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PolyTox'Nice Janvier 2013 N° 39 Quel rôle des polluants environnementaux dans l’épidémie de maladies métaboliques et d’obésité ? LE MOAL-LE BERRE Amélie, DREANIC Marie-Pierre, TABACCHIONI Sandrine Résumé: individus face à l’ampleur du induisent un syndrome métabolique phénomène supposent que ces trois [5]. facteurs être atmosphérique, avec les particules mondiale. Bien que comportement l’unique cause. Effectivement, les fines, semblent être à l’origine alimentaire et sédentarité soient polluants d’insensibilité les principales causes pointées du principalement les perturbateurs pouvoirs doigt, entre endocriniens (PE) ont dévoilé leur conscience du phénomène puisque individus suggèrent leur caractère implication [2]. Nous avons décidé depuis 2010 quelques lois ont été multifactoriel. De plus en plus de nous focaliser particulièrement votées en France pour essayer de conscients des sur pallier sur persistants les perturbateurs endocriniens. La plus une dioxines (dérivés de combustion emblématique d’entre elles est sans implication dans le développement industriels) les doute l’interdiction du Bisphénol A de ces maladies? polychlorobiphényles (lubrifiants, dans les biberons, votée en 2010. retrouvés En ce qui concerne les POPs, le Le monde industriel est confronté essentiellement dans l’alimentation réglement européen (CE) 850/2004 à une réelle épidémie de maladies et qui de par leur capacité à du 29 avril 2004 a mis en œuvre les et : s’accumuler dans le tissu adipeux, engagements pris dans le cadre de l’obésité, l’hypercholestérolémie, le s’avèrent très nocifs. Nous avons la Convention de Stockholm qui vise diabète de types II, le syndrome pu à garantir l'élimination, dans des métabolique et les maladies cardio- influence vasculaires d’origine métabolique. glucido-lipidique et leur rôle dans diminution de la production et de Par exemple, l’OMS estime à plus les maladies métaboliques [3]. Leur l'utilisation de impact nocives pour la santé humaine et Les maladies atteint le seuil les ont d’épidémie inégalités de polluants notre métaboliques l’impact environnementaux santé, auraient-ils ne peuvent environnementaux les polluants (POPs), 500 obèses métaboliques millions et de en sur évidence le semble leur métabolisme d’autant plus préoccupant car ils agissent sur la Ces descendance par des mécanismes pathologies sont considérées par épigénétiques [4]. D’autre part, des l’Organisme Mondial de la Santé études ont révélé que les métaux (OMS) comme la première cause de pouvaient être un facteur induisant mortalité au monde. l’obésité et le diabète, par le Classiquement, les facteurs non mécanisme du stress oxydant. Ces environnementaux, résultats de millions comme de diabétiques 310 personnes mettre et organiques ou isolants), troubles en type II. tels que sont toutefois relativiser, puisque la population y également la est génétique, ont montré qu’ils exposée ponctuelle. de manière Néanmoins Cependant, le Cadmium, l’Arsenic et le Mercure entre pollution l’insuline. publics aux conditions prennent problèmes de de sécurité, ces Les des et la substances pour l'environnement. de nombreuses études démontrent que inégalités à la très favorisaient cette épidémie [1]. les même, à l’alimentation, la sédentarité mais prédisposition De Figure1. Représentation schématique du nouveau paradigme Synthèse bibliographique réalisée par des élèves ingénieurs dans le cadre d'enseignements du département Génie Biologique http://biologie.polytechnice.fr PolyTox'Nice Janvier 2013 N° 39 Which role of the environmental pollutants in the epidemic of metabolic diseases and obesity? LE MOAL-LE BERRE Amélie, DREANIC Marie-Pierre, TABACCHIONI Sandrine Abstract: Nowadays, metabolic diseases are considered as global epidemic. Although alimentation and sedentarity are their common causes, people inequalities suggest a between multifactorial nature of these diseases. More and more aware of pollutant impacts on our health, would they be also involved in their developments of this deases? The industrialized world is confronted to a real epidemic of metabolic diseases and metabolic troubles, including between others: obesity, hypercholesterolemia, type II diabetes, metabolic syndrome, wich are well-known cardiovascular risk factors. For instance, the WHO assessed at more than 500 millions of obese people in the world and more than 310 millions of type II diabetes. All these pathologies are considered by the World Health Organization (WHO) as the first leading cause of death in the world and their prevalences are still increasing. Commonly, non-environmental factors such as diet, physical inactivity, but also genetic predisposition, have been shown to promote epidemics of metabolic diseases including obesity and type II diabetes [1]. However, inequality between people in view of this situation, suggests that they cannot be the only factors. Indeed, environmental pollutants and endocrine disruptors mostly unveiled their involvement [2]. We decided to focus specifically on persistent organic pollutants (POPs), such as dioxins or polychlorinated biphenyls, which by their ability to accumulate in adipose tissue, are very harmful. We were able to highlight their influence on carbohydrate and lipid metabolism and their role in metabolic diseases [3]. Their impact is probably the most worrying fact because they act on the offspring through epigenetic mechanisms [4]. In addition, several studies have shown the induction of metabolic diseases developments by metals like: Cadmium, Arsenic and Mercury, by the mechanism of the oxidative stress [5]. However, these results have to be put into perspective, since the population is exposed to them in a very specific way. In the same way, atmospheric pollution, with its fine particles, seems to be at the origin of an insensitivity to insulin. The public authorities have become aware of the phenomenon since 2010. Indeed, some laws were voted in France to try to mitigate the problem of the endocrinal disturbers. Undoubtedly the most emblematic of them is the prohibition of Bisphenol A in the feeding-bottles, voted in 2010. With regard to the POPs, the European regulation (EC) 850/2004 of April 29th, 2004 implemented the commitments made within the framework of the Convention of Stockholm which guaranteeing security aims at elimination, in conditions, and the reduction in the production and use of these harmful substances for the human health and the environment. Figure1. Schematic representation of the new paradigm References [1] Wadden, T.A., Webb, V.L., Moran, C.H., Bailer, B.A. (2012). Lifestyle Modification for Obesity : New Developments in Diet, Physical Activity, and Behavior Therapy. Circulation125(9): 1157– 1170. [2] Neel, B.A. and Sargis, R.M. (2011). The Paradox of Progress: Environmental Disruption of Metabolism and the Diabetes Epidemic. Diabetes 60(7): 1838–1848. [3] Ibrahim, M.M., Fjære, E.E., Lock, E.J., Naville, D., Amlund, H., Meugnier, E., Battistoni, B.L.M., Frøyland, L., Madsen, L., Jessen, N., Lund, S., Vidal, H., Ruzzin, J. (2011). Chronic Consumption of Farmed Salmon Containing Persistent Organic Pollutants Causes Insulin Resistance and Obesity in Mice. PLoS One e25170. [4] Kirchner, S.,Kieu, T., Chow, C., Casey, S., Blumberg,B. (2010). Prenatal Exposure to the Environmental Obesogen Tributyltin Predisposes Multipotent Stem Cells to Become Adipocytes. Mol Endocrinol. 24(3): 526–539. [5] Chen, Y.W., Yang, C.Y., Huang, C.F., Hung, D.Z., Leung, Y.M., and Liu, S.H. (2009). Heavy metals, islet function and diabetes development. Islets 1, 169–176. Synthèse bibliographique réalisée par des élèves ingénieurs dans le cadre d'enseignements du département Génie Biologique http://biologie.polytechnice.fr