PARTICULES DIESEL ET ALLERGIES
Résumé de l'intervention présentée le vendredi 15 décembre à la réunion A.I.R.F.O.M. Technopôle Metz 2000.
Docteur Gérard PEIFFER
Pneumologue Allergologue
CHR Metz
INTRODUCTION
Les maladies allergiques sont en nette recrudescence qu'il s'agisse des dermatites atopiques, des rhinites allergiques ou de l'asthme ; parmi les nombreux facteurs environnementaux pouvant expliquer une telle augmentation de la prévalence le rôle de la pollution atmosphérique a été précisé ces dernières années : le rôle des particules urbaines en particulier des particules diesels sur la recrudescence des symptômes respiratoires a été mieux compris grâce :
- à des études expérimentales
- à des études épidémiologiques.
Les particules sont générées en grande partie par la circulation automobile ; elles ont un diamètre de l'ordre du micron ce qui leur permet d'atteindre les voies aériennes inférieures jusqu'au compartiment alvéolaire où elles peuvent séjourner pendant plusieurs mois.
Si les études expérimentales caractérisant les effets biologiques des particules diesels sont intéressantes on se gardera cependant d'extrapoler les résultats à l'exposition humaine en milieu urbain dans la mesure où les conditions expérimentales ne reflètent parfois que très approximativement la réalité.
Les particules diesels : origine et composition:
Les particules diesels elles représentent environ 40% de la pollution particulaire urbaine ; elles sont issues des moteurs de type diesel dont le régime diffusionnel à combustion incomplète génère des suies sous forme de microsphères de carbone agrégées les unes aux autres avec un diamètre aérodynamique moyen de 100 nm.
La grande surface d'exposition qu'elles présentent permettent à de nombreuses molécules issues de la combustion incomplète d'y être adsorbées, au premier rang des quelles on trouve les hydrocarbures aromatiques polycycliques (H.A.P) des sulfates et des métaux lourds.
Leur petite taille ainsi que leur caractère hydrophobe leur permet d'atteindre facilement le compartiment alvéolaire.
Effets attribuables aux différents constituants des particules diesels :
a) effets des particules de carbone :
Le noyau carboné en lui-même est capable d'entraîner une réponse IgE-dépendante mais la nature des différents composés adsorbés notamment les H.A.P. est également déterminante en modulant l'intensité de la réponse.
Chez la souris après exposition intranasale à différentes particules inhalables notamment des microsphères de carbone et des particules diesels on constate que la sensibilisation au pollen de cèdres où à l'ovalbumine entraîne une réaction significativement plus élevée qu'avec l'allergène seul au niveau des IgE spécifiques
b) effets des hydrocarbures aromatiques polycycliques (H.A.P) :
L'exposition des différents types cellulaires à des H.A.P. stimule la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires (GM-CSF, IL8, ICAM-1 soluble). L'exposition aux H.A.P. augmente la dégranulation des éosinophiles et leur adhérence à l'épithélium. Les H.A.P. augmentent la réaction IgE spécifique aux allergènes inhalés.
c) interaction particules diesels et pneumallergènes:
Les allergènes en suspension dans l'air ont pour la plupart un diamètre supérieur à 10 m et ne peuvent atteindre le compartiment inférieur des voies aériennes. Au cours d'une averse par exemple les grains de pollens peuvent éclater et libérer des motifs antigéniques plus petits.
Lors des interactions particules diesels pneumallergènes on constate que de nombreux allergènes sont adsorbés à la surface des particules diesels par exemple l'allergène du chat ainsi que certains pollens de graminées permettant d'atteindre en plus grande quantité les territoires aériens les plus distaux.
Mécanisme de la réponse immuno-allergique :
a) effet des particules diesels sur l'épithélium des voies aériennes
Les cellules épithéliales sont capables d'endocyter les particules diesels, de les véhiculer dans leurs vacuoles cytoplasmiques et de les relarguer à leur pôle basal.
Le rôle de l'épithélium est observé dans de nombreuses études avec augmentation de la synthèse des différentes cytokines pro-inflammatoires, la composition des particules diesels a nettement évoluée ces dernières années, les procédés de filtre et de catalyse ont diminué la quantité de rejets particulaires et d'H.A.P. à leur surface (tableau 1). Les véhicules diesels nouvelle génération émettent dix fois moins de particules diesels ce qui les ramène à un niveau comparable en terme d'émissions particulaires au véhicule à essence.
b) initiation de la réponse immunitaire : rôle des cellules présentatrices d'antigène :
Les cellules de la lignée dendritique présentent un intérêt grandissant ce sont les plus puissantes cellules présentatrices d'antigène connues. Ces cellules infiltrent tous les épithélium en contact avec l'extérieur en particulier l'épithélium respiratoire. Ces cellules entretiennent des interactions privilégiées avec les cellules épithéliales, une fois stimulées au niveau de l'épithélium ces cellules migrent vers les organes lymphoïdes pour présenter un antigène aux lymphocytes T spécifiques. C'est au cours de cette migration que le lymphocyte T va acquérir les profils phénotypiques d'activation en particulier le profil TH2 d'activation allergique.
c) induction d'une réponse immunitaire TH2 :
Après exposition aux particules diesels au niveau de la muqueuse nasale ou de la muqueuse trachéale la prolifération lymphocytaire observée au niveau des ganglions médastinaux par exemple est de type TH2 aboutissant à une réponse IgE dépendante ceci a été observé par des lavages nasaux chez des volontaires sains exposés aux particules diesels a constaté que les cellules sécrétant les IgE étaient significativement élevées après exposition aux particules diesels.
CONCLUSION
L'inhalation des particules diesels agit en fait comme agent immuno-adjuvant sur l'immunité des voies aériennes et l'immunité systémique en modifiant la pénétration des allergènes, en initiant une réponse immunitaire de TH2 avec production in fine d'IgE
Références bibliographiques
- SALVI : Is diesel exhaust a cause for increasing allergies Clinical and Experimental Allergy : 1999, 29, pages 4-8
- LEUENBERGER Ph. : Pollution par les particules en suspension dans l'air et effets sur la Santé Médecine & Hygiène : 2000, 58, pages2479-2482
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