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L'alimentation à découvert

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Catherine Esnouf
, 
Jean Fioramonti
, 
Bruno Laurioux

Cinquième partie. Sécurité sanitaire de l'alimentation

5.9. Les perturbateurs endocriniens

Catherine Viguié

Texte intégral

1Dans les dernières décennies, des données expérimentales et observationnelles se sont accumulées pour étayer l’hypothèse associant des contaminants environnementaux et/ou alimentaires à des effets délétères sur les systèmes hormonaux des animaux et de l’homme. Une définition des perturbateurs endocriniens (PE) a été établie par une instance internationale comme l’OMS : « substances ou mélanges exogènes qui altèrent la ou les fonction(s) du système endocrinien conduisant à des effets adverses sur la santé d’un organisme intact et/ou de sa descendance, ou d’une sous-population ». Les perturbateurs endocriniens sont soupçonnés d’être impliqués dans de nombreux problèmes de santé, dont ceux du métabolisme pouvant contribuer au développement de l’obésité.

L’alimentation une source de perturbateurs endocriniens ?

2Certaines substances « naturelles » peuvent avoir des propriétés hormonales. Des plantes et des moisissures produisent des molécules qui présentent une certaine analogie structurale avec l’œstradiol conduisant à des effets agonistes ou antagonistes de cette hormone. Parmi ces molécules, se trouvent des flavonoïdes et substances apparentées produites par des plantes de la famille des légumineuses (soja, arachide), des polyphénols (resveratrol) ou des mycotoxines (zéaralénone). La fonction thyroïdienne est également la cible de certains toxiques végétaux, notamment les glucosinolates, produits par des plantes de la famille des brassicacées (chou, moutarde).

3Les substances « artificielles » correspondent à de nombreux usages (phytosanitaire, emballage, médicaments) conduisant à de multiples voies de contamination de la chaîne alimentaire. Des composés industriels, tels que le BPA*, les PCB*, PBDE* et les phtalates*, peuvent contaminer la chaîne alimentaire lors des processus de transformation/conditionnement des denrées alimentaires ou à la faveur de pollutions environnementales. Pour les substances lipophiles, le lait maternel est souvent une source de contamination du nourrisson. Ces types de contamination se traduisent par des expositions chroniques et à bas bruits (faibles doses) affectant tous les âges.

Les défis scientifiques

4Les populations humaines et animales sont exposées à des mélanges. De même que les PE peuvent interférer avec des hormones endogènes, ils peuvent interagir entre eux et modifier leurs profils toxicologiques respectifs. À l’heure actuelle, la prédiction de l’impact de ces mélanges sur les équilibres hormonaux reste un défi majeur d’autant plus complexe que les différents systèmes endocriniens agissent de façon concertée pour maintenir l’homéostasie* de l’organisme.

5Les limites de détection des techniques analytiques visant à quantifier directement un contaminant précis sont un obstacle majeur pour la détection des PE qui peuvent agir à très faibles doses. La détection des PE peut aussi être réalisée grâce à des tests biologiques sensibles portant sur les propriétés hormonales d’une substance ou d’un mélange. Une activité oestrogénomimétique peut être mise en évidence grâce à des systèmes de levures transfectées* sur-exprimant un récepteur humain aux œstrogènes ou sur des lignées cellulaires dont la prolifération dépend des œstrogènes. Un potentiel à perturber l’action des hormones thyroïdiennes peut être identifié sur un modèle de têtards de xénope exprimant une protéine fluorescente dans leur système nerveux central lors de l’activation de récepteurs des hormones thyroïdiennes. La toxicologie « classique » repose sur l’idée d’une relation monotone entre les doses et les effets (« la dose fait le poison », Paracelse, XVIe siècle). Cependant dans le cas des PE, il existe des relations dose/effet plus complexes et beaucoup plus difficiles à évaluer (Figure 1).

Fig. 1 – Exemple de relation dose/réponse « non-monotone ». Effets du bisphénol A sur les concentrations plasmatiques en insuline. Les effets sont plus importants pour les faibles doses. (d’après Marmugi et al., 2012)

Les axes de régulation hormonale, cibles des xénobiotiques*

6Garants du maintien de l’équilibre de l’organisme, les systèmes endocriniens régulent toutes les grandes fonctions biologiques et sont au cœur de transitions biologiques importantes telles que la puberté, la grossesse et l’allaitement, le vieillissement. Le développement fœtal est une période d’extrême susceptibilité à toute perturbation hormonale. La régulation des fonctions endocrines repose sur un axe dont l’architecture est commune à l’ensemble des systèmes endocriniens (Figure 2).

Fig. 2 – Schéma d’organisation et de régulation des systèmes endocriniens. L’organisation repose sur des interactions permanentes entre le cerveau, notamment l’hypothalamus, et une glande endocrine située à sa base, l’hypophyse. Le cerveau intègre les stimuli internes et externes et les traduits par une sécrétion de neurohormones, qui régulent la synthèse et la sécrétion d’hormones hypophysaires, qui elles-mêmes contrôlent l’activité des tissus et glandes endocrines plus périphériques. Les hormones agissent via des récepteurs cellulaires spécifiques. Des mécanismes de rétrocontrôles sur l’hypothalamus et/ou l’hypophyse garantissent l’équilibre du système

7Tous les niveaux de cet axe de régulation constituent des cibles potentielles des PE. Ils peuvent interagir avec des protéines de transport spécifiques des hormones et de forte affinité telles que la Sex Hormone Binding Globulin pour les stéroïdes sexuels. De même, des interactions sont décrites entre les récepteurs cellulaires des hormones et/ou des voies de signalisation associées conduisant à des effets agonistes ou antagonistes des hormones. Les contaminants, en induisant des activités enzymatiques notamment au niveau du foie, peuvent conduire à une élimination accrue des hormones. Quand cette augmentation est suffisamment intense ou prolongée pour circonvenir aux capacités de compensation de l’organisme, l’exposition aux toxiques peut aboutir à un déséquilibre hormonal.

8Les enjeux des PE sont nombreux et peuvent se décliner à différents niveaux d’organisation de nos sociétés : individuels pour le consommateur, populationnel, législatif, industriel. La complexité des régulations biologiques sollicitées lors de l’exposition à ces substances et la multiplicité des effets potentiels qui peuvent être différés dans le temps et/ou dépendre de la période d’exposition sont autant de défis pour la communauté scientifique.

Bibliographie

Références bibliographiques

• http://www.who.int/ceh/publications/endocrine/en/

• www.senat.fr/rap/r10-765/r10-7651.pdf

• Marmugi A. et al., « Low doses of bisphenol A induce gene expression related to lipid synthesis and trigger triglyceride accumulation in adult mouse liver », Hepatology 2012 ; 55 : 395-407.

Table des illustrations

Légende Fig. 1 – Exemple de relation dose/réponse « non-monotone ». Effets du bisphénol A sur les concentrations plasmatiques en insuline. Les effets sont plus importants pour les faibles doses. (d’après Marmugi et al., 2012)
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10428/img-1.jpg
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Légende Fig. 2 – Schéma d’organisation et de régulation des systèmes endocriniens. L’organisation repose sur des interactions permanentes entre le cerveau, notamment l’hypothalamus, et une glande endocrine située à sa base, l’hypophyse. Le cerveau intègre les stimuli internes et externes et les traduits par une sécrétion de neurohormones, qui régulent la synthèse et la sécrétion d’hormones hypophysaires, qui elles-mêmes contrôlent l’activité des tissus et glandes endocrines plus périphériques. Les hormones agissent via des récepteurs cellulaires spécifiques. Des mécanismes de rétrocontrôles sur l’hypothalamus et/ou l’hypophyse garantissent l’équilibre du système
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10428/img-2.jpg
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Auteur

Physiologiste endocrinienne
Unité de Toxicologie Alimentaire
INRA/École Nationale Vétérinaire
Toulouse
catherine.viguie@toulouse.inra.fr

© CNRS Éditions, 2015

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