Environnement MicroBiologique et Risque Allergique, Suivi des Enfants à 5 ans – EMBRASE

Pour déterminer les facteurs biologiques environnementaux présents au domicile, deux mesures à cinq ans d’intervalle sur la même population ont été réalisées (en 2011 et 2016). Des prélèvements ont été effectués dans les chambres des enfants au moyen de capteurs à poussières, munis de lingettes électrostatiques capables de fixer l’ensemble des micro-organismes et des allergènes d’animaux présents dans l’air.
Des mesures sont réalisées à partir de 3200 capteurs déposés dans la chambre des enfants à la naissance, et de 1800 capteurs déposés à leur cinquième anniversaire par une méthode moléculaire qui permet de quantifier précisément les ADN des bactéries, champignons, acariens, et autres allergènes présents (PCR quantitative). Une autre méthode moléculaire qui permet un recensement exhaustif de tous les micro-organismes présents (métagénomique ciblée) est appliquée sur une sélection de capteurs correspondant à 67 enfants asthmatiques et 60 enfants non asthmatiques. Des dosages complémentaires par PCR quantitative seront réalisés après analyse métagénomique (pour adapter les espèces à quantifier). Les résultats seront ensuite confrontés avec les signes respiratoires (toux, sifflement, crise d’asthme) observés à l’âge de 2 mois, 1 an, et 5 ans, recueillis par des questionnaires adressés aux familles dans le cadre de l’étude ELFE.

L’analyse simultanée de toutes ces données environnementales et de santé respiratoire permettra de définir la composition de l’exposome auxquels les enfants sont confrontés, et ainsi, de définir le (ou les) « cocktail » de micro-organismes et/ou allergènes qui caractérisent un logement à risque (ou protecteur) pour l’asthme.

Parmi les 18000 familles recrutées dans l’étude ELFE en 2011, 11000 participent toujours à l’étude en 2019, et des données médicales sur la santé respiratoire à l’âge de 5 ans sont disponibles pour ces 11000 enfants.

Au cours des 18 premiers mois du projet EMBRASE, des analyses environnementales ont été réalisées sur les capteurs déposés dans la chambre des enfants à 5 ans. La présence d’ADN de 16 micro-organismes et autres allergènes (9 champignons, 1 bactérie, 4 acariens, chien, chat) a été mesurée par PCR quantitative. Nous disposons donc au 15 juin 2019 de mesures environnementales à la naissance et à 5 ans pour 1773 enfants (soit près de 60 000 mesures).

Le second point marquant de cette première période de l’étude EMBRASE est l’identification de 67 enfants asthmatiques et 60 non asthmatiques, au sein du groupe des 1773 enfants ayant reçu un capteur à domicile à la naissance et à 5 ans. Les critères de sélection utilisés ont permis d’obtenir deux groupes fortement contrastés. Ce contraste devrait permettre de mieux mettre en évidence les différences environnementales entre les logements des malades et des non malades. L’analyse métagénomique des capteurs dans ces 2 groupes va commencer dès juillet 2019. Cette technique permettra d’établir la liste des espèces présentes dans les 2 groupes, et de les comparer.

L’objectif du projet EMBRASE est de définir les facteurs environnementaux influençant la survenue de l’asthme chez l’enfant: ces facteurs pourront être une combinaison d’exposition biologique (1 champignon + 1 bactérie + 1 acarien par exemple) mais aussi de caractéristiques inhérentes au logement (localisation, humidité, type de logement). Au terme du projet, un indice composite de risques pourra être établi et sera utilisable aussi bien en ce qui concerne l’évaluation sanitaire des logements que pour le diagnostic médical de l’asthme allergique ou des mesures de prévention. En identifiant ces facteurs clés liés à l’asthme, un dispositif portatif pourra être mis en place pour déterminer le risque que présente un logement pour le développement de cette maladie. Ce test de diagnostic intérieur, basé sur des mesures objectives, pourra remplacer les critères subjectifs (odeur, aspect moisi) actuellement utilisés dans le cadre de la loi SRU et sera utile pour déclencher des actions de remédiations

Une communication a été soumise au congrès de l’European Respiratory Society (ERS Conference, 28 sept-2 oct 2019, Madrid), elle décrit l’évolution des symptômes respiratoires de la naissance et l’âge de 5 ans chez les enfants de la cohorte ELFE.

L’asthme, enjeu majeur de santé publique, est lié à des prédispositions génétiques mais également à l’exposition environnementale. Aucun seuil concernant l’exposition aux agents microbiologiques n’a pu être défini, en raison du manque de données observationnelles, notamment lors de l’exposition précoce et du cumul de l’exposition dans l’enfance. C’est ce qui a conduit la cohorte ELFE (Etude Longitudinale Française depuis l’Enfance incluant 18300 enfants) à évaluer l’exposition aux microorganismes aux allergènes.
Un premier capteur électrostatique à poussière (EDC) a été déposé en 2011 dans la chambre de 3193 enfants à la naissance (sous­cohorte EBRA ­ Environnement Biologique et Risque Allergique) puis analysé par PCR quantitative (QPCR). Un panel de 20 cibles (moisissures, acariens, bactéries, chien, chat, blatte) a été sélectionné, en raison de leur caractère allergisant ou potentiellement protecteur vis­à­vis des maladies allergiques.

Le projet EMBRASE, suite cohérente de l’étude EBRA, s’intègre à l’enquête ELFE à 5 ans (âge attendu de l’apparition des premiers cas d’asthme). Il correspond à une deuxième collecte de prélèvements par EDC, à l’âge de 5 ans.

Un des objectifs est de recueillir des mesures environnementales à 5 ans chez les enfants de la sous­cohorte EBRA­ELFE. Des analyses de métagénomique ciblée (moisissures et bactéries) permettront de dresser un inventaire comparatif exhaustif des micro­organismes présents chez les enfants asthmatiques vs enfants témoins. Ces analyses permettront ainsi de décrire l’ensemble des espèces présentes dans les logements, y compris les espèces non cultivables, et de développer 5 nouvelles cibles QPCR.
La composition de la flore et des allergènes auxquels les enfants sont et ont été exposés sera ainsi mesurée (25 cibles QPCR à la naissance et à 5 ans). L’analyse simultanée de données quantifiées par QPCR aux deux périodes, pour les agents potentiellement impliqués dans les pathologies allergiques (qu’ils soient bactériens, fongiques, parasitaires ou issus d’animaux), et des données de santé de l’enfant à 5 ans permettra d’étudier l’effet du cumul de l’exposition et d’identifier les agents ou les associations d’agents protecteurs ou délétères vis-à-vis de l’asthme. En parallèle, les résultats de quantification d’exposition seront analysés au regard des variables environnementales disponibles d’après les questions posées aux familles. Ceci permettra de sélectionner des questions pertinentes utiles à la détection de logements à risque.

Au terme du projet, la sélection d’un nombre restreint de micro-organismes ou allergènes pour réaliser des mesures dans les logements à risque permettra de proposer un test diagnostic intérieur rapide et portatif optimisé, capable d’évaluer la qualité du logement en lien avec le développement de l’asthme. Cet outil de mesure pourrait être utilisé à grande échelle pour la prévention de la maladie allergique.
L’ensemble de ces données sur une cohorte longitudinale de cette ampleur (suivi sur 18 ans de 18300 enfants) est un véritable investissement sur l’avenir, l’occasion unique de mieux comprendre le lien entre environnement et maladie et d’établir des scores et des facteurs de risques environnementaux pour l’asthme, et d’ouvrir des pistes vers le développement d’une immuno-thérapie contre l’asthme. Les atouts supplémentaires du projet sont la précocité des premiers prélèvements (2 mois) et le caractère longitudinal de l’étude.