Fiche Résumé 07-AEP-10

Depuis quelques années, des alertes ont été publiées sur la présence dans l'environnement, et en particulier dans les eaux, de molécules (ou de mélange de molécules) qui reproduisent, lors de leur absorption par la faune environnante, l'action des hormones sexuelles (oestrogènes) ou en modifient l'activité. Ces molécules, qui sont dénommées "modulateurs endocriniens" ou “perturbateurs endocriniens”, peuvent de ce fait potentialiser ou au contraire inhiber l'action des hormones naturelles des organismes. Elles sont donc à l'origine de troubles de la reproduction, de cancers ou de malformations génitales observées chez de nombreuses espèces animales. Leur présence dans l’alimentation et dans les ressources en eau potable fait craindre des effets similaires chez l’Homme, ce qui constitue une préoccupation majeure de Santé Publique.

Parmi ces composés, se retrouvent les molécules hormonales naturelles ou celles utilisées dans les contraceptifs oraux et dans la prévention des troubles liés à la ménopause. D'autres micropolluants classiquement retrouvés dans les eaux ont également des effets plus ou moins importants comme par exemple les pesticides organochlorés, les triazines, les alkylphénols, les polychlorobiphényls, les phtalates, etc. Mais s'il est établi que les effets observés sur la faune directement en contact avec l'eau contaminée sont susceptibles de perturber l'intégrité physiologique des espèces concernées, l'état actuel des connaissances scientifiques sur les dangers d'exposition à ces micropolluants est encore trop faible. Il est donc nécessaire d'évaluer le devenir de ces micropolluants dans les rejets et d'acquérir des données toxicologiques fiables permettant d'établir une évaluation rigoureuse du risque sanitaire encouru par les populations concernées.

Divers modèles - animaux, cellulaires, biochimiques - d’évaluation de la perturbation oestrogénique ont été proposés pour déterminer ce risque sanitaire. Mais le risque sanitaire est aussi lié à d’autres types de perturbations et notamment les perturbations thyroïdiennes qui ont un rôle crucial dans la régulation du métabolisme et du développement, en particulier cérébral, chez les vertébrés dont l’Homme.

L’objectif de ce programme prévoit donc l’évaluation de la stimulation ou de l’inhibition par des substances chimiques (pures ou en mélange complexe) de l’activité des hormones thyroïdiennes. Les effets perturbateurs sont appelés mimétiques (thyromimétiques) lorsqu’ils viennent se substituer avec une plus ou moins grande intensité à l’action des hormones naturelles. Aucun test de ce type n’est encore à ce jour validé.

Un modèle cellulaire a alors été mis au point à partir de cellules disponibles, issues d’un cancer de glande surrénale de rat et qui ont été modifiées pour y introduire des récepteurs aux hormones thyroïdiennes (récepteurs de poulet). Ces cellules PC12-6c ont été optimisées dans le cadre de ce programme par l’insertion permanente du gène luciférase dans leur génome. Ainsi, une quantification facile par luminescence de l’activité perturbatrice endocrinienne est possible avec une émission du signal lumineux proportionnel à cette activité. Le modèle, nommé PC-DR-LUC, a ensuite été validé sur les eaux des stations d’épuration (STEP) de Colombes et Valenton, sur des eaux de rivières (Seine) utilisées pour la production d’eau potable en Ile-de-France et au niveau de quatre usines de production d’eau potable (UPEP), deux à l’amont de Paris (Choisy-le-Roi et Ivry) et deux à l’aval (Vernouillet et Aubergenville). Les effets oestrogéniques ont été évalués en parallèle sur le test cellulaire MELN. Des essais de viabilité cellulaire de type MTT ont également été systématiquement réalisés pour déterminer la cytotoxicité des polluants qui pourraient alors fausser l’interprétation des résultats. Puis des techniques de couplage chromatographie liquide/spectrométrie de masse (CL/SM/SM) ont permis d’identifier et de quantifier les substances environnementales potentiellement responsables des activités perturbatrices endocriniennes.

Les résultats obtenus montrent que :
- les eaux usées entrant sur les STEP ont des effets oestrogénomimétiques et thyromimétiques, les effets oestrogénomimétiques étant beaucoup plus élevés que les effets thyromimétiques,
- les procédés d’épuration des deux STEP étudiées, et surtout l’étape biologique, permettent d’éliminer à plus 90 % les contaminants responsables des effets oestrogénomimétiques et thyromimétiques,
- des contaminants à effets oestrogénomimétiques sont néanmoins encore détectés en sortie de STEP et dans la Seine ; en revanche aucun effet thyromimétique significatif n’est observé à ces endroits,
- aucune perturbation endocrinienne n’a été détectée dans l’eau potable produite par les quatre usines étudiées,
- la présence de 4-NPt a été constatée à 1,5 µg/L dans les échantillons à effets thyromimétiques prélevés à l’entrée d’une des deux STEP ; le 4-NPt est un nonylphénol technique correspondant à un mélange d’isomères à chaînes ramifiées, il peut provenir de plastiques, cosmétiques, détergents ou peintures ; la Directive Cadre Européenne (2000/60/CE) a fixé pour ce paramètre une norme de qualité environnemental à 0,3 µg/L dans les eaux de surface (annexe X).

Le test PC-DR-LUC possède un réel intérêt pour identifier les risques sanitaires liés aux perturbateurs endocriniens présents entre autres dans l’eau. Il est sensible, spécifique et rapide et sa robotisation est actuellement en cours.