La qualité de l'air est liée à de nombreux problèmes de santé, notamment des maladies respiratoires, des complications cardiovasculaires et des cancers, et cette liste ne cesse de s'allonger. Selon une étude présentée cette semaine lors du 42e congrès annuel de la Société européenne de reproduction humaine et d'embryologie (ESHRE), les polluants courants peuvent perturber profondément le patrimoine génétique des spermatozoïdes humains, et ces modifications peuvent avoir des répercussions qui dépassent la seule fertilité masculine.
L'une des plus vastes études de ce type, menée de 2013 à 2017, a impliqué plus de 2 000 hommes à Salt Lake City, dans l'Utah. Les volontaires ont fourni des échantillons de sperme aux chercheurs, initialement lors de leur inscription, puis à intervalles de deux, quatre et six mois. Les chercheurs se sont concentrés sur l'étude des modifications de la méthylation de l'ADN des spermatozoïdes. Ces modifications chimiques régulent l'activité génétique sans altérer l'ADN lui-même. Des changements de méthylation ont déjà été associés à des gènes impliqués dans l'organisation des chromosomes, le maintien de l'intégrité cellulaire et le développement global des spermatozoïdes.
Parallèlement, l'équipe de chercheurs a utilisé des données régionales pour évaluer l'exposition des hommes aux polluants atmosphériques extérieurs pendant la période d'environ trois mois de production des spermatozoïdes, appelée spermatogenèse. Parmi ces polluants figuraient des substances courantes telles que le dioxyde d'azote, le dioxyde de soufre, les particules fines et l'ozone. Bien que des études antérieures aient établi un lien entre la pollution atmosphérique et la qualité du sperme, les généticiens ne comprennent pas encore pleinement comment ces effets néfastes se manifestent au niveau moléculaire.
Les chercheurs ont identifié l'ozone et le dioxyde d'azote comme étant parmi les polluants les plus importants. Dans les zones urbaines comme Salt Lake City, les concentrations de ces deux substances dépassent souvent les normes en raison de la combustion du gaz naturel et des émissions des véhicules.
« Nos résultats suggèrent que l'exposition à la pollution atmosphérique pendant les étapes clés du développement des spermatozoïdes pourrait être associée à des modifications de la méthylation de l'ADN des spermatozoïdes, notamment dans les gènes impliqués dans la spermatogenèse et les processus de développement précoces », a déclaré Carrie Nobles, co-auteure de l'étude et scientifique environnementale à l'Université du Massachusetts Amherst, dans un communiqué d'accompagnement.
Des chercheurs ont identifié 39 modifications de la méthylation de l'ADN associées à la pollution atmosphérique, notamment dans le gène GNAS — un gène soumis à empreinte génomique associé à une mauvaise qualité du sperme et au développement fœtal. Cependant, comme l'a expliqué Nobles, l'importance de ce gène GNAS « Particulièrement important. ».
« Étant donné que les gènes soumis à empreinte peuvent persister tout au long du développement embryonnaire précoce, cela soulève d'importantes questions quant à savoir si les facteurs environnementaux affectant les pères peuvent influencer non seulement la fertilité, mais aussi la grossesse et la santé de la progéniture », a-t-elle déclaré.
Ces résultats étant préliminaires, Nobles a souligné l'importance cruciale pour les chercheurs de les reproduire dans de futures études. Elle a également expliqué que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer l'impact mesurable sur la fertilité et la grossesse chez les hommes, ainsi que pour étudier d'autres sources de pollution.
« Nous savons que les couples exposés à la pollution atmosphérique ont souvent des difficultés à concevoir, et cela pourrait être l'une des nombreuses explications de la façon dont la pollution affecte notre santé reproductive », a déclaré l'ancienne présidente de l'ESHRE, Karen Sermon, en commentant l'étude.