Feux de forêt : le cerveau aussi la proie des flammes
L’été 2023 est historique au Québec; en à peine quelques semaines, la superficie des forêts brûlées dépasse celle des 20 dernières années. Les feux de forêt libèrent une grande quantité de particules finesRéfère à une gamme de particules (le plus souvent atmosphériques) dont le diamètre est inférieur à 2,5 microns, soit 0,0025 millimètre. C'est pourquoi elles sont aussi appelées PM2,5 (de l'anglais Particulate Matter). Les particules fines sont donc si petites qu'il faut un microscope pour les voir. Elles sont particulièrement néfastes et dangereuses pour le système respiratoire. dans l’air qui sont liées à un plus grand risque de cancers, de troubles respiratoires, mais aussi de troubles neurologiques. Bien qu’elles soient parfois invisibles, ces particules peuvent voyager sur des centaines de kilomètres et être très dommageables, particulièrement pour les personnes vulnérables, comme les enfants, les femmes enceintes et les personnes âgées.
Les feux de forêt sont une source naturelle de pollution de l’air. La fumée de ces feux produit des particules fines d’une taille d’environ 2.5 microns, soit 35 fois plus petites qu’un grain de sable. Ces minuscules particules réussissent à traverser les barrières protectrices de l’organisme, engendrant des inflammations au niveau des poumons et du cerveau [1]. Des études suggèrent que les particules fines produites par les feux de forêt sont plus toxiques que celles présentes dans l’air ambiant [2].
Des effets nocifs sur la santé
Les particules dégagées par les feux de forêt sont vues comme nocives pour la santé puisqu’elles fragiliseraient les cellules de l’organisme et les mèneraient à vieillir prématurément par un processus nommé le stress oxydatifUn déséquilibre dans le corps entre des molécules agressives et nos défenses naturelles, ce qui peut endommager nos cellules.. Ce processus de détérioration des cellules comprend l’accumulation de molécules toxiques au sein du corps cellulaire. Normalement, le corps de la cellule est nettoyé de ces molécules toxiques par les macrophages, de véritables petits aspirateurs Roomba pour les déchets. Cela dit, pendant le stress oxydatif, les macrophages perdent de leur efficacité à éliminer cette armée de déchets qui s’accumulent, entrainant de l’inflammationRéaction normale du corps face à une agression (comme une infection ou une blessure), qui agit comme une alarme qui s’active pour protéger l’organisme. dans la cellule [1]. Les particules fines nuisent aussi à notre santé en altérant le mécanisme qui contrôle la transcription de l’ADN, favorisant ou réprimant l’expression de certains gènes. Des dysfonctionnements de ce mécanisme ont notamment été liés à des maladies cardiovasculaires [3] et à des perturbations du système immunitaire [4].
Des particules jusqu’au cerveau
Les polluants dans l’air peuvent atteindre le cerveau par la circulation sanguine ou directement par le bulbe olfactif. Chez l’adulte, la qualité de l’air est un facteur de risque connu pour la maladie d’AlzheimerMaladie neurodégénérative chronique où la dégénérescence des neurones entraine l'altération progressive de la mémoire et des fonctions cognitives. et d’autres maladies neurodégénératives. Les risquesProbabilité qu'une personne subisse des effets nocifs pour sa santé en cas d'exposition à un contaminant (danger) encourus varient selon l’intensité de l’exposition et la région du cerveau atteinte par le polluant [5]. Globalement, l’exposition à des particules fines à des concentrations dépassant les seuils recommandés (15 μg/m3 pendant trois à quatre journées consécutives selon l’Organisation mondiale de la santé [6]) a été associée à l’augmentation du risque de troubles neurologiques [1]. Une telle exposition est également liée à l’amplification des symptômes neuropsychiatriques et à l’accélération du déclin des fonctions cognitives chez les personnes âgées atteintes d’Alzheimer [5]. Durant l’été 2023, la concentration en particules fines dans l’air montréalais a dépassé les 100 μg/m3 pendant plusieurs journées [7].
Chez l’enfant, l’exposition prénatale et/ou postnatale à des particules fines pourrait perturber le développement des jeunes, entrainer des troubles d’apprentissage et augmenter le risque de maladies neurodégénératives à l’âge adulte [5].Des recherches ont aussi associé une exposition prénatale à une diminution des capacités d’inhibition des jeunes, soit la capacité cognitive à résister à une tentation et à réguler les comportements [8]. En effet, l’exposition à des particules fines entrainerait la réduction de l’épaisseur corticale de plusieurs régions du cerveau liées au contrôle inhibiteur, altérant l’efficacité de cette habileté cognitive chez les jeunes [8].
La pollution de l’air aurait également un impact sur la santé mentale. Des études ont observé des liens entre la qualité de l’air et l’occurrence de symptômes dépressifs et suicidaires [9]. Des changements dans la structure du cerveau, particulièrement une diminution du volume de la matière blanche, pourraient expliquer ces liens [10]. Les feux de forêt ont aussi été associés à des symptômes anxieux et de stress post-traumatiques, notamment puisqu’ils occasionnent un important niveau de stress chez les personnes évacuées [11].
Des populations plus vulnérables que d’autres
Les effets des feux de forêt sur la santé peuvent varier selon les types de particules retrouvées dans la fumée et leurs concentrations, ainsi que la durée d’exposition d’un individu à ces particules et son degré de vulnérabilité [1] [12]. L’état de santé des personnes âgées, des jeunes enfants, des femmes enceintes et des personnes ayant déjà un trouble respiratoire ou une maladie chronique serait plus à risque d’être altéré par ce polluant [12]. Les populations à faible statut socioéconomique ou ayant moins facilement accès à des soins et services sont également plus vulnérables [13].
Bien que plusieurs études suggèrent que les feux de forêt puissent engendrer des effets nocifs sur la santé, d’autres recherches sont encore nécessaires pour mieux comprendre la nature et la sévérité de ces effets sur la santé du cerveau. En développant plus de connaissances sur ce sujet, il sera possible de trouver des pistes d’actions pour mieux protéger les populations contre ce polluant naturel.
- Éviter les déplacements inutiles et l’exercice physique intense à l’extérieur lorsque la qualité de l’air est mauvaise. Ne pas négliger pour autant de faire de l’activité physique (faible ou moyenne intensité), car elle est un facteur de protection pour la santé en général, dont celle du cerveau.
- Le port d’un masque de type N95 permet de se protéger contre certaines particules fines.
- Fermer les fenêtres et utiliser un purificateur d’air lorsque la concentration en particules fines est élevée.
- Conscientiser les personnes à risque de l’importance d’adopter des mesures de protection.
[1] Milton, L. A., & White, A. R. (2020). The potential impact of bushfire smoke on brain health. Neurochemistry International, 139, 104796. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2020.104796
[2] Franzi, L. M., Bratt, J. M., Williams, K. M., & Last, J. A. (2011). Why is particulate matter produced by wildfires toxic to lung macrophages? Toxicology and Applied Pharmacology, 257(2), 182–188. https://doi.org/10.1016/j.taap.2011.09.003
[3] Krolevets, M., Cate, V. T., Prochaska, J. H., Schulz, A., Rapp, S., Tenzer, S., Andrade-Navarro, M. A., Horvath, S., Niehrs, C., & Wild, P. S. (2023). DNA methylation and cardiovascular disease in humans: A systematic review and database of known CpG methylation sites. Clinical Epigenetics, 15(1), 56. https://doi.org/10.1186/s13148-023-01468-y
[4] Dai, L., Mehta, A., Mordukhovich, I., Just, A. C., Shen, J., Hou, L., Koutrakis, P., Sparrow, D., Vokonas, P. S., Baccarelli, A. A., & Schwartz, J. D. (2017). Differential DNA methylation and PM 2.5 species in a 450K epigenome-wide association study. Epigenetics, 12(2), 139–148. https://doi.org/10.1080/15592294.2016.1271853
[5] Schuller, A., & Montrose, L. (2020). Influence of Woodsmoke Exposure on Molecular Mechanisms Underlying Alzheimer’s Disease: Existing Literature and Gaps in Our Understanding. Epigenetics Insights, 13, 251686572095487. https://doi.org/10.1177/2516865720954873
[6] Organisation mondiale de la santé. (2021). WHO global air quality guidelines. Particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. https://www.who.int/publications/i/item/9789240034228
[7] Ville de Montréal. (2023). RSQA – indice de la qualité de l’air (historique). https://donnees.montreal.ca/dataset/rsqa-iqa-historique
[8] Guxens, M., Lubczyńska, M. J., Muetzel, R. L., Dalmau-Bueno, A., Jaddoe, V. W. V., Hoek, G., Van Der Lugt, A., Verhulst, F. C., White, T., Brunekreef, B., Tiemeier, H., & El Marroun, H. (2018). Air Pollution Exposure During Fetal Life, Brain Morphology, and Cognitive Function in School-Age Children. Biological Psychiatry, 84(4), 295–303. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2018.01.016
[9] Gładka, A., Rymaszewska, J., & Zatoński, T. (2018). Impact of air pollution on depression and suicide. International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health. https://doi.org/10.13075/ijomeh.1896.01277
[10] Woodward, N. C., Pakbin, P., Saffari, A., Shirmohammadi, F., Haghani, A., Sioutas, C., Cacciottolo, M., Morgan, T. E., & Finch, C. E. (2017). Traffic-related air pollution impact on mouse brain accelerates myelin and neuritic aging changes with specificity for CA1 neurons. Neurobiology of Aging, 53, 48–58. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2017.01.007
[11] Moosavi, S., Nwaka, B., Akinjise, I., Corbett, S. E., Chue, P., Greenshaw, A. J., Silverstone, P. H., Li, X.-M., & Agyapong, V. I. O. (2019). Mental Health Effects in Primary Care Patients 18 Months After a Major Wildfire in Fort McMurray: Risk Increased by Social Demographic Issues, Clinical Antecedents, and Degree of Fire Exposure. Frontiers in Psychiatry, 10, 683. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2019.00683
[12] Liu, J. C., Mickley, L. J., Sulprizio, M. P., Dominici, F., Yue, X., Ebisu, K., Anderson, G. B., Khan, R. F. A., Bravo, M. A., & Bell, M. L. (2016). Particulate air pollution from wildfires in the Western US under climate change. Climatic Change, 138(3–4), 655–666. https://doi.org/10.1007/s10584-016-1762-6
[13] Yang, Z., Song, Q., Li, J., Zhang, Y., Yuan, X.-C., Wang, W., & Yu, Q. (2021). Air pollution and mental health: The moderator effect of health behaviors. Environmental Research Letters, 16(4), 044005. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abe88f