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Les perturbateurs endocriniens et leurs effets sur le milieu marin

Interview du Dr Prévot D’Alvise,
Maître de Conférences,
Responsable de l’Equipe de Biologie Moléculaire Marine (EB2M) du laboratoire PROTEE
Université de Toulon, Campus de la Garde

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Les molécules émergentes présentes par exemple dans les rouges à lèvres
peuvent pour certaines perturber le système endocrinien

Enquête préalable

Comment commence l’histoire ? Bien avant que les perturbateurs endocriniens et leurs effets sur le milieu marin ne soient connus !

Dès 1990 au Danemark, une équipe de recherche et de veille médicale constate que la fertilité des hommes est en baisse à cause d’une mauvaise vitalité des spermatozoïdes.
Une équipe française fait le même constat au niveau européen en se basant sur des archives médicales auxquelles elles ont légalement accès. Ce sont les données de plus de 20 années d’analyse sur des patients qui sont étudiées. Un terrible constat en ressort : la fertilité des individus a chuté de 50% en moins de 20 années !

Mais ce n’est pas tout : à la même époque des équipes américaines étudiant les alligators font le même constat. De plus en plus d’études médicales et sur des animaux convergent. La fertilité chez les hommes et dans le monde animalier surtout aquatique est en nette régression. Mais on ne connaît pas encore le ou les agents responsables de cet état de fait !
Néanmoins il est établi que le problème vient de la perturbation du système endocrinien (système hormonal) .
On donne dès l’acquisition de cette découverte le nom de « perturbateurs endocriniens » aux substances qui entraînent ces effets chez l’homme et l’animal. Les perturbateurs endocriniens et leurs effets sur le milieu marin ne sont pas encore traités ni connus.

Inculpation d’un suspect

Pour finir et poser les bases des problèmes constatés, on observe que le distilbène, un médicament destiné à éviter les fausses couches chez les femmes, entraîne dans la descendance de graves problèmes de fertilité. Les jeunes filles sont stériles et ont une plus forte probabilité de déclencher des cancers de l’utérus et du système reproducteur que celles non soumises in utero au distilbène.

Il n’en faut pas plus pour comprendre que les perturbateurs endocriniens , substances naturelles ou synthétiques retrouvées dans l’environnement, interagissent avec les système hormonal normal. Ils entraînent un fonctionnement erratique et déficient de l’organisme impacté . Ces molécules étaient au nombre de 2 millions en 2002 et sont actuellement près de 116 millions .

Définition d’un Perturbateur Endocrinien

La première définition arrive en 1987 : il s’agit de « molécules naturelles ou exogènes (anthropiques serait plus adéquat) qui agissent sur un nombre plus ou moins importants de systèmes de régulation chez les animaux » dont l’homme fait partie ! Elles agissent en particulier sur les voies métaboliques des hormones naturelles et de leurs récepteurs. Elles modifient l’homéostasie c’est à dire le bon fonctionnement du corps qui s’adapte en permanence à son environnement.

C’est à la commission européenne et juste après à l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) de donner leurs définitions :
« Les perturbateurs endocriniens sont des molécules capables de modifier les circuits hormonaux chez les animaux exposés à ces molécules pour entraîner des effets délétères chez l’organisme en question et ses descendants jusqu’à plusieurs générations même si les descendants ne sont pas ou plus exposés ».

Par exemple chez les reptiles , les œufs peuvent accumuler, avant même le développement embryonnaire, des perturbateurs endocriniens lesquels sont généralement lipophiles.

Les perturbateurs endocriniens peuvent ainsi modifier le ratio femelle/ mâle ce qu’on appelle le sex ratio.
Chez les poissons , et autres organismes marins, on peut observer aussi le changement même de sexe car chez ce groupe, le déterminisme mâle-femelle n’est pas dû à des chromosomes différents chez la femelle et le mâle comme chez l’homme ou les oiseaux. Mais il est plutôt question d’une activation ou réduction de l’activité d’un ou plusieurs gènes. L’exposition à des perturbateurs endocriniens peut entraîner une inversion de sexe.

Comment agissent les Perturbateurs endocriniens ?

Les perturbateurs endocriniens peuvent avoir une forte ressemblance avec l’hormone affectée. Dans le cas le plus courant, il prend la place de celle-ci sur ses récepteurs et par effet de mimétisme accroît ou diminue l’activité d’un gène ou groupe de gènes. Lorsque l’on a une activation on parle d’effet agoniste et antagoniste dans le cas contraire.
Des molécules autres que les récepteurs hormonaux sont en jeu. Il s’agit de molécules impliquées dans la synthèse, le transport comme les globulines dans le sang, l’excrétion…

Une des particularités des perturbateurs endocriniens est qu’ils agissent à des doses très faibles voire infinitésimales de l’ordre du nanogramme par litre (un milliardième de gramme). Une chose curieuse est qu’ils peuvent être moins délétères à des doses plus élevées . Mais en fait il est plutôt question des juvéniles qui sont plus sensibles que les adultes car ces jeunes individus sont en pleine croissance, en phase de différenciation sexuelle et n’ont pas acquis à 100 % un système de détoxication efficace.

Avec des niveaux d’efficacité si bas et le nombre croissant de molécules émergentes  impliquées dans ce phénomène, il n’est pas faux de dire que tous les écosystèmes terrestres et aquatiques surtout les lacs et rivières sont affectés par ce type de pollution.
Mais depuis quelques années la fabrication et la mise sur le marché de nouvelles molécules pour les industries agroalimentaires, de la cosmétique et des médicaments, etc… nécessitent que l’industriel prouve l’innocuité de son produit. Néanmoins, même si les Normes de Qualité Environnementale sont plus ou moins respectées , cette pléthore de molécules (et de leurs métabolites secondaires) conduit à une pollution pérenne des milieux aquatiques.

rouge à lèvres -les perturbateurs endocriniens et leurs effets sur le milieu marin-projet UlysseLes nouvelles molécules de la cosmétique
sont susceptibles de perturber le système endocrinien

Les effets sur l’homme et les animaux vont de la modification des sex-ratio, à l’apparition de cancers hormonaux dépendants comme le cancer du sein et de l’utérus chez la femme, le cancer de la prostate chez l’homme ou des testicules sans parler de la diminution inquiétante de la fertilité humaine globale estimée à -50% !
D’autres symptomatologies peuvent apparaître tels que l’hypostasie qui est chez l’Homme , une mauvaise position de l’urètre etc…

En milieu marin, le phénomène d’imposex a été mis en évidence. Les anciennes peintures à base d’étain contre les salissures de la coque des bateaux, ce qu’on appelle les « antifouling » , ont masculinisé certaines femelles mollusques de la classe des gastéropodes . Plus que cela c’est aussi le nombre d’œufs qui a chuté comme le taux de fécondité et enfin la fitness globale (adaptation générale d’un individu à son milieu de vie).

D’autre part, les perturbateurs endocriniens entraînent des effets sur le comportement des poissons qui nuisent à la reproduction : le mâle ne fait plus correctement sa parade nuptiale ou ne construit plus son nid de fécondation ce qui perturbe gravement ses chances de succès dans la reproduction.

Un exemple tristement documenté : le Round-Up

Le Round-Up de la firme Monsanto est connu depuis longtemps par les scientifiques pour être lui même et ses produits de dégradation un puissant perturbateur endocrinien. Il est de plus persistant dans l’environnement terrestre et dans les milieux aquatiques.

round up -projet ulysse-les perturbateurs endocriniens et leurs effets sur le milieu marin

Le Round Up est un désherbant systémique
c’est à dire qu’il détruit aussi bien les racines que la partie aérienne

La molécule responsable est le glyphosate et son métabolite de dégradation l’AMPA (acide aminométhyl phosphonique). Mais cet herbicide est toujours utilisé car il existe un fort lobbying de la part de Monsanto qui remet en cause systématiquement les études sur le glyphosate et l’AMPA montrant pourtant leur effet de perturbateurs endocriniens  et leurs propriétés de toxicité chronique (leur neurotoxicité et leur impact sur le système endocrinien ). Car ils sont lents à se dégrader totalement. Ils font partie du groupe des polluants organiques persistants (POPs)

Cet herbicide peut aussi affecter le système antioxydant qui permet de lutter entre autre contre le développement de cancers et permet le maintien en bonne santé du système immunitaire.

Et qu’en est-il sur les pourtours méditerranéens?

Les études menées en France et près de l’émissaire du Cap Sicié à Toulon par l’équipe du Dr Nathalie Prévot D ‘Alvise, font état de perturbateurs endocriniens dans des concentrations importantes : plus de 30 ng/l pour le glyphosate et son métabolite, et aux alentours de 115 ng/L pour la pilule contraceptive féminine (17-alpha éthinyloestradiol). La station d’épuration n’étant pas capable d’un abattement suffisant sur toutes les classes de perturbateurs endocriniens qui ne cessent de croître en nombre avec les années. Chaque jour de nouvelles molécules apparaissent et pour certaines, elles ne sont pas encore connues et/ou identifiées et viennent s’ajouter à la liste déjà très longue des perturbateurs endocriniens retrouvés dans le milieu marin.

Conclusion

Et la Maître de conférence Nathalie Prévot D’Alvise de conclure: qu’ étant donné leur large spectre d’action à des doses infinitésimales, il semble juste de dire que c’est la mer Méditerranée entière qui subit ce type de pollution et en particulier les animaux top prédateurs comme les cétacés et les requins ou bien encore le loup de mer (Dicentrarchus labrax ) ou l’hippocampe moucheté (Hippocampus guttulatus) étudiés à l’Université de Toulon. Tous ces poissons ou mammifères marins accumulent ces perturbateurs endocriniens dans leurs tissus adipeux. Cette accumulation le long de la chaîne trophique porte le nom de bioamplification : chaque niveau trophique est un multiplicateur de la concentration tissulaire des perturbateurs endocriniens par rapport au niveau trophique sous-jacent. Le terme anglo-saxon est « biomagnification ».

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