Les particules métalliques provenant de l'abrasion des plaquettes de frein - jusqu'à un cinquième de la pollution de l'air par les particules fines (PM2,5) au bord des routes - peuvent provoquer une inflammation et réduire la capacité des cellules immunitaires à tuer les bactéries, selon une nouvelle étude. de la même manière que les particules dérivées des gaz d'échappement diesel.

Les scientifiques, principalement financé par le Medical Research Council (MRC), une partie de la recherche et de l'innovation britanniques, disent que cela suggère que la pollution particulaire due à l'usure des freins pourrait contribuer à une susceptibilité accrue aux infections des voies respiratoires et à d'autres effets négatifs sur la santé respiratoire.

On estime que seulement 7 % de la pollution aux PM2,5 provenant de la circulation provient des gaz d'échappement des tuyaux d'échappement sur les sites routiers - le reste provient de sources telles que les pneus, usure de l'embrayage et du frein, ainsi que la remise en suspension de la poussière de la route. La poussière de frein est à l'origine d'environ 20 % de la pollution totale du trafic aux PM2,5.

Ce sont des particules suffisamment petites pour être inhalées dans les régions les plus profondes du poumon - PM2,5 signifie que les particules ont un diamètre inférieur à 2,5 micromètres.

Une grande partie de la recherche sur les effets de la pollution de l'air par la circulation s'est concentrée sur les effets des particules provenant du tuyau d'échappement des véhicules diesel, mais cette nouvelle étude a cherché à savoir si les particules dans la poussière de frein ont des effets similaires.

Dr Ian Mudway, qui a dirigé la recherche au MRC Centre for Environment and Health du King's College de Londres, a déclaré : « En ce moment, l'accent mis sur les émissions d'échappement diesel est complètement justifié par la littérature scientifique, mais il ne faut pas oublier, ou remise, l'importance des autres composants, tels que les métaux provenant de l'abrasion mécanique, surtout des freins. Il n'y a pas de véhicule zéro émission, et à mesure que les réglementations visant à réduire les émissions d'échappement entrent en vigueur, la contribution de ces sources est susceptible de devenir plus importante."

La poussière de friction des freins est riche en métaux, qui peuvent catalyser la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) - des produits chimiques qui peuvent endommager les cellules en pénétrant dans les poumons.

Des recherches antérieures sur les taux accrus de pneumonie observés chez les soudeurs et les fondeurs ont montré que de minuscules particules riches en composants métalliques peuvent réduire la capacité du système immunitaire à lutter contre les infections bactériennes. Étant donné que la poussière de frein contient également beaucoup de particules métalliques, les chercheurs ont voulu tester si les types de particules métalliques trouvées dans la poussière de frein peuvent avoir un effet similaire.

Dans cette étude, publié dans la revue Métallomique , les chercheurs ont obtenu de la poussière d'une usine d'essais de plaquettes de frein. L'usine teste une large gamme de freins à tambour provenant d'un mélange de bus et de camions actuellement utilisés en Europe dans des conditions représentatives de la conduite urbaine et du freinage à grande vitesse.

Pour tester son effet sur les cellules immunitaires, ils ont fait pousser des macrophages en laboratoire, qui sont un type de cellule immunitaire qui est en première ligne de nos défenses dans les poumons et tue les bactéries en les engloutissant et en les digérant.

Lorsqu'ils ont exposé les macrophages aux particules d'échappement diesel et à la poussière de frein respectivement, les deux ont réduit la capacité des macrophages à absorber et à détruire les bactéries. Ils ont été testés avec Staphylococcus aureus, une infection courante dans les poumons.

L'ajout de chélateurs de métaux - des produits chimiques qui peuvent se lier aux ions métalliques, les empêcher de réagir et de causer des dommages - a empêché les effets négatifs sur les cellules immunitaires. Cela suggérait que la teneur en métal de la poussière particulaire était à l'origine des effets néfastes.

Les particules provenant des deux sources ont également amené les macrophages à produire des molécules de signalisation immunitaire qui entraînent l'inflammation.

Les scientifiques ont été surpris de découvrir que les métaux dans la poussière de frein et les gaz d'échappement diesel avaient des effets similaires sur les cellules immunitaires, comme l'échappement diesel manquait du fer et du cuivre communs dans la poussière de frein, qui sont connus pour générer des ROS dans le corps.

Il y avait beaucoup d'autres particules métalliques qu'ils avaient en commun (comme l'arsenic, étain et antimoine), mais les chercheurs ont conclu que le plus grand coupable était probablement le vanadium, car c'était le seul métal qui était de plus en plus absorbé par les cellules à mesure que la dose de poussière de frein et de particules d'échappement diesel augmentait.

Dr Liza Selley, qui a mené la recherche au MRC Centre for Environment and Health du King's College de Londres et de l'Imperial College de Londres, a déclaré:"Les fumées de diesel et la poussière de frein semblent être aussi mauvaises les unes que les autres en termes de toxicité dans les macrophages. Les macrophages protègent les poumons des microbes et des infections et régulent l'inflammation, mais nous avons découvert que lorsqu'ils sont exposés à la poussière de frein, ils ne peuvent plus absorber de bactéries. »

"C'est inquiétant, cela signifie que la poussière de frein pourrait contribuer à ce que j'appelle la «gorge de Londres» - la sensation constante de grenouille et la série de toux et de rhumes que les citadins endurent - et des infections plus graves comme la pneumonie ou la bronchite que nous savons déjà être influencées par les gaz d'échappement diesel exposition."

Cette recherche a été menée dans des cellules de laboratoire et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour bien comprendre comment les particules de poussière de frein pourraient contribuer à la mauvaise santé des humains.

Le Dr Selley a ajouté :« Nous avons inclus des expériences qui ont permis aux cellules de se reposer de la pollution, et ont été ravis de constater que ces cellules reposées ont rapidement retrouvé leur capacité à absorber les bactéries une fois la poussière de frein éliminée. Nos recherches ont été menées dans des cellules en laboratoire, une étude plus approfondie est donc nécessaire pour voir si la pollution du trafic par les particules métalliques influence la susceptibilité à l'infection dans les poumons de personnes réelles. »

Dr Megan Dowie, responsable de la médecine moléculaire et cellulaire au MRC, a commenté :« L'impact d'une mauvaise qualité de l'air est un risque environnemental important pour la santé au Royaume-Uni. À mesure que les changements de réglementation concernant les moteurs à combustion interne entrent en vigueur, la contribution relative de la poussière de frein à la pollution de la circulation devrait augmenter. Des études comme celle-ci sur les effets potentiels sur la santé pourraient avoir des implications politiques importantes. »