DS04 - Vie, santé et bien-être

Étude des effets de la pollution atmosphérique sur les processus cognitifs dans la cohorte Constances – PoCoMo

Pollution atmosphérique et cognition : y a-t-il un lien ?

Les effets de la pollution atmosphérique sur le fonctionnement cognitif restent mal compris, du fait des limites méthodologiques rencontrées jusqu'alors (i.e. absence de mesures individuelles d'exposition à la pollution de l'air, faible nombre de variables de confusion, utilisation de tests cognitifs non standardisés ou de registres, petite taille d'échantillon...). Étudier ces effets pose encore de nombreuses questions et défis méthodologiques, que nous proposons de surmonter dans ce projet.

Mieux caractériser exposition et cognition dans une population de grande taille et plus jeune

Notre projet vise à évaluer l'association entre l'exposition à la pollution atmosphérique et le fonctionnement cognitif dans une grande cohorte d'adultes en population. Notre hypothèse générale est que la pollution atmosphérique, même à faible niveau d'exposition, a un impact sur les fonctions cognitives chez les adultes. Un objectif secondaire est d'évaluer si l'exposition aux métaux lourds atmosphériques, c’est-à-dire provenant de la pollution de l'air, est associée à la fonction cognitive. <br />Notre projet se base sur la cohorte CONSTANCES, qui a démarré fin 2012 et doit inclure 200 000 participants. La cohorte est composée d'adultes, issus de la population générale par tirage au sort, âgés de 18 à 69 ans au recrutement et vivant sur toute la France. À l'inclusion, les participants remplissent un questionnaire et bénéficient d’un examen de santé. Le suivi comprend un questionnaire annuel, un examen de santé tous les 4 ans et bénéficie d’un suivi passif grâce aux liens avec les bases de données nationales médico-administratives. Une large gamme de données est recueillie sur la santé, les caractéristiques sociodémographiques, les événements de vie, les comportements et les facteurs professionnels. Une caractéristique unique de CONSTANCES est l'inclusion de tests cognitifs explorant les performances cognitives globales, l'attention et le fonctionnement exécutif, la fluidité verbale, la mémoire et la vitesse psychomotrice dès 45 ans, plus tôt dans la vie que la plupart des cohortes qui étudient performance et déclin cognitif.

L'exposition à la pollution atmosphérique sera évaluée individuellement à l'adresse résidentielle en utilisant trois cartes d'exposition complémentaires. Pour les polluants classiques, nous utiliserons des modèles de dispersion qui donnent des concentrations annuelles de PM10, PM2.5, NO2, SO2, C6H6 et O3 et un modèle européen LUR qui fournit des concentrations annuelles de PM2.5, NO2 et O3. Nous évaluerons l'exposition aux métaux lourds atmosphériques en utilisant les données du dispositif BRAMM (Bio-surveillance des Retombées Atmosphériques Métalliques par les Mousses), qui utilise les propriétés de bioaccumulation des métaux par les mousses. Ces données n'étant pas disponibles pour les participants en zone urbaine, nous prévoyons une campagne de collecte de mousses dans deux villes majeures pour CONSTANCES: Paris et Lyon.
Nous analyserons les associations entre polluants de l'air et fonction cognitives à l'inclusion, sur tous les participants de plus de 45 ans avec passation de tests cognitifs (soit un effectif de 93200). Ensuite, grâce au nouvel examen 4 ans après inclusion, nous allons analyser ces associations de manière longitudinale pour tous les participants ayant deux passations de tests cognitifs (nous prévoyons un effectif de 35000). Nous prévoyons plusieurs stratégies pour estimer les fonctions cognitives et leur évolution: par test individuel, par score composite, en continu et par seuil. Nous utiliserons des modèles multi-niveaux, en ajustant au moins sur âge, sexe, éducation, et en prenant en compte la région de recrutement; nous testerons les interactions avec âge, sexe et éducation.
Quatre partenaires transdisciplinaires sont impliqués dans le projet, incluant des chercheurs ayant une solide expérience en épidémiologie environnementale, cognition, gestion des cohortes, écologie et bio-surveillance.

Exposition: en collaboration avec l'Université de Bâle, nous avons estimé l'exposition aux PM2.5, NO2 et O3 pour 87,760 participants (polluants modélisés pour l'année 2010), que nous avons pu extrapoler entre 2012 et 2015 en prenant en compte les déménagements. A l’inclusion, ces participants étaient exposés en moyenne à 16.9±3.2, 25.5±12.0 et 67.8±7.4 µg.m-3 de PM2.5, NO2 et O3, respectivement.
En collaboration avec le MNHN, nous avons estimé l'exposition à 13 métaux atmosphériques (dont cadmium et plomb), estimés pour l'année 2011, et attribués à l'adresse à l'inclusion pour les participants en zone rurale et périurbaine. Les participants y étaient exposés à 0.21±0.09 et 4.6±2.2 µg.g-1(mousse) de cadmium et de plomb, respectivement.
De plus, nous avons collecté des mousses dans les cimetières du Grand Paris et du Grand Lyon, sur 186 sites. Ces mousses ont été triées puis préparées pour une analyse chimique, ce qui nous permettra de produire des cartes d'exposition aux métaux atmosphériques pour ces deux centres urbains majeurs. Nous aurons toutes les données d'exposition courant 2019 et pourrons à ce moment commencer les analyses épidémiologiques.

Constitution de la population d'étude: la cohorte CONSTANCES a recruté son 200000ème participant en février 2019. Désormais complète, CONSTANCES nous permet de compter sur environ 93200 participants de plus de 45 ans pour notre analyse transversale.

Dans les prochains mois, nous allons commencer à analyser les associations entre exposition à la pollution de l'air (modèles LUR) et cognition ; nous procéderons de même avec les données d’exposition issues des modèles chimie-dispersion dès que disponibles (fin 2019). Nous pourrons sous peu produire les cartes d'exposition aux métaux dans Paris et Lyon; en attendant, nous allons analyser les relations entre métaux atmosphériques et cognition avec les données disponibles en milieu rural et périurbain.
Dans le cadre d'un autre projet, et afin de caractériser l'exposition à plus long terme, nous avons développé un outil informatique (en cours de déploiement) à destination des participants de CONSTANCES pour retracer et géocoder leurs adresses.

En conclusion, nous évaluerons les effets de la pollution atmosphérique sur la fonction cognitive dans une grande cohorte d'adultes avec passation de tests cognitifs dès l'âge de 45 ans, permettant d'identifier le déclin des fonctions cognitives précocement. Les trois modèles utilisés permettent d'estimer l'exposition à la pollution atmosphérique à fine échelle, sur tout le territoire français métropolitain - et de manière innovante dans le cas des mousses.
Notre projet contribuera à la connaissance de la cognition et de ses déterminants environnementaux. Ces résultats peuvent être bénéfiques en termes de santé publique et pour la société en général, en fournissant des données aux décideurs politiques afin de gérer la pollution atmosphérique et essayer de réduire l'exposition de la population aux polluants atmosphériques.

Communication orale à la conférence ISEE-ISES de 2018 à Ottawa. La valorisation scientifique de PoCoMo est prévue à partir de 2020.

La connaissance des effets de la pollution atmosphérique sur le fonctionnement cognitif est actuellement limitée. La plupart des études existantes présentent des limitations importantes comme le fait de ne pas avoir de mesures individuelles d'exposition à la pollution atmosphérique, ne prendre en compte que peu de variables de confusion, ne pas avoir de tests cognitifs standardisés ou utiliser des registres de démences, de n'avoir qu'une mesure de fonction cognitive, de n'inclure que des personnes âgées et d'avoir une petite taille d'échantillon. En résumé, l'étude des effets de la pollution de l'air sur la cognition pose encore de nombreuses questions et plusieurs défis méthodologiques, que nous allons surmonter pour la plupart dans ce projet.
Notre projet vise à évaluer l'association entre l'exposition à la pollution atmosphérique et le fonctionnement cognitif dans une grande cohorte d'adultes en population. Notre hypothèse générale est que la pollution atmosphérique, même à faible niveau d'exposition, est un déterminant des fonctions cognitives chez les adultes. Un objectif secondaire est d'évaluer si l'exposition aux métaux lourds provenant de la pollution de l'air est associée à la fonction cognitive.
Notre projet se base sur la cohorte CONSTANCES, qui a démarré fin 2012 et va inclure 200 000 participants. La cohorte est composée d'adultes, issus de la population générale par tirage au sort, âgés de 18 à 69 ans au recrutement et vivant sur toute la France. À l'inclusion, les participants remplissent un questionnaire et bénéficient d’un examen de santé. Le suivi comprend un questionnaire annuel, un examen de santé tous les 5 ans et bénéficie d’un suivi passif grâce aux liens avec les bases de données nationales médico-administratives. Une large gamme de données est recueillie sur la santé, les caractéristiques sociodémographiques, les événements de vie, les comportements et les facteurs professionnels. Une caractéristique unique de CONSTANCES est l'inclusion de tests cognitifs explorant les performances cognitives globales, l'attention et le fonctionnement exécutif, la fluidité verbale, la mémoire et la vitesse psychomotrice dès 45 ans, plus tôt dans la vie que la plupart des cohortes qui étudient performance et déclin cognitif.
L'exposition à la pollution atmosphérique sera évaluée individuellement à l'adresse résidentielle en utilisant trois cartes d'exposition complémentaires. Pour les polluants classiques, nous utiliserons des modèles de dispersion qui donnent des concentrations annuelles de PM10, PM2.5, NO2, SO2, C6H6 et O3 et un modèle européen LUR qui donne des concentrations annuelles de NO2, PM10 et PM2.5. Nous évaluerons l'exposition aux métaux lourds atmosphériques en utilisant les données du dispositif BRAMM, qui utilise les propriétés de bioaccumulation des métaux par les mousses.
Quatre partenaires transdisciplinaires sont impliqués dans le projet, incluant des chercheurs ayant une solide expérience en épidémiologie environnementale, gestion des cohortes, cognition, écologie et bio-surveillance.
En conclusion, nous évaluerons les effets de la pollution atmosphérique sur la fonction cognitive dans une grande cohorte d'adultes avec passation de tests cognitifs dès l'âge de 45 ans, permettant d'identifier le déclin des fonctions cognitives précocement. Nous aurons trois modèles à fine échelle d'exposition à la pollution atmosphérique, couvrant tout le territoire français, permettant une évaluation au niveau individuel et incluant un modèle très innovant car il utilise les mousses pour évaluer l'exposition aux métaux lourds atmosphériques.
Notre projet contribuera à la connaissance de la cognition et de ses déterminants environnementaux. Ces résultats peuvent être bénéfiques en termes de santé publique et pour la société en général, en fournissant des données aux décideurs politiques afin de gérer la pollution atmosphérique et essayer de réduire l'exposition de la population aux polluants atmosphériques.

Coordinateur du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UMS011-INSERM Cohortes épidémiologiques en population
MNHN - UMS 2006 PatriNat UMS 2006 Patrimoine Naturel
U1061-INSERM NEUROPSYCHIATRIE : RECHERCHE EPIDEMIOLOGIQUE ET CLINIQUE
VIMA-INSERM VIEILLISSEMENT ET MALADIES CHRONIQUES. APPROCHES EPIDEMIOLOGIQUE ET SANTE PUBLIQUE

Aide de l'ANR 399 282 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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