Emissions des moteurs diesel : Nouveau classement par le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC)

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1 Emissions des moteurs diesel : Nouveau classement par le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) SNCF DRH EPIC Prévention et Santé

2 COMPOSITION DES EMISSIONS DIESEL MELANGE COMPLEXE DE SUBSTANCES CHIMIQUES : PLUS DE 100 COMPOSANTS DIFFERENTS - PHASE GAZEUSE - PHASE PARTICULAIRE SNCF INFRA IRH GREFMED 16 Octobre 2012

3 COMPOSITION DES EMISSIONS DIESEL PHASE GAZEUSE Oxydes de carbone: CO, CO 2 Eau (H 2 O) Oxydes d azote: NO, NO 2 Dioxyde de soufre (SO 2 ) en moindre concentration depuis la désulfuration des carburants Aldéhydes Hydrocarbures de bas PM (ex: toluène) Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) légers (2-4 cycles) non cancérogènes

4 COMPOSITION DES EMISSIONS DIESEL PARTICULES DIESEL Très fines (diamètre < 0,1 µm), s agglomèrent pour former des chaînes carbonées de taille plus élevée (jusqu à 30 µm). Fraction solide (= noyau de suies = carbone élémentaire) sur lequel sont adsorbés divers composés en proportion variable. Principaux composants des particules diesel «traditionnelles»: Carbone élémentaire (fraction insoluble) : % de la masse des particules Carbone organique (fraction soluble) : % de la masse des particules. Contient divers composés organiques légers ou lourds, notamment des HAP et des nitro-hap, dont certains sont cancérogènes (tels le benzo(a)pyrène et le 1-nitro-pyrène) Sulfates : 1-4 % Métaux (1-5 %), autres composés Composition des particules émises par la «nouvelle technologie diesel» : Sulfates (53 %) Carbone organique : 30 % de la masse des particules Carbone élémentaire : 13 % de la masse des particules

5 MESURAGE DE L EXPOSITION AUX EMISSIONS DIESEL Difficile car nombre élevé de composés chimiques Mesurage d un petit nombre de polluants, les plus représentatifs de l exposition Consensus pour le choix des indicateurs d exposition Voir ND et ND , INRS SNCF INFRA IRH GREFMED 16 Octobre 2012

6 MESURAGE DE L EXPOSITION AUX EMISSIONS DIESEL Pour la phase gazeuse: NO et NO2 (+ CO si travaux en espace confiné) VLEP: NO VME = 25 ppm, NO2 VLCT = 3 ppm, CO VME = 50 ppm Pour la phase particulaire: Carbone élémentaire Voir Norme NF EN Pas de VLEP française, Valeur guide allemande : TRK = 100 µg/m 3 pour travaux à l air libre; 300 µg/m 3 pour travaux souterrains Permet d évaluer quantitativement l exposition aux particules diesel Ne permet pas de rendre compte de l'exposition aux composés cancérogènes qui se trouvent dans la fraction soluble des particules diesel, car le rapport carbone élémentaire/hap peut être très variable selon la période d exposition et selon la source d émissions diesel

7 EFFETS SUR LA SANTÉ DES ÉMISSIONS DIESEL: rappels A COURT TERME Effets irritants (oculaires et respiratoires) Intoxication au CO Effets sur le système cardiovasculaire A LONG TERME Toux et expectorations chroniques BPCO? Réaction inflammatoire des voies respiratoires Effets génotoxiques et cancérogènes SNCF INFRA IRH GREFMED 16 Octobre 2012

8 EFFETS GENOTOXIQUES DES ÉMISSIONS DIESEL In vitro Altération de l ADN Effets mutagènes dans les bactéries Effets mutagènes dans les cellules de mammifères en culture Echanges de chromatides-sœur Anomalies chromosomiques dans les cellules de mammifères en culture (dont lymphocytes humains) Transformations morphologiques de cellules en culture In vivo Echanges de chromatides-sœur Induction de micro-noyaux dans divers tissus et dans plusieurs espèces animales Induction d aberrations chromosomiques chez des travailleurs exposés aux émissions diesel

9 EFFETS CANCEROGENES DES ÉMISSIONS DIESEL 1988, 1ère évaluation par le CIRC : classement groupe 2A (cancérogène probable pour l homme) Chez l animal : «preuves suffisantes» d une association causale entre l exposition aux émissions diesel et le risque de cancer pulmonaire Rat: Augmentation des cancers pulmonaires lors d inhalation prolongée de concentrations élevées de particules diesel (> 2000µg/m3). Résultats négatifs aux doses plus faibles. Saturation des mécanismes d épuration pulmonaire. Résultats équivoques chez la souris et négatifs chez le hamster. Chez l homme : «preuves limitées» d un effet cancérogène pulmonaire Etudes épidémiologiques : risque relatif de cancer pulmonaire modéré < 1,5. Nombreux biais ou facteurs de confusion potentiels : tabagisme, exposition à l amiante Absence de quantification historique de l exposition aux émissions diesel, ne permettant pas d étudier de manière adaptée la relation dose-effet.

10 EFFETS CANCEROGENES DES ÉMISSIONS DIESEL Depuis 1988, près de 50 études épidémiologiques publiées Excès de risque modéré de cancer pulmonaire (1,2 1,5) dans la plupart des études Dont 2 méta-analyses (portant chacune sur près de 30 études épidémiologiques/ cohortes et cas-témoins) 1988 (Bhatia R. and al. Diesel exhaust exposure and lung cancer. Epidemiology, 1988; 9: ) Méta-risque = 1,33 (IC 95% : 1,24-1,44) Méta-risque = 1,35 (IC 95% : 1,10-1,52) pour les 16 études avec ajustement sur le tabagisme 1999 (Lipsett M., Campleman S.. Occupational exposure to diesel exhaust and lung cancer: a meta analysis. Am J Public Health, 1999; 89 : ) Méta-risque = 1,47 (IC 95% : 1,29-1,67) après ajustement sur le tabagisme

11 EFFETS CANCEROGENES DES ÉMISSIONS DIESEL Jusqu en 2012, difficultés pour établir clairement un lien de causalité entre l exposition aux émissions diesel et le risque de cancer pulmonaire dans la tranche de risque observée, les résultats pourraient être expliqués par des facteurs de confusion (tabagisme+++) à contrario, l excès de risque pourrait être sous-estimé par une latence insuffisante par rapport au début de l exposition, ou par une mauvaise classification des expositions (pas de mesurages du CE) aucune des études publiées permettait d évaluer la relation doseréponse entre l exposition aux émissions diesel et le risque de cancer pulmonaire (effectif suffisant + quantification historique de l exposition au CE nécessaires)

12 NOUVEAU CLASSEMENT DU CIRC (JUIN 2012) Repose principalement sur les résultats de 4 études épidémiologiques récemment publiées, dont les résultats sont concordants cohorte des mineurs (mines non métalliques) aux USA (2012)* : jugée la plus contributive par le CIRC cohorte des employés de chemins de fer aux USA (2004, 2006) cohorte des employés des transports routiers aux USA (2008, 2012)* analyse «poolée» de 11 études cas-témoins en Europe et au Canada (2011) évaluation quantitative de l exposition au carbone élémentaire

13 ETUDE DE LA COHORTE DES MINEURS (USA) Silverman D.T. and al. The Diesel Exhaust in Miners study: a nested casecontrol study of lung cancer and diesel exhaust. J Natl Cancer Inst, 2012; 104: mines non métalliques (USA) sujets inclus Exposition aux émissions diesel à partir de (selon la mine) Mortalité suivie jusqu en 1997 (50 ans) Evaluation de l exposition au CE : 1156 mesurages individuels du CE Chez les mineurs de fond, moy : µg/m 3 Chez les mineurs de surface, moy : 1,7 µg/m 3 Historique des expositions au CE estimé de manière rétrospective, pour chaque poste de travail, après ajustement des concentrations en CE mesurées sur les concentrations de CO mesurées (ou modélisées pour la période d avant 1976)

14 RESULTATS CHEZ LES MINEURS DE FOND (plus de 5 ans en souterrain) Exposition cumulée au CE (µg/m 3. an), avec un décalage de 15 ans Risque relatif de survenue de cancer pulmonaire (HR) Modèles log linéaires, avec un décalage de 15 ans Risque relatif de survenue de cancer pulmonaire (HR) 0 à < 20 1,00 (référence) 20 à < 40 1,39 [0,36 5,39], p= 0, à < 80 0,82 [0,17 4,03], p= 0,807 Exposition cumulée au CE < 1280 µg/m 3. an Intensité moyenne d exposition au CE (Log µg/m 3 ) 4,06 [2,11 7,83], p < 0,001 1,26 [1,061 1,50], p < 0, à < 160 2,69 [0,99 7,37], p= 0, à < 320 2,67 [0,98 7,27], p= 0, à < 640 2,21 [0,82 5,97], p= 0, à < ,01 [1,97 12,76], p= 0,001 >1280 2,39 [0,82 6,94], p= 0,109 Résultats non ajustés sur le tabagisme, ni sur les expositions passées aux autres nuisances professionnelles : SMR pneumoconioses très élevé dans l ensemble de la cohorte: 12,20 [6,82-20,12]

15 RESULTATS CHEZ LES MINEURS DE SURFACE (plus de 5 ans de travail) Exposition cumulée au CE (µg/m 3. an), avec un décalage de 15 ans Risque relatif de survenue de cancer pulmonaire (HR) 0 à < 20 1,00 (référence) 20 à < 40 1,16 [0,46 2,94], p= 0, à < 80 2,29 [0,60 8,75], p= 0,224 Résultats non ajustés sur le tabagisme, ni sur les expositions passées aux autres nuisances professionnelles : SMR pneumoconioses très élevé dans l ensemble de la cohorte: 12,20 [6,82-20,12], y compris chez les mineurs de surface. Exposition professionnelle (charbon, silice, amiante) antérieure aux travaux dans la mine retrouvée a posteriori chez les sujets atteints de pneumoconiose > 80 8,68 [1,61 46,92], p= 0,012

16 ETUDE CAS-TEMOINS CHEZ LES MINEURS (USA) Attfield M.D. and al. The Diesel Exhaust in Miners study: a cohort mortality study with emphasis on lung cancer. J Natl Cancer Inst, 2012; 104: mines non métalliques (USA) Etude cas-témoins, nichée dans la cohorte 198 cas, 611 témoins Ajustement sur les facteurs de confusion potentiels : tabagisme, autres expositions professionnelles dans la mine, ATCD de pathologies respiratoires chroniques non malignes, exercice d une profession avec risque élevé de cancer pulmonaire pendant au moins 10 ans avant l activité dans la mine

17 RESULTATS DE L ETUDE CAS-TEMOINS Exposition cumulée au CE (µg/m 3. an), avec un décalage de 15 ans Odds Ratio chez les mineurs de fond 0 à < 81 1,00 (référence) 81 à < 325 2,46 [1,01 6,01] Intensité moyenne d exposition au CE (µg/m 3 ), avec un décalage de 15 ans Odds Ratio chez les mineurs de fond 0 à < 8 1,00 (référence) 8 à < 49 1,04 [0,45 2,43] Chez les mineurs de surface: pas d excès de risque de cancer pulmonaire significatif, ni d association avec l exposition cumulée ou avec l intensité moyenne d exposition au carbone élémentaire. 325 à < 878 2,41 [1,00 5,82] 49 à < 104 2,19 [0,87 5,53] > 878 5,10 [1,88 3,87] p= 0,004 > 104 5,43 [1,92 15,31] p= 0,001

18 ETUDE DE LA COHORTE DES EMPLOYES DE CHEMINS DE FER (USA) sujets inclus, âgés de ans en 1959, ans d ancienneté Mortalité étudiée entre 1959 et 1996 Exposition aux émissions diesel à partir de 1945 (transition vapeur/ diesel ) Garshick E. and al. Lung cancer in railroad workers exposed to diesel exhaust. Environ Health Perspect 2004; 112: Chez les conducteurs/opérateurs logistiques RR cancer pulmonaire = 1,40 (IC 95% : 1,30-1,51) Relation inverse entre risque cancer pulmonaire et nombre d années de travail Chez les ouvriers: pas d augmentation du risque (sauf dans sous-groupe âgé de ans en 1945) Pas d ajustement sur: tabagisme, amiante, produits de combustion du charbon

19 ETUDE DE LA COHORTE DES EMPLOYES DE CHEMINS DE FER (USA) Garshick E. and al. Smoking imputation and lung cancer in railroad workers exposed to diesel exhaust. Am J Ind Med 2006; 49: Ajustement sur tabagisme Chez les conducteurs /opérateurs logistiques RR cancer pulmonaire = 1,22 (IC 95% : 1,12-1,32) Pas de relation entre le risque de cancer pulmonaire et le nombre d années de travail Chez les ouvriers de maintenance Pas d augmentation du risque de cancer pulmonaire

20 ETUDE DE LA COHORTE DES EMPLOYES DE CHEMINS DE FER (USA) Laden F. et al. Historical estimation of diesel exhaust exposure in a cohort study of U.S. railroad workers and lung cancer. Cancer Causes Control 2006; 17: Erratum in: Cancer Causes Control 2007; 18: 115. Estimation de l exposition aux émissions diesel chez les conducteurs /opérateurs logistiques (coefficient de probablité d exposition pour chaque année et chaque entreprise) Chez les conducteurs /opérateurs logistiques embauchés après 1945 RR cancer pulmonaire = 1,77 (IC 95% : 1,50-2,09) Association avec le nombre d années de travail dans ce poste, mais pas avec l intensité cumulée Chez les conducteurs /opérateurs logistiques embauchés avant 1945 RR cancer pulmonaire = 1,30 (IC 95% : 1,19-1,43) Pas d association avec le nombre d années de travail, ni l intensité Pas d ajustement sur: tabagisme, amiante, produits de combustion du charbon

21 ETUDE DE LA COHORTE DES EMPLOYES DE L INDUSTRIE DES TRANSPORTS ROUTIERS (USA) Garshick E et al. Lung cancer and vehicle exhaust in trucking industry workers. Environ Health Perspect 2008; 116: sujets inclus, employés en 1985 dans 4 entreprises Mortalité suivie de 1985 à 2000 Ajustement sur le tabagisme Travail pendant plus de 20 ans conducteurs de camions longue distance conducteurs de camions courte distance Risque relatif de survenue de cancer pulmonaire (HR) 1,40 [0,88 2,24] 2,21 [1,38 3,52] employés des quais de chargement 2,02 [1,23 3,33] Activité mixte 2,34 [1,42 3,83]

22 ETUDE DE LA COHORTE DES EMPLOYES DE L INDUSTRIE DES TRANSPORTS ROUTIERS (USA) Garshick E et al. Lung cancer and elemental carbon exposure in trucking industry workers. Environ Health Perspect 2012; 120: Evaluation de l exposition au CE : mesurages individuels du CE Chez les employés des quais de chargement, moy : 0,76 µg/m 3 Chez les conducteurs de camions courte distance, moy : 1,09 µg/m 3 Chez les conducteurs de camions longue distance, moy : 1,12 µg/m 3 Chez les mécaniciens, moy : 0,88 µg/m 3 Analyse intégrant une estimation de l historique des expositions au CE (modélisée pour chaque poste de travail, à partir des résultats de CE mesurés)

23 ETUDE DE LA COHORTE DES EMPLOYES DE L INDUSTRIE DES TRANSPORTS ROUTIERS (USA) Exposition cumulée au CE (µg/m 3. mois), avec un décalage de 5 ans Cohorte entière HR ajusté sur la durée du poste Cohorte excluant les mécaniciens HR ajusté sur la durée du poste < 371 1,00 (référence) 1,00 (référence) Relation dose-réponse linéaire suggérée : pour chaque 1000 µg/m 3 /mois d exposition cumulée au CE (avec un décalage de 5 et de 10 ans), HR de cancer pulmonaire respectivement de 1,07 [0,99 1,15] et de 1,09 [0,99 1,20] 371 à < 860 1,30 [1,01 1,68] 860 à < ,35 [1,01 1,81] > ,36 [0,98 1,89] p = 0,39 1,31 [1,01 1,71] 1,30 [1,02 1,87] 1,48 [1,05 2,10] p = 0,16 Résultats non ajustés sur le tabagisme

24 ANALYSE «POOLEE» DE 11 ETUDES (Europe et Canada) Olsson AC et al. Exposure to diesel motor exhaust and lung cancer risk in a pooled analysis from case-control studies in Europe and Canada. Am J Respir Crit Care Med 2011; 183: analyse «poolée» de 11 études cas-témoins (morbidité pour la plupart), dont 3 publiées Tabagisme et historique professionnel: recueil par interrogatoire chez 84 % des sujets Réévaluation de l historique des expositions professionnelles aux émissions diesel pour chaque sujet inclus, sur la base d une matrice emploiexposition sujets inclus (population hospitalisée ou population générale) Exposition aux émissions diesel de 1922 à 2005 selon l étude

25 ANALYSE «POOLEE» DE 11 ETUDES (Europe et Canada) Exposition cumulée au CE (unité. an) non exposé OR 1,00 (référence) Relation dose-réponse également significative avec la durée de l exposition < 6 0,98 [0,89 1,08] Résultats ajustés sur le tabagisme 6-17,33 1,04 [0,95 1,14] 17,34 34,5 1,06 [0,97 1,16] > 34,5 1,31 [1,19 1,43] p < 0,01

26 SYNTHESE DES 4 ETUDES EPIDEMIOLOGIQUES Les 4 études récentes comportent divers biais. Néanmoins, nombreux points forts par rapport aux études précédemment publiées Taille importante des populations étudiées Appartenance à des secteurs industriels différents (mines, transport ferroviaire, transport routier) Suivi suffisamment long pour obtenir une latence adéquate Estimation de l historique de l exposition au carbone élémentaire dans 2 études Chez les mineurs de fond, niveaux d exposition au carbone élémentaire beaucoup plus élevés que dans la plupart des autres situations d exposition professionnelles Les 4 études retrouvent un excès de risque modéré (généralement < 1,5) mais statistiquement significatif du risque de cancer du poumon chez les sujets exposés aux émissions diesel Chez les mineurs de fond, qui sont plus fortement exposés que les autres catégories professionnelles, le niveau de risque de cancer du poumon était plus élevé (de l ordre de 3 dans la catégorie la plus exposée) De plus, relation dose-réponse entre risque de cancer du poumon et exposition aux émissions diesel, notamment avec la dose cumulée Argument en faveur d un lien de causalité

27 REEVALUATION DU CIRC EN JUIN 2012 Classement des émissions diesel dans le groupe 1 (cancérogène certain pour l homme) «Niveau de preuve suffisant» pour le lien entre le cancer pulmonaire et l exposition aux émissions diesel chez l homme «Niveau de preuve limité» d un effet cancérogène pour les voies urinaires chez l homme Elévation du risque de cancer de la vessie chez les sujets professionnellement exposés aux émissions diesel dans plusieurs études cas-témoins (mais pas toutes) Résultats des études de cohorte négatifs

28 DISPOSITIONS REGLEMENTAIRES SNCF INFRA IRH GREFMED 16 Octobre 2012

29 DISPOSITIONS REGLEMENTAIRES Les émissions diesel ne relèvent pas du décret «CMR» Non classées dans la catégorie cancérogène 1A ou 1B du CLP (ex cat 1 et 2 de l ancien système UE), ni reprises dans l arrêté du 5/01/1993 modifié fixant la liste des travaux exposant à des cancérogènes Classement cancérogène groupe 1 du CIRC : non réglementaire Sur le plan réglementaire, les émissions diesel sont considérées comme un Agent Chimique Dangereux (ACD) Pas de SMR Si l évaluation du risque chimique conclut à un risque non faible Etablissement d une FPE Obligation de suppression du risque, chaque fois que cela est techniquement possible. Sinon, réduction du risque d exposition aux émissions diesel au niveau le plus faible possible par la mise en œuvre de mesures de prévention collectives et individuelles adaptées.