contexte et objectifs de l’étude • matériel et méthodes...

1

Laboratoire de Chimie et Microbiologie de l’Eau

UMR CNRS 6008

Université de Poitiers ; Laboratoire de Chimie et Microbiologie de l’Eau et Faculté de Médecine et Pharmacie

Mesure de l’exposition au sélénium :évaluations chimique et épidémiologique

auprès de sujets alimentés par une eau potable à teneur élevée, dans la Vienne

Thèse d’Université (décembre 2007) : Emmanuelle Bar ron

Dr Virginie [email protected]


Mesure de l’exposition au sélénium : évaluations ch imique et épidémiologique [ 2 ]

• Contexte et objectifs de l’étude

• Matériel et méthodes

• Résultats et discussion

• Conclusion



Abondance naturelle

[ Présentation du sujet ] [ Matériel, méthodes ] [ Résultats, discussion ] [ Conclusion ]

Les apports en sélénium

Conditions physico-chimiques du milieu (pH, sels minéraux, matières organiques…)



Apports séléniés

Les apports en sélénium chez l’Homme





Absorption du sélénium par l’organisme




Le sélénium dans l’organisme

� Sélénoprotéines

Entre dans la composition des - Glutathion peroxydases

anti-oxydantes

- Iodothyronine désionidases : (Métabolisme des hormones thyroïdiennes)

- Autres proteines…

2



Toxicité aiguëCarence forte

Maladie de Keshan, de Kashin-beck, myalgie

Précarence Physiologique Pharmacologique

Protection de cancer ?

Perte des ongles, des cheveux…

Tox. chronique

? ? > 10 000

Déficit immunitaire ? Cancers ? Troubles CV…

< 80

900

1000

30 40OMS

100500-700

50 80Recommandation20

Apports en sélénium µg/j

100-300

< 45 [Se] sangµg/L

[Se] ongles3900 µg/kg

DSEIO 240Dose Sans Effet Indésirable Observé


Relation apports-effets biologiques



DSEIO = 240 µg/j

= 24 µg/j dans 2 litres

Soit 12 µg/L arrondie à 10 µg/L

boissons

• Norme européenne et française = 10 µg/L (DSEIO OMS = 4 µg.kg-1 . j -1 )

Code de la santé publique, article R. 1321-2, depuis 1989

•EPA (USA) = 50 µg/L (Environmental Protection Agency)

•Recommandation OMS en révision

[Afssa 2004, Code de la santé publique, article R. 1321-2]

aliments


Norme dans les eaux de consommation

[Longnecker 1991]

Carte réalisée par DDASS Vienne JC Parnaudeau



Leigné-les-Bois, Coussay-les-Bois,

Lésigny, Mairé

Montmorillon, Jouhet, Leignes-sur-Fontaine, La Chapelle-Viviers,

Pindray

[Se] entre 10 et 40 µg.L-1 entre 1997 et 2007

[Contexte, objectifs ] [ Matériel, méthodes ] [ Résultats, discussion ] [ Conclusion ]

Contexte de l’étude

� Traitement des eaux (1999) : 2 procédés efficaces mais coûteux , lourds à mettre en place et en suivi.

� Recherche de nouvelles sources (1997): 4 fermetures de captages, dilution par mélange sur 4 captages, 4 captages toujours hors norme



?

Conséquences sur la santé

?

?

?

Autoconsommation ??

Consommation d’eau du robinet ? ?


Problématique de l’étude




Objectifs de l’étude

• Objectif principal : quantifier le niveau d’exposition individuelle au sélénium de la population générale adulte, résidant dans ces différentes communes de la Vienne

• Objectifs secondaires :

- étudier la relation entre les apports en sélénium provenant des aliments et des boissons et l’imprégnationcorporelle séléniée

- étudier l’état de santé général et la morbidité déclarée de la population résidant dans ces différentes communes de la Vienne par rapport à la population française,

3




• Matériel et méthodes– Méthodes épidémiologiques– Méthodes de quantification du sélénium

• Résultats et discussion

• Conclusion



[ Matériel, méthodes ][Contexte, objectifs ] [ Résultats, discussion ] [ Conclusion ]

Méthode épidémiologique

• Type d’étude – cohorte prospective 9 mois

• Population d’étude– 2 Groupes exposé/non exposé a priori selon le lieu de résidence– Appariés sur âge, sexe, catégorie socio-professionnelle– Adulte – >2 ans même habitat– Ayant donné leur consentement – Ne prenant pas de supplémentation en sélénium (complément alimentaire,

cure thermale Roche Posay)

⇒ 40 sujets/ groupe

• Autorisations réglementaires – CNIL n°05 424– CCTIRS n°1141527



Questionnairede santé

Questionnaire d’inclusion

Journéesdupliquées

Questionnairealimentaire

Recueil des ongles

Oct.2005

Nov.2005

Janv.2006

Avril2006

Juil.2006


Récapitulatif des données collectées

Aliments locaux




Relation entre les données

Stratégie d’analyse• Étude de l’exposition a posteriori de la population d’étude

• habitudes de consommation en eau du robinet

• Quantification du niveau d’exposition individuelle au sélénium

• journées dupliquées

• concentrations séléniées dans les coupures d’ ongles

• questionnaire alimentaire (série Baromètre Santé)

• Étude de l’état de santé général et de la morbidité déclarée

• Étude des déterminants de l’imprégnation corporelle séléniée

Exposition – Sexe – Age - Consommation tabagique - Consommation alcoolique –Taille du foyer – Niveau d’étude – Indice de masse corporelle – Activité physique –Apports totaux séléniés – Profil d’autoconsommateur – Score de Duke

• Comparaison des trois méthodes d’estimation des apports (méthode des triades)



Technique d’analyse : ICP-MSLCABIE – UMR CNRS 5254 / Université de Pau et de l’A dour (Prof Potin)


Méthode de quantification du sélénium

Procédure d’analyse optimisée et validée :

- la préparation des échantillons injectés en ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry)

- l’analyse proprement dite par ICP-MS.

Contrôle de qualité

- matériau de référence certifié

- cartes de contrôle





• Résultats et discussion– Population d’étude, autoconsommation, teneurs

en Se (eau et aliments produits localement)

– Estimation des apports– Détermination de la concentration séléniée des

coupures d’ongles– Analyse multivariée

• Conclusion

4



Étude de l’exposition : niveau d’exposition

Population d’étude

[ Résultats, discussion ][Contexte, objectifs ] [ Conclusion ][ Matériel, méthodes ]

� 78 participants (39/groupe)

� critères d’appariement respectés

• âge 52, 7 ans ± 15 vs. 50,5 ± 13

� pas de différence d’habitudes de vie

• tabac, alcool, activité physique, indice de masse corporelle



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

11/3/97 24/7/98 6/12/99 19/4/01 1/9/02 14/1/04 28/5/05 10/10/06 22/2/08

Dates de prélèvement

[Se]

µg

.L-1

Montmorillon-Jouhet

Coussay-les-Bois

Leigné-les-Bois

La Chapelle Viviers

Leignes-sur-Fontaine

Pindray

Concentration en sélénium dans les eaux de consommation


Étude de l’exposition : facteur d’exposition


Mesure de l’exposition au sélénium : évaluations ch imique et épidémiologique

0

5

10

15

20

25

01/08/2004

17/02/2005

05/09/2005

24/03/2006

10/10/2006

28/04/2007

Dates de prélèvements

[Se

] µg.

L-1

Montmorillon-Jouhet

Coussay les Bois

Leigné les Bois

La Chapelle Viviers

Leignes sur Fontaine

Pindray

[ 21 ]

Concentration en sélénium dans les eaux de consommation


Étude de l’exposition : facteur d’exposition



Consommation de l’eau du robinet

0%

20%

40%

60%

80%

100%

NE E NE E NE E NE E

automne hiver printemps été

eau embouteillée

eau du robinet

boisson chaude



sujets exposés plus nombreux à boire de l’eau du robinet que sujets non exposés p < 0,05



Autoconsommation

aucune différence p=0,28



Aliments locaux

Pain, pommes de terre, légumes et fruits ⊂ intervalle INRAŒufs : grande variabilité (22 – 240 µg.kg-1) ⊂ intervalle INRA

Pâtes : 180 ± 51 µg.kg-1 (INRA < 22 µg.kg-1 ; Simonoff 156 ± 11 µg.kg-1)





• Résultats et discussion– Population d’étude, autoconsommation, teneurs

en Se (eau et aliments produits localement)

– Estimation des apports– Détermination de la concentration séléniée des

coupures d’ongles– Estimation de l’état de santé– Relation entre les données

• Conclusion

5

[ 25 ]

0

0.5

1

1.5

Sel

eni

um

int

ake

fro

m fo

od (

µg

/d/k

g bo

dy w

eigh

t)

autumn winter spring summer

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Sel

eniu

m in

take

from

bev

erag

e (µ

g/j/k

g bo

dy w

eigh

t)

autumn winter spring summer

p<0,0001

Apport sélénium moyen provenant de l’eausujets exposés = 0,23 ± 0,13 µg.j-1.kg-1

sujets non exposés = 0,024 ± 0,010 µg.j-1.kg-1

Apport sélénium moyen provenant des alimentssujets exposés = 0,70 ± 0,18 µg.j-1.kg-1

sujets non exposés = 0,74 ± 0,25 µg.j-1.kg-1

p=0,53



50 80Recommandation

Toxicité aiguëCarence forte Précarence Physiologique Pharmacologique Tox. chronique

900Apports en sélénium

µg/j

? ? > 10 000

30 40OMS

20 100-300

2

1723

5156

41

29

37

1510

6 3 3 2 20

10

20

30

40

50

60

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160Apport sélénié (µg.j -1)

Fré

quen

ce

42%

31%26%


Estimation des apports séléniés : bilan de situatio n

Apport en sélénium quotidien moyen :

0,94 ± 0,37 µg.j-1.kg-1 de poids corporel < 4 µg.j-1.kg-1 (OMS)




Résultats des concentrations séléniées des ongles

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 20 40 60 80 100

Id e n t if ica t io n d e s s u je ts

[Se]

µg/

kg

Sujets exposés Sujets non exposés

campagne 2



Concentrations séléniées dans les ongles (µg/kg) selon la zone de résidence des 78 participants

[ 28 ]

Unexposed ExposedConcentration mean ±±±± sd (n) p

Residence Zone 532 ± 100 (36) 613 ± 117 (36) 0.0030Educational attainmentelementarycollegesecondary university or equivalent

495 ± 117 ( 5)550 ± 130 (12)526 ± 89 ( 8)564 ± 46 ( 6)

625 ± 140 (12)623 ± 95 (10)568 ± 78 ( 9)644 ± 166 ( 5)

0.22

Household size1 à 2 personnes> 3 personnes

539 ± 107 (19)523 ± 95 (17)

599 ± 120 (20)631 ± 115 (16)

0.51

TobaccoNo smokerSmoker

558 ± 96 (27)453 ± 66 ( 9)

626 ± 114 (31)560 ± 146 ( 3)

0.0054

Alcohol consumptionat least twice a week maximum once a week

546 ± 115 (15)521 ± 90 (21)

631 ± 134 (18)596 ± 99 (18)

0.90

Physic activitynot at least one activity

511 ± 69 ( 6)536 ± 106 (30)

596 ± 91 ( 9)619 ± 126 (27)

0.48

BMI<2020 ≤ IMC < 2525 ≤ IMC < 30 ≥ 30

594 ± 94 ( 2)525 ± 82 (19)518 ± 128 (13)627 ± 60 ( 4)

524 ( 1)609 ± 131 (19)619 ± 105 (15)

695 ( 1)

0.38

Profil d’autoconsommateur<2[2, 3][4, 5]>5

532 ± 115 ( 9)535 ± 91 ( 9)511 ± 78 ( 6)539 ± 115 (12)

567 ± 135 ( 4)622 ± 126 ( 5)577 ± 68 ( 9)647 ± 130 (17)

0.40



[Se] ongles µg.kg-1 Non exposé Exposé p

532 ± 100 613 ± 117 0,0030

[Se] ongles µg.kg-1 Non exposé Exposé p

Non tabagique 558 ± 96 626 ± 114 0,0054

Tabagique 453 ± 66 560 ± 146


Analyse multivariée

= Exposition – Sexe – Age - Consommation tabagique -Consommation alcoolique – Taille du foyer – Niveau d’étude – Indice de masse corporelle – Activité physique –Apports totaux séléniés – Profil d’autoconsommateur –Score de Duke

[Se] coupures d’ongles

= Exposition – Consommation tabagique[Se] coupures d’ongles



Discussion

• Quelle que soit la méthode de mesure utilisée, niveau d’apport sélénié estimé très inférieur à celui observé dans les zones dites sélénifères

• première étude à combiner 3 méthodes de quantification du niveau d’exposition séléniée dans une population française

• Journées dupliquées : – méthode de référence mais lourde à mettre en place.

– nécessite une méthode de dosage performante et fiable, difficile à mettre en œuvre dans le cas du sélénium

• Questionnaire alimentaire– Plus facile mais moins précise– Utilisation de photos (SUVIMAX) pour portion

[ 30 ]


6



• Imprégnation corporelle– valeurs moyennes comparables à celles retrouvées chez

des sujets européens comprises entre 500 et 700 µg/kg (van den Brandt et al. 1993; Krogh et al. 2003; Bergomi et al. 2002)

– concentration en sélénium du sang ?– consommation de tabac responsable d’une diminution de

la concentration séléniée des coupures d’ongles• apport alimentaire quantitativement plus faible,

• consommation d’anti-oxydants augmentée à cause d’une production accrue de radicaux libres,

• influence de la consommation de tabac sur l’incorporation de sélénium à la matrice des ongles

[ 31 ]



• Discussion de la valeur limite de 10 µg/L• recommandations d’apports adéquats et d’apports

limites proposés par des panels d’experts de spécialités différentes (toxico, nutritionnistes..)dans diverses organisations (OMS, IOM, EPA…)

[ 32 ][Barron, J Water Health, 2009]



EAR = estimated average requirementRDA = recommended dietary allowanceAI = adequate intakeUL = upper levelNOAEL = no observed adverse effect levelLOAEL = lowest observed adverse effect level

[Schumann, J Trace Elem Med Biol, 2006]



[Barron, J Water Health, 2009]



Note des autorités sanitaires françaises, Novembre 2009

contexte et objectifs de l’étude • matériel et méthodes...

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