L'exposition précoce au dioxyde d'azote affecte négativement la structure cérébrale des enfants

L'exposition au dioxyde d'azote pendant la petite enfance et avant la naissance pourrait avoir un impact négatif sur la structure de la substance blanche du cerveau, selon une étude menée par des psychologues de l'Université Jagellonne. La substance blanche joue un rôle clé dans la communication entre les régions cérébrales et dans le processus d'apprentissage.

La pollution atmosphérique est largement reconnue comme nocive pour les systèmes cardiovasculaire et respiratoire. Au cours des dix dernières années, de nombreuses études ont montré que les habitants des zones présentant des niveaux élevés de particules fines (PM) et de dioxyde d'azote (NO₂) sont plus susceptibles de souffrir de diverses maladies, notamment d'accidents vasculaires cérébraux (AVC), d'hypertension, de troubles du rythme cardiaque, de maladies pulmonaires et d'asthme.

« Bien que des liens aient été démontrés entre l'exposition à la pollution atmosphérique et les modifications des fonctions cognitives des enfants, les preuves concernant l'impact de la pollution sur le système nerveux central restent contradictoires. Diverses études et méthodes de recherche ont mis en évidence différentes zones du cortex ou des structures sous-corticales affectées par le smog », explique Paulina Lewandowska, de l'Institut de psychologie de l'Université Jagellonne.

Des techniques de recherche avancées peuvent fournir des informations précieuses sur la structure de la substance blanche du cerveau. Une équipe internationale de scientifiques a utilisé l'imagerie par résonance magnétique de diffusion (IRMd) pour l'étudier. Cette technique d'imagerie examine le mouvement des molécules d'eau dans les tissus et est particulièrement efficace pour visualiser la microstructure tissulaire, notamment la densité, l'organisation et la cohésion des fibres nerveuses qui composent la substance blanche.

Des chercheurs ont analysé les effets de l'exposition prénatale et infantile à la pollution atmosphérique sur le cerveau d'enfants âgés de 10 à 13 ans, atteints ou non de TDAH. Ils ont émis l'hypothèse que les enfants atteints de TDAH, en tant que population vulnérable et à haut risque, pourraient être plus gravement affectés par l'exposition à la pollution atmosphérique.

L'étude a été menée par Paulina Lewandowska et le professeur Marcin Szwed de l'Institut de psychologie de l'Université Jagellonne. Les institutions polonaises incluaient également des chercheurs de l'Institut Nencki de biologie expérimentale de l'Académie polonaise des sciences et de l'Institut de protection de l'environnement (Institut national de recherche) de l'Université de Gdańsk. Les résultats ont été publiés dans la revue Human Brain Mapping (doi.org/10.1002/hbm.70306).

L'étude a été menée auprès de 425 enfants âgés de 10 à 13 ans, dont 116 atteints de trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH) et 309 enfants au développement normal. Tous ont participé à l'étude NeuroSmog et provenaient de 18 villes du sud de la Pologne. L'analyse comprenait des scanners cérébraux des enfants au cours de leurs quatre premières années de vie et aux deuxième et troisième trimestres de grossesse. Les aidants ont fourni l'historique de leurs adresses résidentielles afin d'estimer leur exposition à la pollution.

- Nos résultats suggèrent qu'une exposition précoce au dioxyde d'azote peut avoir un effet détectable et négatif sur la microstructure de la matière blanche, qui joue un rôle clé dans la communication entre différentes zones du cerveau et entre le cerveau et le reste du corps - décrit les résultats de l'étude.

Les chercheurs ont constaté que l'exposition au dioxyde d'azote pendant les quatre premières années de vie des enfants était associée à une diminution de l'intégrité de la substance blanche. L'étude a également révélé que la pollution atmosphérique pouvait avoir un impact négatif sur l'organisation et la structure globales de la substance blanche, suggérant un retard de maturation ou des processus inflammatoires dans les tissus cérébraux, pourtant essentiels au bon fonctionnement cérébral et à la conduction rapide de l'influx nerveux.

« Nous n'avons constaté aucune interaction entre le TDAH et nos indicateurs de fonction cérébrale. Cela suggère que, si l'exposition à la pollution atmosphérique peut augmenter le risque de TDAH, elle n'entraîne pas de conséquences plus graves chez les enfants atteints de TDAH que chez les enfants au développement normal », note Paulina Lewandowska.

L'étude n'a révélé aucun impact des particules fines sur le fonctionnement cérébral des enfants. L'absence d'effets détectés de l'exposition prénatale et infantile aux particules fines sur la substance blanche pourrait s'expliquer par la nature spécifique de ces particules. Le mélange de polluants atmosphériques présent en Pologne pourrait affecter principalement les poumons ou le cœur. Cependant, dans le contexte du développement cérébral, les mécanismes d'action de ces polluants pourraient être plus complexes et ne pas être nécessairement détectables par des analyses axées sur des mesures globales.

La science en Pologne, Ewelina Krajczyńska-Wujec (PAP)

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