Les PFAS influencent la réponse immunitaire cellulaire au coronavirus
L'étude révèle également des différences sexospécifiques dans la manière dont le système immunitaire réagit au virus
Les substances per- et polyfluoroalkyles (PFAS) sont omniprésentes, s'accumulent dans l'environnement et sont difficiles à décomposer. Elles sont connues sous le nom de "produits chimiques à vie". Les PFAS peuvent compromettre le système immunitaire et donc la santé humaine. Dans leur étude actuelle, des chercheurs du Centre Helmholtz pour la recherche environnementale (UFZ) montrent qu'une forte exposition aux PFAS a un effet négatif sur la réponse immunitaire cellulaire au coronavirus SARS-CoV-2. Les scientifiques pensent que les personnes exposées à des niveaux élevés de PFAS pourraient avoir une réponse immunitaire sous-optimale à la vaccination. L'étude a été menée en étroite collaboration avec l'Institut norvégien de santé publique d'Oslo. Elle a été publiée dans la revue scientifique Environment International.
Les PFAS sont présents dans de nombreux produits de la vie courante, tels que les cosmétiques, les vêtements de plein air et les poêles enduites. Cela s'explique par leurs propriétés particulières. Elles résistent à la chaleur, repoussent l'eau et la graisse et sont extrêmement résistantes. Il existe des milliers de composés PFAS différents et on les trouve dans le sol, l'eau et l'air où ils s'accumulent pendant de longues périodes. Les PFAS pénètrent dans le corps humain par l'intermédiaire des aliments, de l'eau potable ou de l'air que nous respirons et peuvent ensuite s'accumuler et affecter notre santé. "Les PFAS ne présentent pas de toxicité aiguë. Mais comme nous les rencontrons presque partout dans notre environnement et que nous pouvons difficilement y échapper, nous sommes essentiellement soumis à une exposition chronique. Cela est particulièrement problématique pour les groupes vulnérables tels que les femmes enceintes, les jeunes enfants ou les malades chroniques", explique le professeur Ana Zenclussen, chef du département d'immunologie environnementale de l'UFZ.
Diverses études ont établi un lien entre l'exposition aux PFAS et des affections telles que l'obésité, les troubles hormonaux et le cancer. Ces substances chimiques éternelles peuvent également influencer le système immunitaire. Des études épidémiologiques ont montré que l'exposition aux PFAS a un effet négatif sur le développement d'anticorps après la vaccination contre le SRAS-CoV-2. Dans leur étude actuelle, les chercheurs ont cherché à évaluer si et comment les PFAS affectent la deuxième branche du système immunitaire, ce que l'on appelle la réponse immunitaire cellulaire. Cette réponse est particulièrement importante dans le cas d'une infection par le SRAS-CoV-2, car elle permet de se protéger contre les conséquences d'une maladie grave. "Contrairement à ce qui se passe pour d'autres virus, un titre élevé d'anticorps contre le SRAS-CoV-2 n'indique pas nécessairement si le développement de la réponse immunitaire cellulaire sera adéquat lors de la rencontre avec le virus", explique Ana Zenclussen. "Notre étude comble donc une lacune importante.
Pour l'étude, l'équipe de recherche a utilisé des échantillons de sang de femmes et d'hommes qui avaient été vaccinés plusieurs fois contre le SRAS-CoV-2 et qui avaient déjà été infectés par le virus. Les scientifiques ont cultivé en laboratoire les cellules immunitaires contenues dans les échantillons de sang et les ont exposées aux PFAS pendant 24 heures. "Nous avons utilisé un mélange spécial qui reflète de manière réaliste l'exposition aux PFAS de la population européenne", explique Ana Zenclussen. Le mélange de PFAS a été mis au point par les partenaires de coopération norvégiens sur la base d'une vaste étude de cohorte. En plus d'une concentration réaliste de PFAS, les chercheurs ont également exposé les cellules immunitaires à des concentrations plus élevées du mélange de PFAS dans d'autres expériences - jusqu'à une concentration mille fois plus élevée, ce qui correspond à l'exposition des personnes qui travaillent dans la production de PFAS.
Le Dr Oddvar Myhre, de l'Institut norvégien de santé publique d'Oslo, souligne : "Cette recherche souligne l'importance d'utiliser un mélange de PFAS pertinent pour l'homme afin de comprendre ses interactions complexes avec le système immunitaire, en particulier dans le contexte des réponses à la vaccination. Cette approche reflète plus fidèlement les scénarios d'exposition du monde réel et contribue à mettre en lumière les risques potentiels pour la santé associés à la contamination par les PFAS."
Après l'exposition aux PFAS, les cellules immunitaires ont été exposées aux protéines du coronavirus SARS-CoV-2. Les cellules immunitaires précédemment traitées aux PFAS peuvent-elles encore réagir suffisamment au virus et le combattre ? La réponse immunitaire est-elle pire ou significativement différente ? L'équipe de recherche dirigée par Ana Zenclussen a procédé à une analyse immunitaire détaillée pour répondre à ces questions. Ils ont utilisé la cytométrie de flux spectrale, une méthode moderne qui permet d'identifier, de quantifier et d'analyser plusieurs types de cellules immunitaires en une seule étape de mesure. La fonctionnalité des différents types de cellules peut également être déterminée en mesurant les substances messagères libérées.
Par rapport aux échantillons non exposés, deux types de cellules immunitaires ont libéré davantage de médiateurs inflammatoires en réponse aux protéines SARS-CoV-2 dans les échantillons qui avaient été précédemment exposés à des concentrations élevées de PFAS. "Cela suggère une réponse immunitaire excessive", explique Ana Zenclussen. "Il est intéressant de noter que cet effet était particulièrement prononcé dans les cellules immunitaires des participants masculins à l'étude. La situation était différente pour les participantes à l'étude de sexe féminin. Dans ce cas, il y avait proportionnellement moins de cellules B après une exposition accrue aux PFAS. Les cellules B sont des cellules immunitaires cruciales pour le développement d'anticorps et l'immunité à long terme. "Le fait qu'une exposition élevée aux PFAS affecte le système immunitaire différemment selon le sexe biologique est un résultat important qui devrait faire l'objet d'études plus approfondies", déclare Zenclussen.
La production de médiateurs immunitaires solubles, qui jouent un rôle clé dans l'attraction d'autres cellules immunitaires ou dans la cicatrisation des plaies, a été affectée négativement chez les deux sexes. "Nos résultats montrent que l'exposition à des concentrations élevées de PFAS altère clairement la réponse immunitaire au SRAS-CoV-2 et peut réduire son efficacité", déclare Ana Zenclussen. "Cela pourrait signifier que les personnes fortement exposées aux PFAS ont un risque plus élevé d'évolution médiocre de la maladie ou qu'elles répondent moins bien aux vaccinations. Il s'agit d'une information importante pour adapter et individualiser les stratégies de vaccination."
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Publication originale
Humblenoble Stembridge Ayuk, Arkadiusz Pierzchalski, Tamara Tal, Oddvar Myhre, Birgitte Lindeman, Nicola Margareta Smith, Violeta Stojanovska, Ana Claudia Zenclussen; "Evaluating PFAS-Induced modulation of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) immune response to SARS-CoV-2 spike in COVID-19 Vaccinees"; Environment International, Volume 198
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