La pollution de l’air cause-t-elle la démence ? Voici ce que nous savons jusqu’à présent

Alors que la recherche se poursuit sur les facteurs de risque de démence, l’exposition aux polluants atmosphériques continue de retenir l’attention en tant que cible des efforts de prévention. En 2020, la Commission Lancet sur la prévention, l’intervention et les soins de la démence a ajouté la pollution de l’air comme l’un des 12 facteurs de risque potentiellement modifiables qui, ensemble, peuvent prévenir ou retarder environ 40 % des cas de démence dans le monde.1

L’ajout était basé sur l’accumulation de preuves au cours des dernières années qui étayent cette relation. Plusieurs études ont trouvé des associations entre l’exposition à la pollution de l’air et un risque accru de démence, tandis que l’amélioration de la qualité de l’air a été associée à un risque de démence plus faible.2-5.7

Dans une étude de cohorte nationale de 2021 basée sur les données de Medicare de 2000 à 2018, Shi et al ont examiné les dossiers concernant près de 25 millions de bénéficiaires pour déterminer les associations entre l’exposition aux particules fines ambiantes (PM2.5), dioxyde d’azote (NOdeux), et l’ozone (O3) et l’incidence de la démence et de la maladie d’Alzheimer (MA).deux


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Pour la démence incidente, les rapports de risque (HR) par intervalle interquartile (IQR) augmentent dans l’exposition moyenne aux PM sur 5 ans2.5 (3,2 µg/m3) O nondeux (11,6 ppb) avant le diagnostic étaient de 1 060 (IC à 95 %, 1 054-1 066) et 1 019 (IC à 95 %, 1 012-1 026), respectivement. Pour la MA incidente, les RR par augmentation de l’IQR étaient de 1 078 (IC à 95 %, 1 070-1 086) et de 1 031 (IC à 95 %, 1 023-1 039), respectivement. Ces relations étaient approximativement linéaires. Pas d’augmentation des FC pour O3 a été observé pour la démence incidente (RR, 0,990 ; IC à 95 %, 0,987-0,993) ou la MA incidente (RR, 0,982 ; IC à 95 %, 0,977-0,986).deux

Dans une étude de cohorte de 2021 portant sur 7066 personnes âgées en France, des niveaux croissants de PM2.5 l’exposition étaient associées à un risque élevé de démence toutes causes confondues et de démence vasculaire/mixte sur une période médiane de suivi de 10 ans. Aucune association n’a été notée pour les 2 autres polluants examinés dans l’étude, NONdeux et noir de carbone.3

Les résultats des études d’imagerie étayent davantage ces conclusions, y compris une étude transversale de 2021 portant sur 18 178 adultes américains atteints de troubles cognitifs. De plus grandes probabilités de résultats positifs de tomographie par émission de positrons amyloïdes ont été notées chez les personnes vivant dans des zones où la qualité de l’air est moins bonne, avec des associations apparentes entre des PM plus élevées2.5 et la présence de plaques amyloïdes-β cérébrales.4

L’association entre PM2.5 les niveaux et la probabilité de positivité de la TEP amyloïde “étaient dépendants de la dose et statistiquement significatifs après ajustement en fonction des facteurs démographiques, du mode de vie et socio-économiques ainsi que des comorbidités médicales”, ont noté les chercheurs.4 Aucune association entre OR supérieur3 l’exposition et la positivité du PET scan amyloïde ont été observées dans les deux périodes.

Les résultats de ces dernières études sont cohérents avec des recherches antérieures qui ont montré des associations positives entre l’exposition à divers polluants et le risque de démence. Dans une revue systématique de 2019 de 13 études longitudinales des États-Unis et de plusieurs autres pays, Peters et al ont constaté que des niveaux plus élevés d’exposition aux PM2.5NONdeuxles oxydes nitreux et le monoxyde de carbone ont été associés à un risque accru de démence, tandis que les résultats concernant l’O3 étaient mélangés.5

Cependant, une étude publiée en février 2022 a rapporté que chaque 10-μg/m3 augmentation de la moyenne annuelle O3 l’exposition a été associée à une augmentation de 10,4 % du risque de déficience cognitive dans une cohorte de 9 544 personnes âgées en Chine, soulignant la nécessité de recherches supplémentaires pour élucider l’impact potentiel de l’O3 sur le risque de déclin cognitif et de démence.6

D’autres recherches ont démontré qu’une meilleure qualité de l’air était associée à un risque réduit de démence. Les résultats publiés en janvier 2022 ont établi un lien entre les réductions du risque de démence et l’amélioration des PM2.5 (HR, 0,80 par 1,78 μg/m3; IC à 95 %, 0,71 à 0,91) et NONdeux (HR, 0,80 pour 3,91 parties par milliard ; IC à 95 %, 0,71-0,90) dans une cohorte de 2 239 femmes âgées aux États-Unis.7

Pour en savoir plus sur ces découvertes et le lien pollution-démence, nous avons interrogé 2 chercheurs de l’étude de janvier 2022 : Jiu-Chiuan Chen, MD, ScD, professeur agrégé de médecine préventive à la Keck School of Medicine de l’Université de Californie du Sud ( USC) à Los Angeles et Diana Younan, PhD, MPH, une épidémiologiste qui était associée de recherche principale à l’USC au moment où l’étude a été menée.

Que suggèrent les recherches jusqu’à présent sur la relation entre la pollution de l’air et le risque de démence, et qu’est-ce que vos récentes découvertes7 ajouter à la conversation ?

Docteur Chen : Jusqu’à présent, la recherche a systématiquement montré que les expositions tardives à la pollution de l’air extérieur, en particulier aux PM2.5est nocif pour le cerveau vieillissant et peut même augmenter le risque [for] démence Dans nos études précédentes, nous avons identifié la matière blanche comme une nouvelle cible de la neurotoxicité de la pollution atmosphérique sur le vieillissement cérébral.8

Nous avons également constaté que les femmes âgées vivant dans des endroits où les niveaux de particules sont plus élevés2.5 avaient plus d’atrophie de matière grise que spatialement distribuée dans les zones cérébrales vulnérables à la neuropathologie de la MA.9 Nous avons en outre montré qu’un tel modèle spatial de neurodégénérescence liée à la MA entraînait une baisse plus importante de la mémoire épisodique chez les femmes âgées qui vivaient dans des endroits où les PM étaient plus élevées.2.5 niveaux.dix Notre étude récente a également rapporté l’association entre le NOdeux exposition et volumes réduits du cortex préfrontal et de l’insula.Onze

Les scientifiques ont montré qu’une meilleure qualité de l’air à long terme peut prolonger l’espérance de vie des populations âgées, réduire la mortalité chez les adultes, améliorer la santé respiratoire des enfants et augmenter le poids à la naissance des nouveau-nés. Cependant, ce que nous ignorons — et sur quoi nous nous concentrions dans notre étude — était de savoir si l’amélioration de la qualité de l’air pouvait améliorer la santé du cerveau (c’est-à-dire réduire le risque [for] démence). Notre étude est l’une des premières à montrer que l’amélioration de la qualité de l’air au fil du temps peut être bénéfique pour la santé cérébrale des femmes âgées en réduisant leur [dementia risk].7

Quels sont les mécanismes proposés à l’origine de l’association entre la pollution de l’air et le risque de démence ?

Docteur Chen : Lorsque la pollution de l’air est inhalée, les très petites particules peuvent pénétrer dans les poumons et entrer dans le système circulatoire. Des études expérimentales chez l’animal ont montré que ces réponses “toxiques” peuvent affaiblir la barrière hémato-encéphalique et endommager le cerveau.12

Plusieurs scientifiques pensent également qu’une fois dans les voies respiratoires ou profondément dans le parenchyme pulmonaire, les particules peuvent provoquer une réponse inflammatoire, entraînant l’activation des cellules immunitaires et une surproduction de cytokines, qui peuvent migrer et pénétrer dans le système nerveux central pour provoquer des lésions cérébrales. De plus en plus de preuves suggèrent également que les très petites particules peuvent contourner les poumons et la barrière hémato-encéphalique à travers la cavité nasale dans le bulbe olfactif. De plus, d’autres ont émis l’hypothèse que les particules fines pourraient augmenter le risque de démence en endommageant les systèmes vasculaires, bien que de telles études sur des populations plus âgées restent limitées.13

Quelles mesures générales sont nécessaires pour résoudre ce problème?

Docteur Younan : Les avantages pour la santé observés dans notre étude résultaient de la diminution des niveaux de particules fines et de la pollution de l’air liée au trafic (NOdeux) aux États-Unis, qui étaient probablement dues aux politiques et stratégies nationales visant à réglementer la pollution provenant de sources fixes telles que les centrales électriques et les usines et de sources mobiles telles que les véhicules. Nous et d’autres avons trouvé des preuves suggérant des effets neurotoxiques de la pollution de l’air, même à de faibles niveaux d’exposition. Par conséquent, nous pensons que la poursuite de ces efforts réglementaires est importante pour aider les Américains âgés à maintenir leur santé cérébrale.

Comment les cliniciens devraient-ils conseiller leurs patients sur le lien entre la pollution de l’air et le risque de démence ?

Docteur Chen : Les scientifiques ont documenté que la pollution de l’air peut être nocive pour le cerveau pendant plus de 10 ans. Le rapport de la Commission Lancet 20201 considère l’exposition à la pollution de l’air en fin de vie comme un facteur de risque modifiable important pour la démence, il est donc important que les cliniciens se renseignent sur [the] lien entre l’exposition à la pollution de l’air et les dommages qui en résultent pour le cerveau vieillissant.

Les médecins peuvent également encourager les patients à rester conscients de la qualité de l’air au quotidien via une notification par e-mail, des sites Web pertinents et des bulletins météorologiques, en particulier pour les personnes âgées et celles souffrant de maladies cardiaques ou pulmonaires ou de diabète. Cela permettrait aux patients de planifier leurs activités de plein air en conséquence et de faire des efforts pour réduire leur exposition personnelle à la pollution de l’air, par exemple en évitant les activités physiques à proximité des routes très fréquentées et en gardant les bouches d’aération et les fenêtres fermées pendant la conduite.

les références

  1. Livingston G, Huntley J, Sommerlad A, et al. Prévention, intervention et soins de la démence : rapport 2020 de la Commission Lancet. Lancette. Publié en ligne le 30 juillet 2020. doi:10.1016/S0140-6736(20)30367-6
  2. Shi L, Steenland K, Li H, et al. Une étude de cohorte nationale (2000-2018) sur l’exposition à long terme à la pollution de l’air et la démence incidente chez les personnes âgées aux États-Unis. Nat Commun. Publié en ligne le 19 novembre 2021. doi:10.1038/s41467-021-27049-2
  3. Mortamais M, Gutierrez LA, de Hoogh K, et al. Exposition à long terme à la pollution de l’air ambiant et risque de démence : résultats de l’étude prospective sur trois villes. Environnement Int. Publié en ligne le 20 janvier 2021. doi:10.1016/j.envint.2020.106376
  4. Iaccarino L, La Joie R, Lesman-Segev OH, et al. Association entre la pollution de l’air ambiant et la positivité de la tomographie par émission de positons amyloïdes chez les personnes âgées atteintes de troubles cognitifs. JAMA Neurol. Mise en ligne le 30 novembre 2020. doi:10.1001/jamaneurol.2020.3962
  5. Peters R, Ee N, Peters J, Booth A, Mudway I, Anstey KJ. Pollution de l’air et démence : une revue systématique. J Alzheimer. Publié en ligne le 13 août 2019. doi:10.3233/JAD-180631
  6. Gao Q, Zang E, Bi J, et al. Exposition à long terme à l’ozone et troubles cognitifs chez les personnes âgées chinoises : une étude de cohorte. Publié en ligne le 1er janvier 2022. Environnement Int. doi:10.1016/j.envint.2021.107072
  7. Wang X, Younan D, Millstein J, et al. Association d’une meilleure qualité de l’air avec un risque de démence plus faible chez les femmes âgées. Publié en ligne le 4 janvier 2022. Proc Natl Acad Sci États-Unis. doi:10.1073/pnas.2107833119
  8. Chen JC, Wang X, Wellenius GA, et al. Pollution de l’air ambiant et neurotoxicité sur la structure du cerveau : preuves de l’étude sur la mémoire de l’initiative pour la santé des femmes. Anne Neurol. Publié en ligne le 28 juillet 2015. doi:10.1002/ana.24460
  9. Younan D, Wang X, Casanova R, et al. PM2,5 associées à l’atrophie de la matière grise reflétant un risque accru d’Alzheimer chez les femmes âgées. neurologie. Publié en ligne le 18 novembre 2020. doi:10.1212/WNL.0000000000011149
  10. Younan D, Petkus AJ, Widaman KF, et al. La matière particulaire et le déclin de la mémoire épisodique médiés par les biomarqueurs neuroanatomiques précoces de la maladie d’Alzheimer. Cerveau. Publié en ligne le 1er janvier 2020. doi:10.1093/brain/awz348
  11. Petkus AJ, Resnick SM, Wang X, et al. Exposition à la pollution de l’air ambiant et augmentation des symptômes dépressifs chez les femmes âgées : le rôle médiateur du cortex préfrontal et de l’insula. Publié en ligne le 3 février 2022. Sci Environnement Total. doi:10.1016/j.scitotenv.2022.153642
  12. Liu Q, Shkirkova K, Lamorie-Foote K, et al. Exposition aux particules de pollution atmosphérique et hypoperfusion cérébrale chronique et mesures des lésions de la substance blanche dans un modèle murin. Perspective de la santé environnementale. Publié en ligne le 23 août 2021. doi:10.1289/EHP8792
  13. Jankowska-Kieltyka M, Roman A, Nalepa I. L’air que nous respirons : la pollution de l’air en tant que stimulus pro-inflammatoire répandu contribuant à la neurodégénérescence. Front Cell Neurosci. Publié en ligne le 24 juin 2021. doi:10.3389/fncel.2021.647643