Comment détecter un risque émergent en santé environnementale ? Le cas de la pollinose au cyprès en Bourgogne

ARTICLE

La pollution chimique de l'air agit sur la santé dès ses plus faibles concentrations, au point que l'existence d'un seuil au-dessous duquel il n'y aurait pas d'effet est de plus en plus contestée, à l'échelle des populations sinon au niveau des individus [1]. Il n'en va pas de même dans le domaine de la pollution biologique. Les réactions allergiques provoquées par l'exposition au pollen permettent de déceler, à défaut d'une stricte relation dose-effet, un seuil [2] en deçà duquel aucune manifestation clinique ne peut être mise en évidence. Cependant un tel constat n'implique pas nécessairement une innocuité totale pour l'organisme, donc une absence de risque. Cela conduit à s'interroger sur l'attitude possible du décideur et sur ce qu'il peut attendre de l'expertise scientifique. Faut-il se contenter d'une surveillance épidémiologique et subordonner la prise éventuelle de décision à la transformation d'un risque potentiel en risque avéré, à la découverte de cas pathologiques et à l'établissement d'un rapport de causalité avec la (ou les) substance(s) incriminée( s) ? Faut-il au contraire, au nom du principe de précaution, c'est-à-dire avant d'avoir acquis une certitude scientifique, alors que l'on n'a encore aucune preuve de nocivité, condamner systématiquement tout produit sur lequel pèse un soupçon, de façon à éviter des prises de risques inutiles ? On pressent l'intérêt de disposer de véritables " signaux d'alarme " et de marqueurs d'un risque en émergence, qui permettraient de le détecter et, par suite, de le contrer à un stade où il est encore inoffensif et où l'on conserve la possibilité de mettre en place une politique de prévention efficace [3, 4]. Si nécessaire, celle- ci peut aller jusqu'à l'éviction de la substance incriminée. Il s'en faut de beaucoup que l'on dispose de tels marqueurs dans tous les domaines [5], mais il convient de ne pas les négliger lorsqu'ils existent et c'est tout particulièrement le cas en matière d'allergies, où la sensibilisation précède le plus souvent - et parfois de beaucoup - l'apparition des premiers signes cliniques. Les allergies respiratoires ont d'ailleurs été décrites, avec le diabète et les démences séniles, comme les trois pathologies émergentes appelées à prendre une place croissante dans les années à venir [6], l'asthme et la rhinite allergique ayant déjà vu leur prévalence doubler en 15 ou 20 ans avec une mise en cause prépondérante de facteurs de risque environnementaux tels que l'exposition croissante aux allergènes et à certains polluants chimiques [7], les changements d'habitudes alimentaires et certaines infections virales [8, 9].

On se propose de présenter dans les pages qui suivent l'exemple des allergies déclenchées par le pollen de cyprès. Décrites pour la première fois en 1929 aux états-Unis, puis en 1945 en Afrique australe et en 1962 en France [10, 11], encore considérées comme rares en 1970 [12], elles ont littéralement " explosé " à partir de 1974 sur tout le pourtour de la Méditerranée, au point de constituer aujourd'hui en bien des endroits un réel problème de santé publique [13, 14], même s'il est en partie masqué par une sous-estimation systématique de la prévalence [15]. Sont particulièrement touchés le Bas-Languedoc, la Provence et la Côte- d'Azur où l'on dénombre désormais, chez les allergiques, plus de sensibilisations au cyprès qu'aux poils de chat [16] et aux acariens domestiques [17]. La sévérité des symptômes [18], qui impose de plus en plus fréquemment une corticothérapie orale itérative, a justifié des campagnes d'information pour tenter de réguler les plantations de cyprès [19, 20]. Suffit-il toutefois de prendre ces initiatives dans le Midi méditerranéen ou convient- il de les généraliser à l'ensemble du territoire national, alors même que sur au moins les deux tiers septentrionaux de la France les symptômes d'allergie au cyprès restent rares, sinon inexistants ? Notre réflexion s'appuiera sur l'exemple de la Bourgogne orientale (Côted'Or, Saône-et-Loire) où, par-delà une inévitable irrégularité interannuelle, peut-être surimposée à un rythme bisannuel, le pollen de cyprès occupe une des premières places parmi tous les pollens d'arbres.

Matériel et méthode

L'agent de la pollinose :le pollen de cyprès

Le cyprès (Cupressus) appartient à la famille des Cupressacées, qui comprend également le genévrier (Juniperus) et le thuya (Thuya). Son pollen, d'un diamètre moyen de 26 à 30 µm et d'un poids de l'ordre de 15 ng, possède une excellente capacité de transport par le vent, qui facilite sa dissémination [21].

Le cyprès est responsable, on l'a dit, de nombreuses allergies hivernales dans le Midi méditerranéen, où son pollen est particulièrement abondant. Sur la période 1989-2001, le total saisonnier moyen a atteint à Nice 6 300 grains par mètre cube d'air, avec un maximum de 12 500 et des pics journaliers compris entre 450 et 1 500. Les chiffres sont encore plus élevés à Nîmes, où la concentration moyenne annuelle s'établit à 16 000 grains/m3 sur la période 1991- 2001, et à 23 700 sur les cinq dernières années [17], ce qui traduit une nette tendance à la hausse. Le maximum annuel a atteint le chiffre record de 28 200, les pics journaliers s'étageant entre 1 700 et 3 000 grains/m3, voire 6 838 en 1996. Cela fait indéniablement du cyprès le taxon pollinique le plus abondant dans le chef-lieu du Gard, où il constitue quelque 31,9 % de tous les pollens recueillis dans l'année [17]. Il semble que le taux avoisine même 40 % à Marseille [22]. La saison de pollinisation s'étend d'octobre à avril, les symptômes allergiques couvrant au moins les cinq mois de novembre à mars, ce qui en fait la plus longue des pollinoses observées en France, d'autant que l'hyperréactivité nasale persiste souvent après la disparition des pollens. Le tableau clinique [18] est dominé par une conjonctivite quasi omniprésente et presque toujours très invalidante, par une rhinite ou une rhinosinusite (constatée dans 70 %à 75 % des cas) et éventuellement par une toux irritative (décrite comme particulièrement fréquente, par exemple à Nice en 2000). Une surinfection des voies aériennes supérieures survient près d'une fois sur deux. L'asthme reste exceptionnel en cas de monosensibilisation, mais il est rencontré beaucoup plus souvent (2 % à 30 % des cas) chez les sujets polysensibilisés. Les manifestations cutanées (prurit au niveau du visage et dermites de contact) ne sont pas rares, surtout lors de la taille des haies, plantées à outrance ces dernières années dans les zones urbaines et périurbaines.

La Bourgogne réserve un tableau bien différent. Le genévrier (Juniperus communis L. ou J. sinensis L.) y est le seul conifère spontané [23]. Quant au thuya du Canada (Thuya occidentalis L.) et à l'if (Taxus baccata L.), qui sont des espèces introduites, ils ne peuvent a priori être responsables que de rares allergies de proximité [21], d'autant que leurs pollens sont en principe mal pris en charge par les courants aériens. Néanmoins le cyprès, autre espèce introduite, est planté en nombre croissant dans les parcs et les jardins, publics aussi bien que privés, et c'est en fin de compte le seul genre pour lequel l'action anthropique soit susceptible de faire notablement augmenter les concentrations polliniques, donc les risques de pollinose. Le cyprès vert, dit " de Provence " (C. sempervirens L.) reste l'exception, du fait de sa sensibilité au froid. On rencontre [24] essentiellement l'espèce la plus rustique (C. arizonica Greene) : c'est une essence d'origine américaine et d'importation récente, aisément reconnaissable à son feuillage vert-bleu. La faveur du public s'explique par un prix d'achat modique, une croissance rapide, de faibles exigences pédo-climatiques, de réelles qualités ornementales et une bonne résistance à un pathogène fongique, le chancre coloré (Seiridium cardinale). Sa pollinisation est particulièrement abondante et étalée dans le temps. Le cyprès de Lawson (C. lawsoniana) est également attesté, mais en moindre concentration. Tels quels, les pollens de Cupressacées-Taxacées arrivent chaque année en tête à Mâcon (jusqu'à 11 088 grains/m3 en 1998). Ils occupent le deuxième rang à Dijon (avec des totaux annuels compris entre 2 459 et 5 189 grains/m3) et, avec une plus grande variabilité, le cinquième rang à Chalon-sur-Saône (où, depuis 1994, aucune année n'a recueilli plus de 2 264 grains/m3). Ce sont là des quantités deux à dix fois plus faibles qu'en domaine méditerranéen. Cependant la différence suffit-elle à préserver la Bourgogne de tout risque de pollinose au cyprès ?

Capture des pollens et méthode d'analyse

Les pollens de l'air sont recueillis au moyen d'un capteur volumétrique de type Hirst, modèle VPPS 2000 de la marque Lanzoni, installé à 15 mètres de hauteur sur la terrasse de la faculté de médecine de Dijon [25, 26]. Cet appareil est calibré pour aspirer un flux d'air de 10 litres par minute, ce qui correspond approximativement à une respiration humaine, et une girouette l'oriente en permanence dans la direction d'où souffle le vent. Les grains de pollen aspirés sont impactés sur un tambour cylindrique recouvert d'une bande plastique enduite d'une substance adhésive, et tournant pendant 7 jours à la vitesse de 2 mm/h [27]. Guérin [21] estime qu'un tel capteur est représentatif du contenu pollinique de l'air dans un rayon de 30 km. Chaque semaine, la bande est retirée et examinée sous microscope optique suivant la méthode des 12 transects verticaux décrite par KŠpylŠ et Penttinen [28]. Les résultats sont exprimés en nombre de grains par mètre cube d'air. Cependant, les analyses ne permettent pas de distinguer les genres Cupressus, Juniperus et Thuya ; elles ne permettent pas non plus de les séparer des pollens d'if (Taxus). C'est pourquoi on les regroupe tous sous la dénomination quelque peu ambigu‘ de Cupressacées-Taxacées [29].

L'éosinophilie sanguine, marqueur de la sensibilisation au pollen de cyprès

Les allergologues bourguignons ne signalent que de façon très exceptionnelle des symptômes d'allergie au cyprès. C'est sans doute la raison pour laquelle, dans la région, les Cupressacées ne font pas partie de la batterie habituelle des tests cutanés, ce qui ne permet pas de connaître la sensibilisation de la population aux allergènes de cette famille.

On rappellera, en effet, qu'une période de sensibilisation est nécessaire pour entraîner une réaction allergique. La première fois qu'un individu porte des gants en latex ou cohabite avec un chat, il ne présente en principe aucune réaction. Mais un contact répété avec le latex peut finir par causer de l'urticaire, de même qu'un contact prolongé avec le chat risque de provoquer des écoulements nasaux et une démangeaison oculaire. Une fois la sensibilisation réalisée, il suffit parfois de très petites quantités d'allergène (traces de latex, fragments de phanères de chat) pour déclencher des symptômes. Dans le cas des pollens, une exposition de longue durée s'avère souvent nécessaire avant qu'une allergie ne devienne cliniquement décelable [30].

Or, l'éosinophilie peut constituer un marqueur simple et relativement fiable de cette sensibilisation [31]. C'est ce que l'on s'est proposé de vérifier, en analysant les taux d'éosinophiles sanguins dans la population générale (ayant subi un bilan sanguin au Centre hospitalier universitaire de Dijon) et en les confrontant aux quantités journalières de pollen de Cupressacées- Taxacées recueillies à Dijon. Les éosinophiles sont des globules blancs qui participent aux défenses immunitaires de l'organisme. Ces polynucléaires sont présents essentiellement dans les tissus et, pour une très faible part (moins de 1 %), dans le sang [32, 33]. Ils jouent un rôle dans différents processus pathologiques tels que les parasitoses, le syndrome éosinophilie-myalgies, les cancers, l'asthme et les autres maladies allergiques (dermatite atopique, urticaire chronique, rhinite, conjonctivite). Lors de la réaction allergique, les éosinophiles sont attirés sur le lieu de l'inflammation tissulaire par des facteurs chimiotactiques que sécrètent les basophiles et les mastocytes [34] ; leur concentration sanguine augmente également, ainsi que celle de certaines protéines éosinophiliques. C'est le cas lors des pics polliniques : la démonstration en a été faite de longue date chez les allergiques [35-37], mais il pouvait être intéressant de vérifier si, au moment des pics polliniques de cyprès, une augmentation similaire de l'éosinophilie sanguine ne se produit pas également dans la population générale constituée en majorité de sujets non allergiques. Dans cette hypothèse, en effet, la preuve serait faite d'une fréquente sensibilisation au pollen de cyprès et une prévention précoce du risque d'allergie mériterait d'être envisagée.

L'éosinophilie a été déterminée par mesure automatique, l'échantillon sanguin étant lu au plus tard dans la demijournée qui suit le prélèvement. Quand un taux anormal est décelé, l'échantillon est relu sous microscope, sur la base de 100 cellules comptées. Le nombre journalier de patients est compris entre 110 et 150, plus des trois quarts vivant à Dijon ou aux environs immédiats de cette ville. Le nombre réduit de formules sanguines pratiquées le dimanche a conduit à exclure ce jour de l'analyse.

Bien que le seuil varie quelque peu selon les auteurs, certains le plaçant à 600/mm3 [38], voire à 400, soit 4 % du total des leucocytes circulant dans le sang [39], il est couramment admis qu'un taux d'éosinophiles sanguin inférieur à 700/mm3 correspond à la normale, c'est-à-dire en ce qui concerne l'allergie à une absence de symptômes. Au-delà, les taux sont considérés comme pathologiques [30]. La valeur moyenne de l'éosinophilie a donc été calculée chaque jour, pour l'ensemble des patients, à l'intérieur de deux classes, l'une inférieure et l'autre supérieure à la valeurseuil de 700/mm3. Une élévation de l'éosinophilie dans les classes pathologiques (> 700) traduit le développement de symptômes, et en particulier de symptômes d'allergie. Une élévation dans les classes non pathologiques (< 700), lorsqu'elle est retrouvée fréquemment au moment des pics de pollinisation d'une plante donnée, peut être interprétée comme l'indice d'une sensibilisation au pollen considéré, alors même que le sujet ne présente aucun symptôme d'allergie.

Cela dit, on ne dissimulera pas qu'il s'agit là d'un marqueur non spécifique de la réaction allergique. C'est pourquoi le calcul de corrélations entre les pics polliniques et les pics d'éosinophilie n'aurait guère eu de sens. Il nous a paru plus pertinent de comparer l'évolution en jours successifs du taux d'éosinophiles circulant dans le sang et de la pollinisation du cyprès, en concentrant notre attention sur les pics polliniques plutôt que sur les creux, car les premiers sont seuls capables de mettre en évidence l'influence des quantités de pollen inhalées. Ont été considérées comme pics polliniques les concentrations journalières supérieures à la moyenne établie sur l'ensemble de la saison de pollinisation.

Résultats

Sur les trois années étudiées (1996-1998), les concentrations de l'air dijonnais en pollen de Cupressacées- Taxacées s'établissent respectivement à 3 587, 3 555 et 5 015 grains/m3, avec des pics journaliers qui, pour les plus saillants, sont compris entre 300 et 700 grains/m3.

L'analyse révèle que 90 % de ces pics polliniques, lorsqu'ils ne se surimposent pas au pic d'un autre taxon, sont associés à une élévation de l'éosinophilie dans la classe non pathologique (< 700/mm3), donc chez des sujets non allergiques ou tout au moins ne développant pas de symptômes en présence de ce taxon (tableau). Ce pourcentage est moindre (70 %) pour la classe pathologique (> 700/mm3), avec cette fois une certaine irrégularité en années successives puisque l'association entre un pic de pollen et une augmentation de l'éosinophilie se révèle fréquente en 1996 et 1998, mais rare en 1997.

Quand le pic de Cupressacées-Taxacées co•ncide avec celui d'un ou de plusieurs autres taxons polliniques (il peut alors s'agir de noisetier, d'aulne, de bouleau ou de frêne), on constate dans 70 % des cas une élévation de l'éosinophilie à l'intérieur de la classe non pathologique. Dans la classe pathologique, ce pourcentage atteint 86 %, soit une valeur supérieure à celle observée lorsque les Cupressacées étaient seules présentes dans l'air. Autrement dit, le renforcement de l'éosinophilie est alors plus marqué et plus fréquent qu'en cas de mono-exposition.

Discussion

Lorsque les Cupressacées sont les seuls pollens présents en abondance dans l'air, l'élévation de l'éosinophilie est nettement plus marquée dans la classe non pathologique (90 %) que dans la classe pathologique (70 %), ce qui témoigne d'une sensibilisation de la population, et non de la manifestation effective de symptômes allergiques. En revanche, lorsque ces Cupressacées sont associées à d'autres taxons polliniques déjà responsables d'allergies dans la région, l'élévation de l'éosinophilie est plus marquée dans la classe pathologique (86 %) que dans la classe non pathologique (70 %). Cela traduit certes une réaction de sensibilisation (sous le seuil de 700) mais reflète plus encore le développement de symptômes allergiques (au-dessus du seuil de 700), symptômes dus sans doute en partie aux Cupressacées et en majorité aux autres pollens qui ont fait " basculer " les patients sensibles de la classe non pathologique vers la classe pathologique.

En tout état de cause, l'élévation très fréquente de l'éosinophilie dans la classe non pathologique, en présence d'une forte concentration de pollen de Cupressacées-Taxacées, témoigne d'ores et déjà d'une sensibilisation effective de la population bourguignonne à ce pollen. Une élévation de l'éosinophilie est également retrouvée, bien qu'avec une moindre fréquence, à l'intérieur de la classe pathologique : ce peut être l'indice qu'une certaine fraction de la population a commencé à développer non plus seulement une sensibilisation mais également des symptômes d'allergie aux Cupressacées. Il convient néanmoins de rester prudent quant à la proportion de sujets concernés, en particulier lorsque l'évolution à la hausse porte l'éosinophilie à des valeurs très élevées (> 1 000), car des pathologies autres que l'allergie peuvent alors être en cause. Il n'en reste pas moins qu'une augmentation des concentrations en pollen de cyprès dans les années à venir pourrait conduire à l'apparition de symptômes allergiques et à un développement marqué de ce type de pollinose dans une région jusque-là indemne, du moins en apparence car, en Bourgogne, les tests pratiqués en routine ne recherchent pas encore une allergie aux Cupressacées. Avec un quart de siècle de retard, la région serait alors confrontée à une situation rappelant celle que le Midi méditerranéen a connue aux alentours de 1974, même s'il est peu probable que les taux d'incidence et de prévalence y atteignent des niveaux aussi élevés.

Les résultats de cette analyse, confortés par ceux obtenus dans la même région sur d'autres pollens [40, 41], ont permis de détecter un risque émergent en santé environnementale. Or la loi Barnier de février 1995, qui fonde juridiquement le principe de précaution, stipule que " l'absence de certitudes, compte tenu des connaissances scientifiques et techniques du moment, ne doit pas retarder l'adoption de mesures effectives et proportionnées visant à prévenir un risque de dommages graves et irréversibles à l'environnement à un cožt économique acceptable " [42]. Par extension, cette acception du principe de précaution tend à s'appliquer dans le domaine de la santé. Dans le cas de l'allergie au pollen de cyprès, la mise en évidence d'un risque en émergence devrait donc conduire dès à présent à prendre certaines mesures préventives, en particulier par l'intermédiaire d'une campagne d'information de la population et des pouvoirs publics. Ces mesures peuvent, semble-t-il, s'inscrire dans plusieurs directions. D'une part, il serait souhaitable d'inciter à une taille régulière des arbres, surtout avant la période de floraison, afin de réduire la production, la libération et la dispersion du pollen. D'autre part, il faudrait exhorter les particuliers et, plus encore, les collectivités à prendre deux précautions. La première est d'éviter de planter dans une même région un nombre excessif d'espèces différentes de cyprès, ce qui contribue inévitablement à allonger la période de pollinisation et, par suite, à étaler le risque allergique sur une plus longue durée. La seconde précaution, peut-être plus impérieuse encore, consiste à diversifier les plantations, surtout en ce qui concerne les haies d'ornement, soit en préférant les feuillus, soit en choisissant d'autres genres de conifères aux qualités horticoles et sylvicoles proches, mais dont l'allergénicité est faible ou nulle. On peut également envisager la sélection d'espèces de cyprès pollinisant à un âge plus avancé, sur un nombre de jours plus réduit et dont l'allergénicité serait moindre [43]. En dernier lieu, et même si l'esthétique de ces arbustes transgéniques ne semble pas séduire le public autant que les espèces traditionnelles, la plantation de cyprès mâles stériles, à multiplication végétative, peut être une solution [44].

Ce sont des dispositions de ce type qui ont été prises - sans doute trop tardivement - en région méditerranéenne, où l'engouement pour certaines espèces de Cupressacées, en particulier le cyprès bleu et le cyprès de Leyland, s'est traduit non seulement par une banalisation du paysage et par un dépérissement de ces arbres devenus très sensibles à des champignons pathogènes, mais aussi par une augmentation fulgurante de l'incidence des allergies dans la moyenne vallée du Rhône, en Provence et dans le Bas-Languedoc [11, 16, 19].

Il ne faut pas répéter les erreurs qui ont été commises ailleurs. Le suivi de l'éosinophilie met en évidence, en Bourgogne, un risque émergent qui concerne un allergène dont une autre région a déjà pu évaluer les conséquences néfastes - et sans doute durables. Le constat d'une sensibilisation à cet allergène dans la population générale laisse à penser que si les plantations ne sont pas contrôlées et continuent à se multiplier, le seuil de déclenchement de symptômes, non encore déterminé avec précision dans le cas du cyprès, mais indiscutablement assez élevé, risque d'être bientôt atteint. Ce seuil, encore appelé seuil d'action clinique, correspond à la concentration minimale en pollen dans l'air, nécessaire pour déclencher des symptômes d'allergie. Le plus souvent estimé de façon très subjective par les allergologues, il a été évalué de façon plus rigoureuse [40, 45] pour certains pollens comme l'ambroisie où il est particulièrement bas, de l'ordre de 1 à 3 grains par mètre cube d'air chez les sujets les plus sensibles et autour de 13 grains chez la grande majorité des allergiques [46]. Ce seuil varie selon le pollen considéré et, pour un taxon donné, en fonction du type de symptôme (asthme, rhinite ou conjonctivite) et de la sensibilité individuelle [45]. Même si celui du cyprès n'a encore pu être établi avec précision, les comptes polliniques de Marseille montrent des concentrations hebdomadaires ne dépassant pas 500 grains/m3, à une date où l'allergie à ce pollen était avérée [16]. Or, de telles concentrations sont déjà atteintes et même dépassées en Bourgogne, où certaines journées, bien qu'encore rares, enregistrent des scores supérieurs à 400 grains/m3, voire supérieurs à 1 000 grains/m3 à Mâcon. On dispose avec l'éosinophilie d'un marqueur de la sensibilisation allergique qui a permis à l'échelle d'une région de détecter un risque en émergence. Il importe donc, sans plus attendre, de prendre les mesures qui s'imposent [44] afin d'éviter que les " malades en puissance ", identifiés par une élévation de leur éosinophilie au moment des pics polliniques, ne deviennent d'authentiques allergiques.

CONCLUSION

Remerciements

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