Comment la fumée des incendies de forêt modifie le cerveau

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La fumée des incendies de forêt est un mélange complexe de gaz et de particules fines (PM2.5) produit lors de la combustion de la végétation et d’autres matières organiques dans un incendie de forêt. Si les risques immédiats pour la santé liés à la fumée des feux de forêt sont bien documentés et comprennent des problèmes respiratoires et cardiovasculaires, de nouvelles recherches suggèrent que l’exposition à la fumée des feux de forêt peut également avoir des effets significatifs sur la santé du cerveau et déclencher une inflammation dans le système nerveux central. Voici un aperçu des recherches récentes qui démontrent comment cela se produit.

Incendies de forêt

Selon Ressources naturelles Canada, au 19 juillet 2023, le centre d’incendie interagences a enregistré 4 241 incendies de forêt depuis le début de l’année. Ces incendies ont brûlé au moins 11 millions d’hectares – ou plus de 27,1 millions d’acres – de terres au Canada. Aux États-Unis, 74 grands incendies ont brûlé 487 140 acres dans 13 États. À ce jour, 39 851 incendies ont brûlé 2 078 998 acres.

Le nombre d’hectares brûlés par an dans le cadre d’incendies de forêt a pratiquement doublé depuis 1985. Ces incendies génèrent désormais régulièrement des fumées qui détériorent la qualité de l’air dans la majeure partie du pays. Cette fumée contient un mélange varié de composants toxiques provenant d’une myriade de sources de combustibles (arbres, herbe, animaux, maisons, voitures, etc.). Ces minuscules particules, connues sous le nom de PM2,5, sont suffisamment petites pour être inhalées profondément dans les poumons, où elles peuvent ensuite pénétrer dans la circulation sanguine et se rendre jusqu’au cerveau.

Les particules PM2,5 contiennent des substances chimiques qui peuvent générer un stress oxydatif dans l’organisme. Le stress oxydatif se produit lorsqu’il y a un déséquilibre entre les radicaux libres nocifs et la capacité de l’organisme à les contrer à l’aide d’antioxydants. Ce stress oxydatif peut endommager les cellules, y compris celles du cerveau.

La réponse de l’organisme à la présence de PM2,5 et d’autres substances nocives dans la fumée des incendies de forêt comprend la libération de molécules pro-inflammatoires, telles que les cytokines. Ces molécules peuvent contribuer à l’inflammation dans tout le corps, y compris le cerveau.

L’exposition aux incendies de forêt a été associée à des conséquences cardiovasculaires, pulmonaires, oculaires, nasales et récemment neurologiques, en particulier chez les personnes âgées et celles souffrant de troubles respiratoires chroniques.

Une étude réalisée dans l’État de Washington en 2020 a estimé que 7,1 millions de personnes étaient exposées à des concentrations quotidiennes moyennes de particules (PM2,5) comprises entre 30 et 190 µg/m3 pendant 13 jours consécutifs.

Comme si tout cela n’était pas déjà assez alarmant, un article récemment publié dans le Journal of Neuroinflammation par des chercheurs de l’Université des sciences de la santé du Nouveau-Mexique donne de nouvelles raisons de s’inquiéter, en montrant que la fumée des incendies de forêt peut déclencher une inflammation dans le cerveau qui persiste pendant de nombreuses semaines. Les particules inhalées provenant de la fumée des feux de forêt et d’autres polluants induisent la formation de peptides fragmentés qui altèrent le fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique. La barrière hémato-encéphalique est constituée d’une couche de cellules très serrées qui tapissent les vaisseaux sanguins du cerveau et qui agissent comme un filtre protecteur séparant la circulation sanguine du tissu cérébral. Elle aide à réguler le passage des substances dans le cerveau. L’exposition à la fumée des incendies de forêt a été associée à la rupture de la barrière hémato-encéphalique, ce qui permet aux substances nocives de pénétrer dans le cerveau et d’entraîner plus facilement une neuroinflammation et une activation accrue des astrocytes et des microglies, les cellules immunitaires du cerveau.

Pire encore, le processus inflammatoire affecte l’hippocampe – la région du cerveau nécessaire à l’apprentissage et à la mémoire, entraînant ainsi des déficits persistants de la cognition et de l’attention associés à toute une série de troubles neurologiques, des altérations du développement neurologique au début de la vie et des troubles de l’humeur tout au long de la vie. Les scientifiques de cette étude n’ont pas constaté une résolution complète des effets de l’inhalation de fumée après 28 jours, ont-ils déclaré, et c’est très effrayant.

Le corps humain semble capable de s’adapter à une exposition chronique aux particules dans une certaine mesure, a déclaré l’auteur principal de l’article, Matthew Campen, professeur au Collège de pharmacie et codirecteur du Centre de sciences cliniques et translationnelles de l’UNM. Mais les expositions périodiques posent un problème car elles provoquent une poussée de l’activité inflammatoire, et les effets néfastes semblent davantage liés aux fluctuations qu’aux niveaux de base des polluants. « Ce qui rend ce phénomène si unique et inquiétant, c’est en partie sa nature intermittente », a-t-il déclaré. « Nous avons des communautés rurales qui jouissent d’un air pur et magnifique, en particulier dans la région des montagnes Rocheuses, et qui, tout d’un coup, sont confrontées à des niveaux de polluants suffocants qui disparaissent une semaine plus tard. C’est un véritable coup dur pour un système naïf ».

Si vous êtes pompier ou si vous résidez dans une communauté qui a été exposée à de telles fumées, vous risquez de souffrir de troubles neurocognitifs ou de troubles de l’humeur des semaines ou des mois après l’événement.

Résumé

La réponse de l’organisme à la présence de PM2,5 et d’autres substances nocives dans la fumée des incendies de forêt comprend la libération de molécules pro-inflammatoires telles que les cytokines. Ces molécules peuvent contribuer à l’inflammation dans tout le corps, y compris le cerveau. L’exposition prolongée à la fumée des incendies de forêt a été associée à divers effets neurologiques, notamment des troubles cognitifs, des troubles de l’humeur et un risque accru de maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson.

La réduction de l’exposition à la fumée des incendies de forêt par des mesures telles que le fait de rester à l’intérieur pendant les périodes où la qualité de l’air est mauvaise, l’utilisation de purificateurs d’air et le port de masques respiratoires N95 peut contribuer à atténuer certains de ces risques. En outre, il est essentiel de s’attaquer aux causes profondes des incendies de forêt, telles que le changement climatique et les pratiques de gestion des terres, afin de prévenir les incendies de forêt étendus et graves qui produisent des fumées nocives.