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DONNéES NOUVELLES 70 | La Lettre du Pneumologue Vol. XV - n° 3 - mai-juin 2012 Risques d’affections allergiques associés à la fréquentation des piscines chlorées pendant l’enfance Risks of allergic diseases associated with chlorinated pool attendance during childhood A. Bernard* * Laboratoire de toxicologie et de pharmacologie appliquée, faculté de médecine, université catholique de Louvain. L’augmentation des affections allergiques Depuis les années 1960 à 1970, les maladies aller- giques sont en progression constante dans la plupart des pays industrialisés. Cette augmentation des aller- gies se manifeste surtout sur le plan respiratoire chez l’enfant ou l’adolescent. Ainsi, l’asthme atopique, maladie relativement rare autrefois, est à présent l’affection chronique la plus fréquente chez l’enfant. D’autres affections allergiques, comme le rhume des foins, ont également vu leur prévalence augmenter, si bien que l’on estime que près de 1 enfant sur 4 est désormais concerné par un problème allergique. On ignore le ou les facteurs responsables de cette épidémie allergique qui touche le monde occidental. Même si les facteurs de prédisposition génétique sont importants, une augmentation aussi rapide des aller- gies ne peut résulter que de modifications dans notre mode de vie ou notre environnement. Pour expliquer un phénomène d’une telle ampleur, il faut en outre que les changements incriminés soient apparus il y a environ un demi-siècle et qu’ils concernent une large frange de la population. Parmi les hypothèses explorées jusqu’à présent, celle qui suscite toujours le plus d’intérêt est l’hypothèse d’hygiène formulée par un médecin britannique en 1989 (1). Selon ce dernier, l’augmentation des affections allergiques serait due à une diminution de l’exposition aux agents microbiens pendant l’enfance, exposition qui favorisait une réponse immunitaire de type T helper 2 (TH 2 ). Cette hypothèse met donc en cause toute une série de facteurs diminuant le risque infectieux tels que la réduction de la taille des familles, l’accouchement par césarienne, les campagnes de vaccination, l’usage des antibiotiques à large spectre, la pasteurisation ou une propreté domestique croissante. Cependant, cette hypothèse d’hygiène n’a pas encore débouché sur des recommandations pratiques susceptibles d’infléchir l’évolution des maladies allergiques. L’hypothèse du chlore L’hypothèse du chlore ou de la chloration, proposée en 2003 (2), est en quelque sorte la face chimique de l’hypothèse d’hygiène. Selon cette hypothèse, l’augmentation des allergies dans le monde occidental résulterait moins de la diminution de l’exposition aux agents microbiens que de l’exposition croissante des enfants aux produits de la chloration, qui est la méthode adoptée par le monde occidental pour assurer une bonne hygiène. Dans les pays comme la France où la natation est une activité populaire et obligatoire dans la plupart des programmes scolaires, l’exposition par inhalation aux produits de chlora- tion résulte essentiellement de la fréquentation des piscines publiques ou privées. La natation dans une eau chaude et peu renouvelée comporte en effet des risques infectieux très importants qui requièrent une désinfection très efficace. Pratiquement toutes les piscines en France sont désinfectées en utilisant le chlore sous forme de gaz dichlore, d’hypochlorite de soude ou de calcium, ou de chloro-isocyanurates

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Données nouveLLes

70 | La Lettre du Pneumologue • Vol. XV - n° 3 - mai-juin 2012

Risques d’affections allergiques associés à la fréquentation des piscines chlorées pendant l’enfanceRisks of allergic diseases associated with chlorinated pool attendance during childhood

A. Bernard*

* Laboratoire de toxicologie et de pharmacologie appliquée, faculté de médecine, université catholique de Louvain.

L’augmentation des affections allergiques Depuis les années 1960 à 1970, les maladies aller-giques sont en progression constante dans la plupart des pays industrialisés. Cette augmentation des aller-gies se manifeste surtout sur le plan respiratoire chez l’enfant ou l’adolescent. Ainsi, l’asthme atopique, maladie relativement rare autrefois, est à présent l’affection chronique la plus fréquente chez l’enfant. D’autres affections allergiques, comme le rhume des foins, ont également vu leur prévalence augmenter, si bien que l’on estime que près de 1 enfant sur 4 est désormais concerné par un problème allergique. On ignore le ou les facteurs responsables de cette épidémie allergique qui touche le monde occidental. Même si les facteurs de prédisposition génétique sont importants, une augmentation aussi rapide des aller-gies ne peut résulter que de modifications dans notre mode de vie ou notre environnement. Pour expliquer un phénomène d’une telle ampleur, il faut en outre que les changements incriminés soient apparus il y a environ un demi-siècle et qu’ils concernent une large frange de la population. Parmi les hypothèses explorées jusqu’à présent, celle qui suscite toujours le plus d’intérêt est l’hypothèse d’hygiène formulée par un médecin britannique en 1989 (1). Selon ce dernier, l’augmentation des affections allergiques serait due à une diminution de l’exposition aux agents microbiens pendant l’enfance, exposition qui favorisait une réponse immunitaire de type T helper 2 (TH2). Cette hypothèse met donc en cause toute une série

de facteurs diminuant le risque infectieux tels que la réduction de la taille des familles, l’accouchement par césarienne, les campagnes de vaccination, l’usage des antibiotiques à large spectre, la pasteurisation ou une propreté domestique croissante. Cependant, cette hypothèse d’hygiène n’a pas encore débouché sur des recommandations pratiques susceptibles d’infléchir l’évolution des maladies allergiques.

L’hypothèse du chlore

L’hypothèse du chlore ou de la chloration, proposée en 2003 (2), est en quelque sorte la face chimique de l’hypothèse d’hygiène. Selon cette hypothèse, l’augmentation des allergies dans le monde occidental résulterait moins de la diminution de l’exposition aux agents microbiens que de l’exposition croissante des enfants aux produits de la chloration, qui est la méthode adoptée par le monde occidental pour assurer une bonne hygiène. Dans les pays comme la France où la natation est une activité populaire et obligatoire dans la plupart des programmes scolaires, l’exposition par inhalation aux produits de chlora-tion résulte essentiellement de la fréquentation des piscines publiques ou privées. La natation dans une eau chaude et peu renouvelée comporte en effet des risques infectieux très importants qui requièrent une désinfection très efficace. Pratiquement toutes les piscines en France sont désinfectées en utilisant le chlore sous forme de gaz dichlore, d’hypochlorite de soude ou de calcium, ou de chloro-isocyanurates

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Figure 1. Schéma illustrant le dépôt dans l’arbre respiratoire des produits de chloration inhalés par voie orale ou nasale et sous forme de gaz ou d’aérosols. Les produits de chloration pénètrent d’autant plus profondément qu’ils sont peu solubles dans l’eau (trichloramine ou NCl3), inhalés sous forme de microaérosols et que la respiration est orale.

Eau/macroaérosols

Microaérosols

Nasopharynx

Trachée/bronches

Bronchioles/alvéoles

Respiration nasale Respiration orale

Gaz très solublesdans l’eau

Tailledes aérosols

Solubilitédans l’eau

Gaz peu solublesdans l’eau (NCl3)

La Lettre du Pneumologue • Vol. XV - n° 3 - mai-juin 2012 | 71

» Le chlore et ses dérivés contaminant l’eau et l’air des piscines sont de puissants oxydants qui peuvent endommager les barrières épithéliales protégeant les voies respiratoires des baigneurs.

» Chez le nourrisson ou le jeune enfant, les altérations épithéliales induites par les produits de chloration en piscine peuvent exercer un rôle adjuvant dans la sensibilisation allergique et donc dans le développe-ment du terrain atopique.

» Lorsque la pratique de la natation devient régulière, l’irritation chronique des barrières épithéliales par les piscines chlorées peut faciliter l’expression clinique de l’allergie sous forme de rhinite ou d’asthme et donc exercer un effet adjuvant dans la marche allergique.

mots-clésPiscineChloreAllergiesAsthme

Highlights » Chlorine and its derivatives in

the air and water of swimming pools are powerful oxidants that can damage the airway epithe-lial barriers of bathers.

» In infants and very young chil-dren, airway barrier alterations caused by chlorination products can exert an adjuvant effect in the process of allergic sensitiza-tion and thus in the development of the atopic status.

» When swimming practice becomes regular, the irritation of epithelial barriers by chlorinated pools can facilitate the clinical expression of allergies in the form of rhinitis and then later asthma, and thus play an adju-vant role in the allergic march.

KeywordsSwimming pool

Chlorine

Allergies

Asthma

(forme stabilisée de chlore utilisée dans les piscines privées). Tous ces produits agissent de la même façon, en libérant dans l’eau l’acide hypochloreux, un puissant oxydant destiné à inactiver les germes pathogènes. Si le chlore est un biocide effi cace, peu coûteux et facile à mettre en œuvre, il présente néan-moins 2 inconvénients. Le premier est qu’il s’agit d’un biocide non sélectif qui, inévitablement, réagit avec les muqueuses des baigneurs. Le second est que le chlore réagit aussi avec les matières organiques apportées (urine, sueur, salive) par les baigneurs, matières qu’il transforme en un mélange extrêmement complexe de produits toxiques. La chloration des matières azotées, en particulier, libère 3 chloramines irritantes, les mono- et dichloramines, qui sont solubles dans l’eau, et la trichloramine, qui est le gaz responsable de l’odeur caractéristique des piscines intérieures (3).

Une fragilisation des barrières épithélialesL’acide hypochloreux et les chloramines sont de puis-sants oxydants qui, aux concentrations observées dans l’eau ou l’air des piscines, peuvent augmenter la perméabilité des barrières épithéliales par l’ouverture des jonctions serrées. L’hyperperméabilité épithéliale induite par ces composés peut donc faciliter la péné-tration des allergènes et des agents pathogènes. En cas d’expositions chroniques, ces composés peuvent aussi léser les cellules épithéliales et notamment les cellules de Clara avec, pour conséquence, une réduction des médiateurs anti-infectieux et anti-infl ammatoires libérés par ces cellules. Ce sont ces altérations épithéliales découvertes fortuitement chez des enfants ayant fréquenté des piscines chlorées qui ont débouché sur l’hypothèse du chlore associant l’augmentation des affections allergiques à l’expo-sition aux produits de chloration dans les piscines privées et publiques (2). Comme illustré dans la fi gure 1, le dépôt des produits de chloration dans l’arbre respiratoire varie en fonction de leur solubilité dans l’eau, de la taille des aérosols et du mode de respiration. En cas de respiration nasale, les composés inhalés sous forme de macroaérosols et les gaz très solubles dans l’eau se déposent dans les voies respiratoires supérieures tandis que seuls

les microaérosols et les gaz peu solubles dans l’eau – essentiellement la trichloramine – accèdent au poumon profond. Il y a vraisemblablement aussi un contact direct de produits de chloration avec l’épi-thélium nasal lorsqu’un peu d’eau pénètre dans les cavités nasales du nageur. Dès que celui-ci adopte une respiration buccale, les composés chlorés norma-lement arrêtés par le fi ltre nasopharyngé peuvent descendre plus profondément dans le poumon et se déposer dans les bronches. On peut craindre aussi une pénétration plus profonde d’aérosols, voire de faibles quantités d’eau chez les bébés nageurs prati-quant des exercices d’immersion. Ces considérations sont importantes, car elles déterminent la séquence d’apparition des affections allergiques et permettent de comprendre pourquoi l’asthme se manifeste plus tardivement que les affections allergiques des voies respiratoires supérieures (fi gure 2, p. 72).

Des effets adjuvants sur la marche allergiqueAsthme

On sait depuis plus de 20 ans que les nageurs de compétition ont en moyenne 2 fois plus d’asthme que

points forts

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Données nouveLLes

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100 5 10 20

Âge (années)

Asthme atopique

Inflammation desvoies respiratoires

Rhinite allergique(acariens et pollen)

Sensibilisationaux aéroallergènes

Bronchiolite

Heur

es cu

mul

ées d

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n en

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Figure 2. Séquence d’apparition des problèmes respiratoires qui ont été associés à la fréquentation de piscines chlorées intérieures ou extérieures. On notera que l’asthme requiert une durée d’exposition cumulée habituellement atteinte après l’âge de 10 ans tandis que la bronchiolite où les allergies des voies respiratoires supérieures peuvent survenir beaucoup plus précocement. Cette séquence est sans doute en grande partie liée au dépôt des produits de chloration dans l’arbre respiratoire.

72 | La Lettre du Pneumologue • Vol. XV - n° 3 - mai-juin 2012

Risques d’affections allergiques associés à la fréquentation des piscines chlorées pendant l’enfance

les autres sportifs de haut niveau et 4 fois plus que la population générale (3). On a longtemps attribué cet excès d’asthme chez les nageurs de compétition à un biais de sélection dû au fait que l’environnement humide et chaud d’une piscine permettait aux asth-matiques d’y pratiquer un sport. À présent, les effets irritants du chlore conjugués au stress mécanique imposé aux voies respiratoires par l’hyperventilation sont de plus en plus souvent invoqués par les cher-cheurs pour expliquer les problèmes respiratoires des nageurs de haut niveau. Ce sont cependant des études menées en Belgique au début des années 2000 qui ont réellement attiré l’attention du public et du monde médical sur ce problème (2). Ces études ont mis en évidence des associations entre les prévalences d’asthme infantile et la fréquentation des piscines chlorées. Initialement, c’est la mauvaise qualité de l’air des piscines publiques qui était incriminée, mais une étude plus récente (4) a montré que le risque d’asthme s’étendait aux piscines extérieures. Pour les 2 types de piscines, le risque d’asthme concerne surtout, pour ne pas dire exclusivement, les enfants qui ont un terrain atopique défini par un taux d’immu-

noglobulines E sérique plus élevé (> 30 kUI/l) ou une sensibilisation à des pneumo-allergènes (5, 6). Chez ces enfants, le risque d’asthme augmente de façon quasi linéaire avec le temps passé en piscine chlorée. On peut estimer que, chez les sujets atopiques, le risque d’asthme augmente en moyenne de 0,5 à 1 % par heure passée en piscine chlorée. Le risque d’asthme double après 100 à 200 heures de fréquen-tation cumulée de piscine chlorée et il peut être multi-plié par 10 lorsque celle-ci dépasse 1 000 heures (5). Les résultats de ces études montrent aussi que le risque d’asthme est amplifié lorsque la fréquentation de piscine est très précoce (avant l’âge de 7 ans), c’est-à-dire lorsque l’enfant apprend à nager dans le petit bassin fortement pollué par les résidus de chloration (5). On peut aussi penser que, à cet âge, les voies respiratoires sont plus vulnérables aux irritants chlorés. Si des études menées en Irlande ou en Italie chez des adolescents ou des adultes ont confirmé ces observations, en revanche, les études menées chez des jeunes enfants (avant 10 ans), y compris en Belgique, n’ont montré aucune augmentation du risque d’asthme (7, 8). Cette discordance résulte simplement du fait que l’asthme est une affection chronique qui, pour les raisons évoquées plus haut (figure 2), se manifeste après une exposition cumulée d’au moins 100 à 200 heures, un seuil qui, chez la plupart des enfants, n’est pas atteint avant l’âge de 10-12 ans (9).

Rhinite allergique

L’effet adjuvant des piscines chlorées dans l’expres-sion clinique de l’atopie ne se limite sans doute pas au développement de l’asthme. Des observations faites en Allemagne (10), puis en Belgique (6) suggèrent que la fréquentation précoce de piscines chlorées peut augmenter le risque de rhume de foins. À nouveau, ce risque ne concerne que les sujets sensibilisés au pollen et il augmente de façon linéaire avec le temps passé en piscine chlorée couverte ou non couverte. Les niveaux d’exposition à partir desquels ce risque se manifeste sont toutefois inférieurs à ceux entraînant de l’asthme, ce qui peut s’expliquer par le fait que les produits de chloration se déposent surtout au niveau des voies respiratoires supérieures chez le nageur récréatif. Les observations relatives à la rhinite chronique sont encore assez limitées. Jusqu’à présent, un risque accru de rhinite chronique due aux acariens n’a été observé que chez des adolescents ayant fréquenté très précocement des piscines extérieures.

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Données nouveLLes

DIMANCHE LUNDI MARDI MERCREDI

2 SEPT. 3 SEPT. 4 SEPT. 5 SEPT.

VIENNE 1er-5 SEPT.

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DEN

V 10

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RETROUVEZ-NOUS À PARTIR DU 2 SEPTEMBRE SUR :

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DIAPORAMA EN LIGNE DÈS LE 20 SEPTEMBRE

La Lettre du Pneumologue • Vol. XV - n° 3 - mai-juin 2012 | 73

Les autres effets sur la marche allergiquePlusieurs observations suggèrent que les effets des produits de chloration seraient plus complexes encore et ne consisteraient pas simplement en une interaction avec le terrain atopique. En cas d’expo-sition très précoce ou très intense, il est probable que l’hyperperméabilité épithéliale induite par les produits de chloration puisse exercer un effet adju-vant dans la sensibilisation allergique elle-même, donc dans le développement du terrain atopique. Un risque de sensibilisation aux aéroallergènes et en particulier aux acariens a été décrit chez des adolescents ayant fréquenté régulièrement une

piscine extérieure avant l’âge de 7 ans (4) et une observation similaire a été faite chez des enfants ayant été des bébés nageurs (11). Il semble aussi que les produits de chloration puissent faciliter la marche allergique en interagissant avec des facteurs de risque classiques, par exemple la bronchio-lite. Ainsi, des études épidémiologiques menées en Norvège et en Belgique ont montré que les nourrissons qui avaient fréquenté régulièrement une piscine chlorée avaient un risque plus élevé de contracter une bronchiolite. Ce risque accru de bronchiolite était associé à des microlésions épithéliales (réduction des cellules de Clara) et à des risques accrus de développer des allergies et de l’asthme (8). ■

1. Strachan DP. Hay fever, hygiene, and household size. BMJ 1989;299(6710):1259-60.2. Bernard A, Carbonnelle S, Michel O et al. Lung hyper-permeability and asthma prevalence in schoolchildren: unexpected associations with the attendance at indoor chlorinated swimming pools. Occup Environ Med 2003;60(6):385-94.3. Bernard A. Chlorination products: emerging links with allergic diseases. Curr Med Chem 2007;14(16): 1771-82. 4. Bernard A, Nickmilder M, Voisin C. Outdoor swimming pools and the risks of asthma and allergies during adoles-cence. Eur Respir J 2008;32(4):979-88.

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ming in chlorinated pools and the risks of bronchiolitis, asthma and allergy. Eur Respir J 2010;36(1):41-7.9. Bernard A, Voisin C, Sardella A. Respiratory risks asso-ciated with chlorinated swimming pools: a complex pattern of exposure and effects. Am J Respir Crit Care Med 2011;183(5):570-2. 10. Kohlhammer Y, Döring A, Schäfer T, Wichmann H, Hein-rich J; KORA study group. Swimming pool attendance and hay fever rates later in life. Allergy 2006;61(11):1305-9.11. Bernard A, Carbonnelle S, Dumont X, Nickmilder M. Infant swimming practice, pulmonary epithelium integrity, and the risk of allergic and respiratory diseases later in child-hood. Pediatrics 2007;119(6):1095-103.

Références bibliographiques

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