effets sur la santédes champs électromagnétiques basse fréquence

Dr Choasson ( Pr Aurengo )

préhistoire Louis XVI, Lavoisierpremière époque Wertheimer, wiring-code nombreuses pathologies explorées résultats contradictoiresdeuxième époque très grandes études, mesures réelles les incertitudes se réduisenttroisième époque méta-analyses expertises collectives (Ac Sc USA, NIEHS, NRPB, CIRC)

certitudes, zones d ’ombre, risque attribuablequatrième époque quelle politique de recherche ? quelle gestion des risques ?

fréquence (Hz)

Énergie des photons (eV)

50 Hz1022

1020 14

1010

105

12.4 -6 10 -11

rayonnements ionisants

rayonnements non ionisants

1010 7

le spectre électromagnétique

10

Fréquence (Hz)

exemples d'exposition aux ELF

Champ électrique • sous le conducteur 1000 - 6000 V/m • à 30 m de l'axe 100 - 2000 V/m • à 100 m de l'axe 10 - 200 V/m

Champ magnétique Tension 0 m 30 m 100 m 400 kV 30 µT 12 µT 1 µT 225 kV 20 µT 3 µT 0,3 µT 90 kV 10 µT 1 µT 0,1 µT

télévision à 1 m 0,1 µTperceuse à 30 cm 3 µTmicroordinateur 0,5 µTcouverture élec. 3,5 µT

Exposition ubiquitaire

études épidémiologiques : les dangers évoqués

• leucémies

• tumeurs cérébrales

• mélanomes

• cancers bronchiques

• cancer du sein

• cancer de la prostate

• accidents coronariens

• troubles du rythme cardiaque

• sclérose en plaques

• troubles de l ’attention

• suicides

• malformations congénitales

• maladie d'Alzheimer

• mort subite du nourisson

études épidémiologiques : principes

• études rétrospectives cas-témoin- résidentiel (enfant # 30 ; adulte # 20)- professionnel (# 50)

• études prospectives exposés / non exposés

• tendances séculaires

études épidémiologiques : difficultés

• sélection des témoins

• facteurs de confusion

• multiplicité des tests

• nécessité de plusieurs études concordantes

• métrologie de l'exposition- wire-code de Wertheimer / mesure directe- aspects temporels (sinusoïdal, pulsé, durée)

• rareté des pathologies étudiées

• métrologie des méta-analyses ???

• biais de publication (initiale, correction)

étude résidentielle USLinet 1997 New Engl J Med

• étude résidentielle sur les leucémies aiguës lymphoblastiques de l'enfant

• incidence naturelle USA : 2,2 à 2,5 / 100.000 enfants

• étude cas-témoins multicentrique- 638 cas ; 620 témoins- champ estimé (wire-code) et mesuré en aveugle- exposition des mères pendant la grossesse (41%)

• risque de LAL :< 0,2 µT RR = 1,05 [0,82 - 1,50] 541 cas> 0,2 µT RR = 1,24 [0,86 - 1,79] 83 cas> 0,5 µT RR = 1,41 [0,49 - 4,09] 9 cas

• concordance négative estimation - mesure

étude résidentielle canadienneGreen 1999 Int J Cancer

• risque de leucémie chez l ’enfant

• Ontario, mesures et code de câblage

• 201 cas - 406 témoins

CM intérieur ≥ 0,15 µT OR = 1,47 (0,44-4,85)

CM extérieur ≥ 0,15 µT OR = 3,45 (1,14-10,45)

Code de câblage OR = 0,79 (0,21-2,96)

• 88 cas - 133 témoins : mesure personnelle pendant 48

h

CM ≥ 0,14 µT, OR = 4,5 (1,3-15,9)

CE ≥ 11,6 V/m, OR = 0,3 (0,1-0,9)

étude résidentielle canadienneMcBride 1999 Am J Epidemiol

• étude résidentielle sur les leucémies de l'enfant

• étude cas-témoins multicentrique- 399 cas ; 399 témoins- champ estimé (wire-code) et mesuré x 48 h

• pas d ’augmentation significative du risque de leucémie

- leucémies - mesure [0,7 - 1,8]- leucémies - wire-code [0,6 - 2,3]

• relation avec la mobilité géographique

étude résidentielle néerlandaiseHay 1999 Ned Tijdschr Geneeskd

• nombre de cancers après installation d ’une ligne THT

• ville de Odijk ; ligne THT en 1950 ; période 1985-1996- 131 cancers (dont 4 enfants)

• pas de différence significative avec le nombre attendu- registres régionnaux et nationaux

étude résidentielle UKDoll 1999 Lancet

• risque de leucémie de l ’enfant• Angleterre + Pays de Galles + Écosse• 2226 cas (908 LLA) - 2226 témoins • mesures pendant 48h (chambre)• mesures à l’école, • pas de relation entre CEM et cancers

LLA OR = 0,92 (0,47-1,73)Tumeurs du cerveau OR = 0,46 (0,11-1,86)Tous cancers OR = 0,87 (0,56-1,35)

“ Pour ce qui concerne le Royaume-Uni, cette étude clôt le débat. Aucune autre étude portant sur le cancer et l'exposition aux champs électromagnétique ne se justifie plus dans le pays ”

constat après 20 ans de recherches

• les plus grandes études épidémiologiques jamais entreprises

• des résultats négatifs ou contradictoires

• pour les études significatives :- pas de pathologie spécifique (6 types de cancer #)- la force de l'association est faible (RR # 2)- le plus souvent, pas de relation dose - effet

• le paramètre pertinent d'exposition reste inconnu

• des centaines de millions de $ dépensés en 20 ans

la mélatonine

• hormone "de la nuit" produite par la glande pinéale• dérivé du tryptophane• renseigne l'organisme sur le rythme circadien• rétrocontrôle négatif sur les hormones sexuelles

• effet cancérostatique sur les tumeurs mammaires induites par le DMBA• dépression du pic nocturne de mélatonine chez le rongeur

Wilson 81; Kato 93 ; Löscher 94

• pas d ’effet thérapeutique

ELF et cancer du sein

• Loomis 1994- augmentation de l'incidence du K sein chez la femme- métiers a priori exposés aux ELF- métiers à dominance masculine

• Cantor 1995- pas d'augmentation significative (mêmes données !!)

• McDowall 1986 ; Li 1997- pas d'augmentation significative (lignes HT)

• Vena 1995- pas d'augmentation significative (couverture chauffante)

• Coogan 1996- exposition professionnelle chez l'homme- pas d'augmentation significative

étude résidentielle USGammon 1998 Am J Epidemiol

• étude résidentielle sur les cancers du sein

• étude cas-témoins multicentrique- 2199 cas ; 2009 témoins- usage de couverture électrique ou water-bed

• pas d ’association significative OR [0,9-1,4]

la mélatonine

• dépression du pic nocturne de mélatonine- rongeur Bakos 95+ babouin Rogers 93- babouin Rogers 95- homme Graham 96-97, Selmaoui 96

+ homme Karasek 98 J Pineal Res- rongeur Loscher 98 Radiat Res- homme (retardé 6 / 30) Wood 98 J Pineal Res

0

10

20

30

40

50

60

10 12 14 16 18 20 22 00 02 04 06 08

70

d'après Selmaoui 1996

mélatonine (pg/ml)

taux de mélatonine nocturne chez l'hommeexposition à un champ de 50 Hz ; 10 µT

heure

champ témoin

Cancérogénèse

agents génotoxiques

erreurs de replication de l'ADN

c. normales c. pré-cancéreuses

agents génotoxiqueserreurs de replication de l'ADN

agents épigénétiques

c. cancéreuse

temps...

agents épigénétiques

cancer

études animales : recherche d'un effet génotoxique des ELF

• Yasui 1997- rats m et f exposés à 500 et 5000 µT x 2 ans- pas d'augmentation de K- tous K, SNC, lymphome, leucémie, K sein

• Mandeville 1997- rates exposées à 2, 20, 200, 2000 µT x 2 ans- pas d'augmentation de l'incidence des K - pas de tendance dose-effet

• Harris 1998- souris haut risque lymphome - exposées à 1, 100, 1000 µT x 1,5 ans (+ expo. intermittente)- pas d'augmentation de l'incidence des lymphomes

études animales : recherche d'un effet épigénétique des ELF

• plus de 40 études- promotion de tumeurs (sein, peau, foie, lymphomes)- co-promotion- inhibition de réparation de l'ADN- augmentation d'effet de génotoxiques connus- toutes études négatives sauf 5 Löscher 93-96 : sein ; chimioinduit + 50 et 100 µT Beniashvili 91 : non répliqué Cain 93 : infirmé en 93 et 94 Lagroye 97 : RI + 100 µT non répliqué

Cancérogénicité animale - IMandeville 1997

• 5 groupes de 50 rates F344

• Exposition < 0,2 µT à 2000 µT, 20 h/j, 2 ans

• Suivi hebdomadaire, autopsie de tous les animaux, analyse de 55 organes et tissus

• Observations cliniques et analyses pathologiques en "aveugle"

• Pas d’augmentation du nombre de cancer, quel que soit le niveau d’exposition

Cancérogénicité animale - IIYasui 1997

• 3 groupes de 48 rates F344

• Exposition < 0,1 µT à 5000 µT, 22,6 h/j, 2 ans

• Suivi hebdomadaire, autopsie de tous les animaux, analyse de 55 organes et tissus

• Observations cliniques et analyses pathologiques en "aveugle"

• Pas d’augmentation du nombre de cancer, quel que soit le niveau d’exposition

liaison des nucléons............... 106 eVrayons X liaison des électrons............... 103 à 10 eVvisible liaisons covalentes................. 1 eV

IR liaisons de van der Waals......... 10-1 eVIR rotation et vibration moléculaire. 10-2 à 10-3 eV

FM, TV............... 10-6 eV60 Hz.................. 2,5 .10-13 eV

niveaux d'énergie

métabolisme basal 100 Wénergie rayonnée 10 km de ligne 500 MW 1 mWéchauffement humain pour 1 G, 1 kV.m-1 0,07 µW

échauffement par les courants induits

champs induits par une ligne HT

champ électrique externe.................. 1 kV.m-1

champ électrique interne................... 40 µV.m-1

champ transmembranaire.................. 120 mV.m-1

champ transmembranaire naturel.... 10 MV.m-1

modifications du potentiel membranaire

• champ électrique 1 kV.m-1................ 6.10-11 pN• champ magnétique 100 µT ........ 10-7 pN

• activation cellules ciliées cochléaires 1 pN• liaison moléculaire actine-myosine.. 4 pN• liaison protéine-récepteur.............. 90 pN

force sur des molécules M10+ , 450 m.s-1

• plusieurs ordres de grandeur entre - les niveaux d'énergie pertinents en biologie- les niveaux d'énergie résultant des ELF

• le premier maillon d'une chaîne conduisant à un processus pathologique reste inexistant

point de vue d'un biophysicien

groupe de travail NAS / National Research CouncilAc. Sci. USA 1996

• « the current body of evidence does not show that exposure to EMF presents a human-health hazard »

• « 50 - 100 µT field levels represent the lower limit for credible effects of magnetic field exposure »

• « the weight of evidence is moderate for the existence of in vitro effects at 100 µT and above »

groupe de travail NIEHS juin 1998

• Proposition de classement des ELF en 2B par le CIRC

1 cancérigène certain(75) tabac, alcool, amiante, radon, benzène

2A cancérigène probable(59) acrylamide, gaz diesel, tétrachloréthylène

2B cancérigène possible(225), saccharine,gaz essence café

3 non classable par manque de données(474) thé

4 probablement non cancérigène(1) caprolactame

rapport NRPB mars 2001

• pas de preuve de risque d ’augmentation de cancer - ni par les études expérimentales - ni par les études épidémiologiques humaines

• aucune relation causale établie entre ELF et cancer - ni en exposition professionnelle - ni en exposition résidentielle chez l ’adulte

• pas de risque de tumeur cérébrale chez l ’enfant

• doute sur le risque de leucémie chez l ’enfant

rapport NRPB mars 2001leucémies de l ’enfant pour des expositions > 0,2 µT

1986 Tomenius 243 / 212 4 / 10 0,3 [0,1 - 1,2] NS

1988 Savitz 31 / 191 5 / 16 1,9 [0,7 - 5,6] NS

1991 London 164 / 144 20 / 11 1,5 [0,7 - 3,3] NS

1993 Feychting 24 / 344 4 / 70 0,6 [0,2 - 1,8] NS

1997 Michaelis 129 / 328 4 / 6 1,5 [0,4 - 5,5] NS

1997 Linet n.a. 624 / 615 83 / 70 1,2 [0,9 - 1,8] NS

1997 Linet a. 463 / 463 58 / 44 1,5 [0,9 - 2,6] NS

1999 McBride 297 / 329 49 / 42 1,4 [0,8 - 2,3] NS

1999 Dockerty 40 / 40 5 / 2 2,5 [0,5 - 12,8] NS

1999 UKCCS 995 / 977 21 / 23 0,9 [0,5 - 1,7] NS

rapport NRPB mars 2001méta-analyse leucémies de l ’enfantAhlbom 2000 Br J Cancer

< 0,2 0,2 - < 0,4 ≥ 0,4

Mesures 1,05 1,14 1,835 études [0,86 - 1,28] [0,85 - 1,53] [1,08 - 3,11]

Calcul 1,58 0,79 2,134 études [0,77 - 3,25] [0,27 - 2,28] [0,93 - 4,88]

Total 1,08 1,10 2,009 études [0,89 - 1,31] [0,83 - 1,47] [1,28 - 3,14]

• total UK : environ 430 leucémies de l ’enfant par an

• évaluation du risque > 0,4 µT

- en Angleterre 0,4 % population

- dans 20 % des cas en raison de lignes HT

• risque x 2 > 0,4 µT

- si l ’effet est avéré : 2 leucémies par an

• risque x 1,5 > 0,2 µT et x 2 > 0,4 µT

- si l ’effet est avéré : 6 à 7 leucémies par an

rapport NRPB mars 2001risque attribuable de leucémies de l ’enfantAhlbom 2000 Br J Cancer

classement CIRC juin 2001

• analyse de la littérature

• IE cancer induits par champs statiques (adultes / enfants)

• IE cancer induits par ELF chez l ’adulte (CE/CM)

• LE leucémies de l ’enfant

• IE autres cancers induits par ELF chez l ’enfant

IE inadequate evidence

LE limited evidence

ELF magnetic : possibly carcinogenic to humans (2B)

ELF electric : not classifiable (3)

Static fields : not classifiable (3)

points de consensus

• les résultats des diverses études ne permettent pas d'exclure l'existence d'un effet des ELF sur la santé

• aucun mécanisme crédible n'a été mis en évidence

• si il existe, le risque est à la limite du bruit de fond et des possibilités de l'épidémiologie

• le risque attribuable ne cesse de se restreindre

• actions futures

- poursuivre les recherches > 0,4 µT- évaluer le nombre de personnes exposées- évaluer le coût-bénéfice des mesures d ’évitement- choisir en connaissance de cause- revoir les normes ?

• seuils d ’observation d ’effets sur la santé > 100 mA.m-2

• marges de sécurité 100 (effet) -> 10 (professionnel) -> 2 (public) mA.m-2

2 mA.m-2 -> 320 µT (NRPB, CENELEC)2 mA.m-2 -> 100 µT (CCE)mixeur 700 µT ; rasoirs 1500 µT ; sèche-cheveux 2000 µT

• notion d ’exposition temporaire

recommandation européenne 12-7-99

Champ électrique 400 kV • axe 1000 - 6000 kV.m-1

• 30 m 100 - 2000 kV.m-1

• 100 m 10 - 200 kV.m-1

5000 V.m-1

Champ magnétique 400 kV • axe 30 µT • 30 m 12 µT • 100 m 1 µT

100 µT