Les fruits de mer qu'ils ont achetés (un échantillon des espèces de poissons et de crustacés les plus couramment consommés dans le New Hampshire) étaient destinés à une étude récemment publiée dans Exposure and Health. destiné à évaluer l'exposition potentielle des personnes à la famille de toxines d'origine humaine appelées PFAS provenant de la consommation de fruits de mer.

Les substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles constituent un pilier de l’industrie depuis leur découverte dans les années 1930. Antiadhésif. Imperméable. Résistant aux taches. Les produits annonçant ces caractéristiques, qu’il s’agisse d’ustensiles de cuisine, d’emballages alimentaires, de vêtements ou de tissus d’ameublement, sont probablement contenant un ou plusieurs types de PFAS. Ces produits chimiques se trouvent également dans les mousses anti-incendie utilisées depuis des décennies pour éteindre les incendies de combustibles liquides à haute température.

Caractérisés par une structure constituée de chaînes d'atomes de carbone et de fluor maintenus ensemble par certaines des liaisons chimiques les plus fortes, ces « produits chimiques éternels » largement utilisés et indestructibles se sont répandus dans tout l'environnement, s'infiltrant dans le sol et l'eau et s'accumulant dans la faune et finalement, dans les humains.

"Ces produits chimiques restent dans notre corps pendant des années une fois que nous y avons été exposés", explique Megan Romano, auteure principale de l'étude et professeure agrégée d'épidémiologie à la Geisel School of Medicine, dont les recherches portent sur la compréhension des causes et des conséquences sur la santé. expositions environnementales, en particulier pour les personnes enceintes et les enfants.

De nombreuses études scientifiques ont indiqué que l'exposition aux PFAS est associée à des taux de cholestérol élevés, au cancer des reins et des testicules, à des troubles de la thyroïde et du foie, ainsi qu'à d'autres effets néfastes sur la santé.

Les chercheurs de Dartmouth dans toutes les disciplines étudient les PFAS et leurs effets sur la santé humaine, conçoivent de nouvelles solutions pour éliminer les produits chimiques de l'environnement, travaillent avec les décideurs politiques qui fixent les niveaux de dépistage et imposent des tests sur les sources contaminées, et enfin, communiquent les risques des PFAS et les mesures possibles pour atténuer l'exposition auprès du public.

"Le PFAS a été détecté chez presque toutes les personnes testées par le CDC, ce qui indique une exposition généralisée aux États-Unis." dit Chen. Les niveaux sont particulièrement élevés chez les pompiers, ceux qui travaillent dans la fabrication et la transformation de produits chimiques et les personnes qui puisent de l'eau potable à partir de sources contaminées par les PFAS.

Le 10 avril, l’Environmental Protection Agency des États-Unis a imposé les premières limites nationales sur certains des PFAS les plus utilisés dans l’eau potable. Bien que les nouvelles limites soient plus strictes que les propres normes du New Hampshire, l'État a déjà pris plusieurs mesures pour répondre aux préoccupations concernant les PFAS dans l'eau potable, par exemple en exigeant que tous les services publics d'eau testent les concentrations de PFAS, en fournissant une assistance aux tests et des options de filtration gratuites pour ménages éligibles et offrant des subventions et des prêts pour les efforts de remédiation.

Selon Romano, les niveaux de PFAS dans les eaux de surface suscitent également des inquiétudes croissantes, ce qui fait des fruits de mer un véhicule puissant pour transporter les produits chimiques jusqu'aux consommateurs. Les données de leur enquête ont révélé que les taux de consommation de fruits de mer pour les résidents du New Hampshire sont plus élevés que les estimations précédentes basées sur des informations nationales ou régionales.

"Une grande partie de la raison pour laquelle nous voulions réaliser cette étude était d'éclairer le processus d'établissement de normes sur les eaux de surface pour l'État du New Hampshire, qui est en cours", explique Romano.

L'étude publiée plus tôt ce mois-ci a révélé que les consommateurs ayant un régime alimentaire riche en fruits de mer peuvent être exposés à des concentrations de PFAS potentiellement dangereuses pour la santé.

Les chercheurs soutiennent qu'avec modération, les fruits de mer sont une source bénéfique de protéines et de nutriments et qu'une alimentation variée contribue à réduire l'exposition aux produits chimiques tout en accédant à d'importantes sources de nutrition.

En plus d'établir des normes plus strictes pour les eaux de surface pour les PFAS sur la base des résultats, des efforts doivent également être déployés pour communiquer efficacement les avantages et les risques de la consommation par le biais de messages de santé publique solides, explique Romano, qui a déjà collaboré avec l'État du New Hampshire pour créer des fiches d'information sur les PFAS et d'autres supports pédagogiques pour les cliniciens et le public.

Dans tout, partout, tout à la fois

Les PFAS présentent des défis contrairement aux autres contaminants étudiés par les chercheurs, explique Chen, dont les recherches se sont concentrées sur les contaminants métalliques comme le mercure, l'arsenic et le plomb dans les réseaux trophiques aquatiques des écosystèmes d'eau douce et marins.

"Il semble que les PFAS soient beaucoup plus répandus que n'importe lequel de nos contaminants existants. Ils sont bien plus présents dans la vie des gens ; ils se trouvent dans les emballages alimentaires, dans tous nos vêtements de pluie, ils sont partout", explique Chen.

Et cela pose des défis particuliers aux chercheurs, qui doivent faire un effort supplémentaire pour garantir que les équipements sont exempts de PFAS et développer des contrôles et contrepoids expérimentaux robustes pour que leurs analyses restent précises. "Il est très facile de contaminer les échantillons que nous étudions avec des PFAS, car ils sont présents dans tout. Cela pourrait être dans nos pipettes et autres fournitures de laboratoire", dit-elle.

Les membres du groupe de recherche de Chen ont collecté de l'eau, des sédiments, du plancton, des poissons et d'autres vertébrés dans six lacs du New Hampshire l'été dernier pour un projet qui examine les PFAS dans les réseaux trophiques des lacs, parallèlement à des enquêtes continues sur les concentrations de PFAS dans les écosystèmes marins.

Cependant, avant de commencer à analyser leurs échantillons, ils s'efforcent de faire vérifier leurs procédures d'analyse chimique afin de s'assurer qu'ils n'introduisent aucun contaminant.

Comment les PFAS affectent-ils notre santé ?

Déterminer les impacts des PFAS sur la santé est un travail en cours, déclare Romano.

Un projet de recherche dirigé par Romano examine les associations entre l'exposition aux PFAS et la durée de l'allaitement. L'étude, publiée dans le International Journal of Hygiene and Environmental Health , révèle que les parents allaitants qui présentaient des taux plus élevés de PFAS dans le plasma collecté pendant la grossesse étaient plus susceptibles de cesser de compter exclusivement sur le lait maternel pour nourrir leur bébé avant six mois.

Les projets en cours étudient également les influences sur la tension artérielle pendant la grossesse, le poids à la naissance et les taux de croissance du nourrisson.

Bien qu’il existe des preuves irréfutables selon lesquelles les personnes exposées à ces contaminants courent un risque, les scientifiques n’ont qu’effleuré la surface. Davantage de données et d'études sont nécessaires pour acquérir une compréhension plus approfondie et plus précise des risques pour la santé et découvrir les mécanismes par lesquels les PFAS agissent.

L’incertitude quant aux impacts potentiels peut rendre difficile la prise de décisions en matière de santé. "Des preuves émergentes montrent qu'il existe un lien entre les personnes ayant des concentrations sanguines plus élevées de PFAS et les cancers du sein", déclare Christine Gunn, professeure adjointe au Dartmouth Institute for Health Policy and Clinical Practice.

Gunn et Romano travaillent ensemble pour développer un outil de dépistage du cancer du sein basé sur le risque, adapté aux femmes des communautés du New Hampshire dont l'environnement, en particulier l'eau potable, est connu pour présenter des niveaux élevés de contamination par les PFAS.

« Les jeunes femmes de notre communauté devraient-elles subir un test de dépistage plus tôt que d'habitude ? est une question typique que l'on pose aux prestataires de soins de santé, explique Gunn. Elle espère créer une aide à la décision qui prendra en compte non seulement les facteurs cliniques et de santé familiale, mais également les facteurs de risque environnementaux pour aider les femmes à prendre des décisions éclairées concernant le dépistage du cancer du sein.

Les experts ont également besoin d’aide. "Souvent, les cliniciens ne se sentent pas bien préparés pour répondre aux questions des patients sur les expositions environnementales", explique Romano, qui participe à des efforts sur plusieurs fronts visant à promouvoir les connaissances en matière de santé environnementale. Cela peut inclure la conservation de bonnes ressources, la compilation de fiches d'information que les médecins peuvent consulter et l'offre d'une formation en ligne sur la contamination environnementale pour les dirigeants communautaires locaux.

Atténuer les dégâts

Pendant ce temps, le défi consistant à débarrasser les eaux souterraines, le sol et les eaux de surface des PFAS est un domaine d’ingénierie en constante évolution. "Les efforts de remédiation à grande échelle restent extrêmement coûteux et chronophages", déclare Romano.

Épidémiologiste environnemental qui combine des compétences en épidémiologie de base avec des travaux de santé publique, Romano considère les collaborations interdisciplinaires comme essentielles pour résoudre des problèmes de cette ampleur. "Nous devons sortir des sentiers battus, aborder les choses sous plusieurs angles et vraiment comprendre les mécanismes biologiques et les solutions techniques."

Le bon côté des choses, c'est qu'il y a eu de nombreux progrès récents sur la manière d'éliminer les PFAS de l'eau et du sol à petite échelle.

Pour leur projet de synthèse d'ingénierie en 2023, les étudiants de Dartmouth ont relevé le défi de concevoir un filtre PFAS open source et peu coûteux pour les petites entreprises de nettoyage de tapis. Jen Harfmann, analyste des rejets de PFAS au Département des services environnementaux qui a proposé le projet, a également conseillé l'équipe.

L'équipe de quatre personnes – Ariana Arvelo Marchan, Abbi Fitzpatrick, Thayer, William Gano et Eliana Ray – a travaillé avec une entreprise de nettoyage de tapis basée à Grantham, dans le New Hampshire. Les étudiants ont collecté une partie de ses eaux usées, ont observé comment l'entreprise était créée, et combien d'eau il faudrait traiter par jour.

Leur prototype, créé par l'équipe avec la contribution de la conseillère de projet Vicki May, professeur d'ingénierie à Thayer, a remporté un grand prix de 10 000 $ pour l'enseignement de l'ingénierie décerné par le Conseil national des examinateurs pour l'ingénierie et l'arpentage.

En utilisant des matériaux faciles à trouver dans les quincailleries, les étudiants de Dartmouth ont construit un filtre qui canalisait les eaux usées à travers une série de réservoirs remplis de charbon actif. "Nous avons pu réduire chaque type de PFAS que nous avons testé, soit environ 18 des principaux types jugés plus dangereux que d'autres", explique Ray, qui travaille maintenant comme consultant en environnement.

Romano, qui était également conseiller pour le projet, est d'avis que les solutions de nettoyage devront être adaptées au scénario spécifique d'un endroit où une contamination s'est produite.

"Aucune solution ne sera universelle", dit-elle, "car il existe des milliers de ces produits chimiques et les scénarios sont différents selon les endroits."