Londres dans le brouillard. mais pas les épidémiologistes! 1/25/18
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- Colette François
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1 1/25/18 Rémy Slama Centre de Recherche Inserm-CNRS-Université Grenoble-Alpes Institut pour l Avancée des Biosciences Equipe d Epidémiologie Environnementale appliquée à la Reproduction et la Santé Respiratoire Grenoble Séminaire à l occasion des 20 ans du PSAS Santé Publique France Saint-Maurice, 11 décembre 2017 Décembre 1952 Londres dans le brouillard mais pas les épidémiologistes! 1
2 Episode de pollution de décembre 1952 (Londres) Mortalité hebdomadaire Concentration de SO 2 Nombre de décès en excès (métropole londonienne) : pour décembre pour la période de novembre 1952 à février 1953 (Bell, Env Health Perspect, 2001, 2004) Le Clean Air Act (UK, 1956), une des premières réglementations modernes sur la qualité de l air Suivi hebdomadaire de la mortalité à Londres (Bills of mortality) depuis
3 Principaux enjeux méthodologiques de la recherche épidémiologique sur les effets sanitaires des PM Pollution 1.Caractériser efficacement l exposition Enjeux métrologiques 4. Mettre en relation exposition et santé : enjeux statistiques et liés au design Facteurs de confusion (ex. : infections, météo ) 3. Contrôler l effet d éventuels facteurs de confusion Santé 2. Identifier la survenue de l événement de santé (sur un effectif de taille plus ou moins importante) Design : Etude avant-après (expérience naturelle) Etude écologique temporelle Marqueur de pollution t 0 t 1 Temps Unité d analyse : La communauté (ville, quartier ) considérée à un moment donné Comparaison des taux d incidence de la pathologie dans une même communauté au cours du temps Biais de confusion : Ceux dû aux caractéristiques de la population variant lentement dans le temps sont contrôlés par design Erreur de mesure sur l exposition : De type Berkson : pas de biais attendu sur la relation dose-réponse ; variance accrue Seuls les effets à court terme (heure-semaine(s)) peuvent être efficacement caractérisés 3
4 Un siècle d expériences naturelles sur la pollution 1930 : Brouillards de la vallée de la Meuse (Belgique) (Nemery, Lancet, 2001) 1948 : Brouillards de Donora (Pennsylvanie) 1952 : Londres (Bell, Env Health Perspect, 2001) PM 1985 : Grève dans une aciérie, Utah Valley (Pope CA, Am J Pub Health, 1989 ; JEAEE, 1996) t 0 t 1 t : J.O. d Atlanta (Friedman, JAMA, 2001) ; de Beijing (Rich, JAMA, 2012; EHP 2015) 1990 : Interdiction de la vente de charbon à Dublin (Clancy, Lancet, 2002) Mortalité cardiovasculaire Interdiction du charbon Années 90: Réunification allemande et santé respiratoire dans l ex RDA (Heinrich J et al) Les expériences naturelles Système permanent de surveillance sanitaire et environnementale Evénements sociaux Décisions politiques Catastrophes environnementales = Connaissances scientifiquement rigoureuses et pertinentes pour la santé publique 4
5 Etudes avant-après : et après? Les séries temporelles Marqueur de santé collectif Pollution Temps Unité d analyse : La communauté (ville, quartier ) considérée à un jour donné Mise en relation des variations des niveaux de pollution avec les variations de la fréquence d un trouble de santé juste après Biais de confusion : Ceux dû aux caractéristiques de la population variant lentement dans le temps sont contrôlés par design Nécessité d ajuster sur météo, infections Seuls les effets à court terme (heure-semaine(s)) peuvent être efficacement caractérisés Projet européen APHEA J. Schwartz, Harvard J. Sunyer, Barcelone (Katsouyanni, BMJ, 1997) Augmentation du risque de décès (%) Intervalle de confiance 1,5% de décès en plus pour 10 µg/m Concentration des PM 2,5 (µg/m 3 ) (Schwartz, EHP, 2002) L impact de la pollution sur la mortalité à court terme est linéaire Absence d effet de seuil Il n y a pas de niveau sans risque identifié 5
6 Les séries temporelles Système permanent de surveillance sanitaire et environnementale à Connaissances scientifiquement rigoureuses et pertinentes pour la santé publique Marqueur de pollution Etudes avant-après : et après? (2) L expérimentation au niveau individuel Chez l humain Marqueur de pollution t 0 t 1 Air filtré Fonction pulmonaire (FVC) Particules fines (PM 2,5 ) Marche Hyde Park Marche Oxford St McCreanor, NEJM, 2007) Particules ultrafines (PM 0,2 ) t 0 t 1 Temps Chez l animal Caractérisation des effets à court et à long terme ainsi que des mécanismes biologiques sous-jacents Plaques athérosclérotiques (Araujo, Circulation Res, 2008) 6
7 Etudes avant-après : et après? (3) Les études de cohortes Marqueur de pollution ESPACE Temps Caractérisation des effets à (court et à) long terme ainsi que des mécanismes biologiques sous-jacents Stations de surveillance Modèles de dispersion, LUR, mixtes Budget espacetemps Particules ultra-fines Chimie des particules Potentiel oxydant Dosimétrie personnelle Enjeux méthodologiques de la recherche épidémiologique sur les effets sanitaires des polluants s : Etudes de cohorte Pollution Santé Caractérisation de l exposition Facteurs de confusion (ex. : surpoids, tabac, facteurs sociodémographiques ) Contrôle des facteurs de confusion 7
8 Effet des particules fines sur la mortalité : séries temporelles et cohortes Augmentation du risque de décès (%) Intervalle de confiance 1,5% de décès en plus pour 10 µg/m Concentration des PM 2,5 (µg/m 3 ) (Schwartz, Env Health Perspect, 2002) Pour une augmentation de 10 µg/m 3 des PM 2,5 : - Augmentation de 8% du risque de mortalité - Augmentation de 12% du risque de mortalité pour cause cardiovasculaire à long terme Réglementation sur les particules fines en suspension PM 2.5 concentration annuelle (µg/m 3 ) Valeur recommandée par l OMS USA Europe 8
9 Conclusion Des approches variées et complémentaires ont permis, au cours des 60 dernières années, de caractériser les effets des polluants s sur la santé Etudes écologiques temporelles, expérimentation animale et humaine, études humaines sur données individuelles (cohortes, cas-crossover ) Les polluants s ont un impact certain sur la morbidité respiratoire et cardiovasculaire et la mortalité Effets non systématiques au niveau individuel mais réels à l échelle des populations Effets à court et long termes : ce ne sont pas que les sujets «fragiles» qui payent Il est possible de convertir ces associations en nombre de cas attendus (méthodologie des EQIS : Etude Quantitative d Impact Sanitaire) D autres effets sanitaires sont suspectés ou probables : croissance fœtale, diabète de type II Il n existe probablement pas de seuil en-dessous duquel la pollution n a plus d effet sanitaire Viser une diminution des niveaux moyens d exposition, pas seulement des pics Effets sanitaires certains ou très probables des particules en suspension Poumons Inflammation Stress oxydatif Exacerbation de la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO), de l asthme Diminution de la fonction respiratoire Cancer du poumon Cerveau Augmentation de l ischémie cérébrale Accidents vasculaires cérébraux Cœur Altération de la fonction cardiaque Stress oxydatif Augmentation de l ischémie cardiaque Augmentation du risque d infarctus Circulation sanguine Coagulation augmentée Athérosclérose Dysfonction endothéliale Hypertension, vasoconstriction 9
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