Fermer



Biosurveillance

Publié le 30/12/2008 - Dernière mise à jour le 07/12/2016

Qu'est-ce que la biosurveillance ?

La biosurveillance humaine permet de surveiller la présence, dans l’organisme, des substances chimiques de notre environnement ou de leurs produits de dégradation. La biosurveillance peut aussi consister à surveiller certains effets précoces des substances chimiques sur l’organisme. Les dosages peuvent être faits dans le sang, l’urine les cheveux, le lait maternel… Les substances ainsi dosées sont appelées "biomarqueurs".

Lors de la préparation du Plan d’action européen en faveur de l’environnement et de la santé, la biosurveillance a été définie comme « la surveillance de l’homme, en utilisant des indicateurs biologiques, dénommés "biomarqueurs", révélateurs d’expositions environnementales, de maladies et/ou de troubles ou d’une prédisposition génétique, et l’étude des liens éventuels existant entre eux». Le terme « biomarqueurs » comprend des biomarqueurs d’exposition, d’effet et de susceptibilité1. Ainsi, un biomarqueur peut être défini comme une substance chimique ou les produits qui en découlent présents dans le corps humain (biomarqueur d’exposition). On parle habituellement d’imprégnation pour décrire les concentrations d'un biomarqueur dans l’organisme. Un biomarqueur peut être aussi le signe d’une réponse biologique vis-à-vis de cette substance (biomarqueur d’effet).

La biosurveillance est donc un outil important qui permet d’évaluer le degré d’exposition aux substances chimiques présentes dans l’environnement. Elle intègre les parts respectives de tous les modes d’exposition, de toutes les sources, quelles que soient les voies d’entrée des substances dans le corps humain, quels que soient le lieu d’exposition, l’activité ou la nature des produits consommés. Elle améliore ainsi les connaissances sur les expositions grâce à une mesure directe de l’exposition totale chez l’homme aux polluants de l’environnement. Elle prend également en compte les différences physiologiques selon les individus (respiration, métabolisme…) ainsi que les facteurs associés au comportement et aux activités de chacun (micro-environnements, hygiène, usage de produits de consommation). Cet outil fournit des connaissances nécessaires pour mieux évaluer et gérer les risques pour la santé posés par les substances chimiques.

La biosurveillance permet :

  • d’améliorer la surveillance sanitaire d’expositions environnementales de la population ;
  • de comparer l’exposition de différentes populations ;
  • d’établir des valeurs de référence pour les niveaux d’imprégnation ;
  • de fournir un signal d’alerte précoce ;
  • d’identifier et décrire l’imprégnation de populations à risque, fortement imprégnées ou particulièrement sensibles ;
  • d’identifier et suivre les variations géographiques et temporelles des imprégnations ;
  • d’améliorer la connaissance du lien entre les expositions environnementales et les effets sanitaires ;
  • d’évaluer ou orienter les actions de gestion.
1La biosurveillance a été définie par le rapport du Groupe de travail technique comme étant “monitoring activities, using biomarkers, that focus on environmental exposures, diseases and/or disorders and genetic susceptibility, and their potential relationships. The term “biomarker” comprises biomarkers of exposure, biomarkers of effects and biomarkers of susceptibility”.

Les études de biosurveillance humaine comportent plusieurs étapes résumées dans la figure.

Dans un premier temps, il s’agit de définir un protocole qui doit répondre à des critères rigoureux et reconnus par la communauté scientifique (objectif, méthodologie, faisabilité de l’étude, caractéristiques de la population étudiée et ses modalités de recrutement, choix des biomarqueurs étudiés, questionnaires et prélèvements biologiques, modalités de recueil, traitement des échantillons, transfert et stockage des échantillons, analyse toxicologique et interprétation des résultats de dosage, exploitation statistique, interprétation et communication des résultats, calendrier…).

Dans un deuxième temps, en France, ces études sont soumises à l’approbation d’un comité d’éthique ("Comité de protection des personnes") et de la Commission nationale de l'informatique et des libertés (Cnil). Des procédures similaires existent dans les autres pays.

Comme toute étude visant à estimer les caractéristiques d’une population, les études de biosurveillance doivent être réalisées auprès de personnes recrutées par tirage au sort (pour éviter au maximum des biais de participation). Les participants doivent avoir donné leur consentement éclairé, c'est-à-dire après information détaillée. Les données sont recueillies au moyen de questionnaires et complétées par des prélèvements biologiques (sang, urine, etc.) dans lesquels seront dosés des biomarqueurs.

Dans un troisième temps, les données recueillies sont analysées sur le plan toxicologique (laboratoires pour les dosages) et statistique. Cette phase peut être assez longue. Les résultats peuvent ensuite être restitués au niveau individuel (selon les cas) et collectif.

Figure

Etapes d'une étude de biosurveillance

Etapes d'une étude de biosurveillance

La présence de substances chimiques dans l’organisme traduit le contact avec ces substances via l’ingestion, l’inhalation ou l’exposition cutanée ; les biomarqueurs permettent ainsi d’évaluer l’exposition interne (ou dose interne) correspondant à la quantité de toxique absorbée par l’organisme. L’interprétation des résultats de biosurveillance dépend des informations disponibles concernant l’exposition et le devenir dans l'organisme des substances chimiques étudiées, leur toxicité (les effets attendus) et les relations entre la dose de la substance et les effets sur l'organisme. L’absence de données ou des informations limitées sur les effets et les relations dose-effet et/ou dose-réponse limitent l’interprétation en termes de risque, alors que l’absence d’information sur l’exposition (ses sources et l’importance de chacune d’entre elles) ne permet pas de déterminer ce qui a conduit aux concentrations de biomarqueurs observées et de proposer des mesures correctives adaptées. Selon la cinétique du biomarqueur dans l’échantillon analysé (sang, sérum ou urine), la concentration mesurée peut informer sur la quantité de substance récemment absorbée et/ou sur la dose accumulée dans l’organisme, ou sur la fraction de dose biologiquement active (responsable des effets). 

L'interprétation des résultats de biosurveillance porte sur deux questions clés, d’une part sur les niveaux d’exposition (évalués via l’imprégnation) qui sont comparés à ceux d’une population de référence ("Est-ce beaucoup ?") et d’autre part sur leur interprétation en termes sanitaires ("Les résultats indiquent-ils un risque pour la santé ?"). Elle nécessite généralement de replacer les résultats obtenus dans un contexte national et international et conduit à se poser les questions suivantes :

  • comment les données de biosurveillance obtenues peuvent-elles être comparées à d’autres données déjà existantes (connaissances scientifiques disponibles, autres enquêtes) ?
  • d’après les niveaux d’imprégnation rencontrés, des effets sanitaires sont-ils attendus ?
  • peut-on identifier des variations géographiques, temporelles ou des sous-groupes à risque ?

Il existe un premier niveau d’analyse purement descriptif qui ne repose pas sur des considérations sanitaires. Ainsi, les résultats de dosages sur les prélèvements peuvent mettre parfois en évidence une surexposition à un polluant, notamment par la comparaison à des valeurs de référence. La restitution des résultats concernant l’ensemble d’une étude de biosurveillance doit être mise en perspective avec les données connues au niveau national et international. En effet, les résultats des études de biosurveillance permettent de situer le degré d’imprégnation d'une population ou d'individus à certaines substances (métaux lourds, dioxines, PCB). A partir de la concentration biologique d’une substance chimique (ou de son produit de dégradation, appelé métabolite) dans une population de référence, il est possible d’établir une comparaison avec un groupe d’individus ou un individu et de déterminer si leur exposition est anormalement élevée. Il peut alors être possible d’identifier lors d’un entretien les sources possibles d’exposition en vue de leur élimination et d’apporter les recommandations et informations nécessaires.

Après l'approche descriptive de l'exposition, le deuxième niveau d’analyse porte sur le risque sanitaire correspondant au niveau du biomarqueur observé. La présence d’une substance chimique dans l’organisme ne signifie pas nécessairement qu'il y a un risque pour la santé. Les progrès réalisés au niveau des méthodes analytiques permettent de mesurer des concentrations biologiques de plus en plus faibles des substances chimiques de l’environnement dans les liquides biologiques et les tissus humains. Dans de nombreux cas, l’interprétation sanitaire au niveau individuel n’est pas possible pour des raisons scientifiques. Si on connait des effets sur la santé d’expositions à des substances chimiques observées à de fortes doses chez l’homme ou l’animal, souvent les effets pour de plus faibles doses sont mal connus. Il est donc souvent difficile d’identifier un seuil d’imprégnation à partir duquel un effet particulier peut se produire.

Quand elles sont disponibles, il est possible d'utiliser différentes sources de données pour fournir un seuil au delà duquel le risque pour la santé est accru, qui sont basées sur différentes approches :

  • les valeurs seuils internationales, établies par des organisations internationales ;
  • les valeurs HBM, développées par la Commission allemande de biosurveillance ;
  • et les valeurs de biomonitoring équivalents (BE).

L’interprétation et la communication des résultats de biosurveillance se fait essentiellement au niveau collectif et, plus difficilement, au niveau individuel, en raison des lacunes scientifiques. En France généralement (ce n’est pas une généralité en Europe), les résultats des analyses sont restitués aux participants de façon individuelle. En cas de dépassement d'un seuil (d'exposition ou sanitaire), il est recommandé d'accompagner le résultat par une recherche des sources d'exposition en vue de leur élimination, et d'apporter les recommandations et informations nécessaires. Dans les études menées par Santé publique France, cette mission a été confiée à un médecin toxicologue ou aux Agences régionales de santé lors de l'identification de cas de saturnisme chez l’enfant.

Les résultats des études de biosurveillance sont habituellement présentés dans un rapport, mais peuvent également être présentés lors de réunions publiques favorisant les échanges avec la population.

Diaporamas/posters

Fréry N. Interprétation des biomarqueurs en biosurveillance. Colloque Inéris-Adebiotech, 15-16 Novembre 2011 Romainville.

Fréry N, COPHES WP leaders. Goals and challenges of population surveys and biomonitoring. 8th International Symposium on Biological Monitoring in Occupational and Environmental Health (ISBM 2010) (6-8 September 2010; Hanasaari, Espoo, Finland).

Fréry N. News and perspectives of the french HBM programmes. Human biomonitoring : Political benefits – scientific challenges (26-28 September 2010; Berlin).

Fréry N. Exposition de la population française aux substances chimiques de l’environnement. Résultats du volet environnemental d’ENNS. Institut de veille sanitaire. 12 mai 2011.

Kavouras IG, Vandentorren S, Vacquier B, Boudet C, Declercq C. The French Longitudinal Study of Children – Environmental Health (ELFE : Etude Longitudinale Française depuis l’Enfance). Society for Longitudinal and Life Course Studies (SLLS) international conference 2010 (22-24th September 2010; Cambridge).

Salines G et al. Biosurveillance, nutrition et maladies chroniques : enquête avec examen de santé. Journées de l'Institut de veille sanitaire (Paris, 28-29 avril 2011).

Publications

Casteleyn L, Biot P, Viso AC. Des biomarqueurs humains à la biosurveillance humaine en santé environnementale en Europe. Temps forts de la Conférence tenue à Paris les 4 et 5 novembre 2008. Numéro hors-série. Biosurveillance humaine et santé environnementale. Bull Epidemiol Hebd 2009;(HS):3-7.

Fréry N, Vandentorren S, Etchevers A, Filloc C. Highlights of recent studies and future plans for the French human biomonitoring (HBM) programme. Int J Hyg Environ Health 2012, Volume 215, Issue 2, p127-132.

Fréry, N, Vandentorren S, Etchevers A, Fillol C. Highlights of recent studies and future plans for the French human biomonitoring (HBM) programme. Int J Hyg Environ Health 2011;12501: 6 p. doi:10.1016/j.ijheh.2011.08.008

Fréry N, Vandentorren S, Etchevers A. Examples of ongoing international surveys: France. In : Knudsen L, Merlo DF (dir.). Biomarkers and human biomonitoring. Ongoing programs and exposures. Cambridge: Royal Society of Chemistry; 2011; 59-78.

Fréry N, Coignard F, Viso AC. La biosurveillance en santé environnementale. BEH 2009 ; 27-28 : 306-309.

Medina S, Lim TA, Declercq C, Eilstein D, Fréry N, Lefranc A, Le Tertre A, Pascal M, Pirard P, Ung A, Viso AC.  Les programmes de surveillance en santé environnementale en France : apports des travaux européens et internationaux. BEH 2009;27-28:309-12.

Verrier A, Bretin P, Vandentorren S, Catelinois O, Fréry N, Eilstein D. Santé environnementale : surveiller pour connaître et prévoir. Numéro thématique. Surveillance en santé environnementale : mieux comprendre. Bull Epidemiol Hebd 2009;(27-28):295-298.

Viso AC, Casteleyn L, Biot P, Eilstein D. Human biomonitoring programmes and activities in the European Union. J Epidemiol Community Health 2009;63(8):623-4.

Viso AC, Medeiros H. Conference report. From the use of human biomarkers to human biomonitoring. European Conference on Human Biomonitoring (2008 November 4-5; Paris).

Texte de référence

Gentilini M., Delporte V., Grenelle de l’Environnement. Propositions pour un deuxième plan national Santé-Environnement (PNSE2) 2009–2013, La documentation française, Paris. 2009 : 78 p. http://www.sante-sports.gouv.fr/IMG//pdf/PNSE2_finale_14avril.pdf.

United Nations, Stockholm convention on Persistent Organic Pollutants, UNEP, Stockholm, 2001. http://www.pops.int/documents/convtext/convtext_en.pdf

Haut de page