, les perturbateurs endocriniens peuvent interférer avec le reste du système endocrinien et potentiellement induire d’autres troubles : puberté précoce, baisse de la fertilité, déficience du système immunitaire, des cancers : du sein, de la prostate, de la thyroïde… [8].

Toutefois l’OMS reste prudente, en indiquant que pour de nombreux polluants les liens de causalité ne sont pas clairement identifiés.

En effet il faut garder en tête que toute pathologie est la résultante de diverses expositions aux polluants (facteurs environnementaux), de facteurs comportementaux (hygiène de vie, activité physique…), de facteurs héréditaires et d’un système immunitaire unique, propre à chacun. En plus les mécanismes d’actions des perturbateurs endocriniens ne sont pas tous connus, ni clairement identifiés. A cela s’ajoute une relation dose-réponse non linéaire. Ainsi tous ces éléments nous orientent vers des “polluants aux effets possibles ou probables”.

Quels sont les effets observés sur la faune sauvage?

Les premiers effets ont été mis en évidence en observant la faune sauvage. Dès les années 60, la biologiste américaine, Rachel Carson, remarque l’effondrement de la population du pygargue à tête blanche (l’aigle américain), en cause, des coquilles d’œufs trop fines qui se cassent, des becs déformés, … Elle mettra en évidence l’impact du DDT sur le métabolisme de ces oiseaux, dans son livre “Silent Spring” (1962).

Vingt ans plus tard, dans les années 80, un déversement accidentel de composés chimiques toxiques (dicofol, acide sulfurique et DDT) dans le lac Apopka en Floride provoque un effondrement de la population d’alligators. Les individus n’étaient plus capables de se reproduire entre eux (micro-pénis, ovaires anormaux chez les femelles, et testicules mal-formés chez les mâles) [3]

Depuis, on observe fréquemment dans les milieux aquatiques et notamment sur les populations de poissons, les signes de pollutions aux perturbateurs endocriniens, à travers:

• l’imposex (la population tend à se masculiniser ou à se féminiser selon les perturbateurs endocriniens présents)
• l’intersex (différenciation sexuelle mâle ou femelle indéfinie).

Pour aller plus loin, les articles

“Bisphénol A (BPA) n’a-t-on pas fait une erreur de l’interdire?”

“Les phtalates et non le phtalate”

Bibliographie

[1] Baskin L, Quantitative measurement of the androgen receptor in prepuces of boys with and without hypospadias, BJUI Internationa, 2013, 112: 159-160

[2] Duval G, Simonot B, Les perturbateurs endocriniens : un enjeu sanitaire pour le XXI siècle, Air Pur, 2010, n°79, 9-18

[3] Fernandes TF, Endocrine Disrupting Chemicals, lecture at Edinburgh Napier University, 2009-2010.

[4] Fisch H, Hyun G, hensle TW, Rising hypospadias rates: Disproving a myth, Journal of Pediatric Urology, 2010 6:37-39

[5] Gilpin L, Endocrine Disruptors, lecture at Edinburgh Napier University, 2009-2010.

[6] Inserm, Expositions aux micropolluants à effets perturbateurs endocriniens, Cancer et Environnement, 2008, p833-842

[7] Inserm, Reproduction et Environnement, Malformations génitales du garçon, hypospadias et cryptorchidie, 2011, p5-15

[8] OMS, Global assessment of the state-of-the-science of endocrine disruptors, WHO/PCS/EDC/02.2, 2002

[9] Tempfer CB, Froese G, Heinze G, Bentz, EK, hefler LA, Huber JC, Side Effects of phytoestrogens: a meta-analysis of randomized trials, American Journal of Medicine, 2009, 122: 939-946

[11] Van der Zander LFM, Van Rooij IALM, Feitz WFJ et al. Aetiology of hypospadias: a systematic review of genes and environment, Human Reproduction Update, Oxford Journal, 2012, 0: 1 –24,