Omniprésents, les microplastiques endommagent nos cellules

Depuis sa conception, le plastique fait partie de presque tous les aspects de la vie quotidienne. Nos emballages alimentaires sont en plastique, tout comme nos vêtements, nos revêtements de sol, nos tissus d’ameublement, nos masques de protection et nos couvertures douillettes. Il y en a partout. Une quantité faramineuse de plastique aboutit également dans l’environnement du fait de nos habitudes de consommation, l’usage de produits à usage uniques, tels que des bouteilles d’eau, récipients de produits de beauté, sacs jetables en plastique, etc.

Récemment les chercheurs ont établi que les microparticules de plastique (microplastiques) endommagent les cellules humaines.

Les vêtements fabriqués avec des fibres de plastique synthétique conçues pour s’étirer et « respirer » libèrent des microfibres dans les réserves d’eau, et chaque fois qu’un produit en plastique est endommagé, gratté ou abrasé, il libère des microparticules dans l’air. Par exemple, selon une donnée de 2015, l’abrasion des pneus, du revêtement routier et des freins était responsable de 41 % des particules fines en suspension émises par le trafic francilien. Le frottement des pneus sur la route et l’utilisation des freins entraînent la libération de plastique dans l’air. Les émissions de microplastiques issues du trafic routier viennent principalement d’Amérique du Nord, d’Europe et d’Asie du Sud-Est.

Ce ne sont là que quelques-unes des façons dont les particules de plastique peuvent être ingérées ou inhalées. Même si nous n’en ressentons probablement pas les effets directs au quotidien, le plastique étouffe littéralement notre écosystème. Une fois en suspension dans l’air, le plastique peut rester dans l’atmosphère jusqu’à six jours et demi et, dans de bonnes conditions, voyager d’un continent à l’autre.

La quantité de plastique qui pénètre dans l’environnement augmente chaque année, car les fabricants continuent à fournir des produits dans des récipients jetables et les consommateurs continuent à les trouver indispensables. À une époque où divers organismes avertissent que le plastique retombe du ciel et constitue un fléau mondial, la pandémie de Covid-19 a propulsé ce problème à un niveau encore plus élevé.

Lésions ou mort cellulaires engendrés par les microplastiques

Depuis longtemps, les scientifiques recueillent des données sur la façon dont les plastiques affectent l’environnement, la faune, la flore et la santé humaine. Pourtant, les données sur la santé humaine ont longtemps manqué de consistance, comme l’a signalé un article paru en novembre 2021. Les recherches passées ont toujours mis en évidence l’impact de la pollution liée au plastique et aux microplastiques sur l’environnement et la faune. Quant aux données relatives aux conséquences sur la santé humaine, les recherches signalaient qu’il y avait toujours plus de preuves sur la toxicité des microplastiques et leur capacité à augmenter le stress oxydatif ou les syndromes inflammatoires, mais elles se contentaient généralement de recommander des enquêtes supplémentaires sans établir clairement le lien entre l’inhalation de microplastiques avec divers symptômes pathologiques

Une étude publiée dans le Journal of Hazardous Material, est la première à indiquer explicitement que les microplastiques endommagent les cellules humaines et que leur impact est proportionnel à la quantité inhalée, à révéler que les microplastiques peuvent déclencher la mort cellulaire et des réactions allergiques.

À travers cette méta-analyse, les scientifiques ont passé en revue 17 études comparant les niveaux de microplastiques que l’on retrouve dans l’eau, les fruits de mer ou le sel de table. Il est apparu que ces niveaux de microplastiques étaient susceptibles d’être nuisibles pour les cellules. Le Dr Evangelos Danopoulos, de la faculté de médecine de Hull-York, au Royaume-Uni, dirigeait ces travaux :

« Dans de nombreux cas, leurs effets nocifs sur la santé constituent l’événement déclencheur de répercussions sur la santé. Il y a de quoi s’inquiéter. Pour l’heure, il n’y a pas vraiment de moyens de s’en protéger. Une fois que le plastique est dans l’environnement, nous ne pouvons pas vraiment l’éliminer. La recherche sur les plastiques explose et pour de bonnes raisons. Nous sommes exposés à ces particules tous les jours : nous les mangeons, nous les inhalons. Et nous ne savons pas vraiment comment elles réagissent avec notre corps, une fois qu’elles y sont présentes. »

Les chercheurs ont examiné cinq phénomènes biologiques auxquels l’ingérence de microplastiques pouvait potentiellement contribuer : la cytotoxicité, la réponse immunitaire, le stress oxydatif, la fragilisation des membranes cellulaire et la génotoxicité. Finalement, il est apparu, à travers les 17 études évaluées, qu’un seul de ces cinq phénomènes biologiques ne pouvait pas clairement être considéré comme impacté par les microplastiques, à savoir la génotoxicité.

Par ailleurs, les chercheurs ont constaté que seuls les microplastiques de forme irrégulière causaient réellement des dommages aux cellules et non les microplastiques sphériques. Or lors d’expériences en laboratoire, sont généralement utilisés des microplastiques sphériques. Il est donc apparu que les recherches menées par le passé en laboratoire à l’aide de microplastiques sphériques n’étaient probablement pas représentatives.

Les microplastiques : nous les respirons, nous les buvons, nous les mangeons

Selon M. Danopoulos, une étude sur les animaux pour évaluer les dommages sur la santé constituera la prochaine étape pour son équipe (des recherches sur les humains se dérobant à l’éthique). Le chercheur Steve Allen, spécialiste des microplastiques, s’est entretenu avec un journaliste du Guardian, en décembre en déclarant que les résultats étaient encourageants :

« Ces travaux permettent de savoir dans quelle direction la recherche doit s’orienter pour déterminer les effets réels. Il est intéressant que la forme soit si importante pour la toxicité, car cela confirme ce que de nombreux chercheurs en pollution plastique pensaient, à savoir que les sphères vierges utilisées dans les expériences en laboratoire ne démontrent pas forcément les effets réels. »

Malheureusement, l’omniprésence des plastiques dans l’environnement signifie qu’à l’échelle mondiale, la plupart des gens, sinon tous, sont exposés à des particules microplastiques et les ingèrent ou inhalent. Une étude publiée fin 2020, a révélé la présence de microplastiques dans les échantillons de neige et d’eau de l’Everest.

Une analyse de l’endroit le plus bas de la planète – des échantillons d’eau provenant de la fosse des Mariannes dans l’océan Pacifique occidental – a révélé les niveaux les plus élevés de microplastiques trouvés en pleine mer. Chaque plage océanique qui a été testée contenait de minuscules fibres de plastique et les chercheurs ont identifié des microplastiques dans les sédiments du fleuve Amazone, au Brésil.

En 2017, The Guardian a publié les résultats d’une enquête menée par le site d’information Orb Media révélant que 83 % des échantillons d’eau du robinet prélevés dans plus d’une douzaine de nations contenaient des fibres plastiques. Les États‑Unis présentaient le taux de contamination le plus élevé de l’enquête.

L’eau en bouteille présente un taux similaire de contamination par les microplastiques que l’eau du robinet. Des chercheurs du département de chimie de l’université Fredonia de l’État de New York, ont acheté de l’eau en bouteille de 11 marques différentes dans 19 endroits répartis à travers neuf pays différents. Au total, 93 % d’entre elles étaient contaminées aux microplastiques :

« Les plastiques deviennent des microplastiques puis des nanoplastiques, mais ce sont tous des plastiques, simplement de taille de plus en plus petite, ce qui leur permet d’être plus facilement ingérés et peut-être même de traverser le tractus gastro-intestinal pour être transportés dans un organisme vivant. »

La peau peut absorber le plastique contenu dans les vêtements

Sherri Mason, professeure de chimie au département de géologie et de sciences environnementales de l’université Frédonia de l’État de New York, a passé des années à étudier les microplastiques dans l’approvisionnement en eau. Dans un article paru dans le magazine American Scientist, elle a expliqué la relation entre les fibres microplastiques en suspension dans l’air et la contamination de l’eau :

« En 2017, nous avons examiné 159 échantillons d’eau du robinet collectés dans 14 pays différents. 88 % de ces échantillons présentaient des signes de contamination au microplastique, avec une moyenne de 5,5 particules par litre. La quasi-totalité (98 %) de ces particules étaient des microfibres, ce qui suggère que l’air est la principale source de contamination. »

Une étude rapportée par le magazine National Geographic a révélé que 90 % du sel de table contenait des microplastiques et The Guardian a rapporté que des recherches menées par Mme Mason ont révélé que les Américains pourraient ingérer 660 particules de plastique chaque année, s’ils consomment 2 300 milligrammes de sel par jour.

Les récipients de nourriture à emporter sont une autre source d’ingestion de microplastiques. Une étude publiée en 2020, a révélé la présence de microplastiques dans différents types de récipients à emporter, le taux le plus élevé étant celui des récipients en polystyrène.

Le bisphénol A (BPA) est un composé utilisé pour renforcer le plastique. L’organisation Center for Environmental Health (CEH) a mené des mois de tests qui ont révélé que même de petits articles textiles pour bébés, enfants et adultes pouvaient contenir du BPA à des niveaux 31 fois supérieurs à la limite fixée par la législation environnementale californienne.

Le BPA est un perturbateur endocrinien qui imite les hormones humaines et peut être absorbé par la peau. Une exposition au BPA en début de vie peut augmenter le risque de développer des maladies. Des tests sur des chaussettes menés par le CEH ont révélé une présence de BPA dans celles qui étaient fabriquées en polyester et en spandex. Le CEH a engagé des poursuites contre les compagnies Adidas, Champion, GAP, Hanes, New Balance et Reebok, dans le but de contraindre le secteur de l’habillement à retirer cette substance toxique des chaussettes.

L’ingestion de plastique commence dès le plus jeune âge

Du fait de la prolifération mondiale de plastique, les nouveau-nés sont eux aussi facilement exposés aux microplastiques. Selon une étude de marché publiée en 2021, le marché des biberons atteindrait 3,5 milliards de dollars en 2026, et les biberons en plastique représenteraient 1,7 milliard de dollars, soit 48,5 % du marché. Une étude publiée dans le journal Web Nature Food en 2020, a analysé la libération de microplastiques par les biberons en plastique auxquels les nourrissons peuvent être exposés en consommant du lait maternisé.

L’équipe était dirigée par John Boland du Trinity College de Dublin. L’analyse a montré que les biberons laissaient échapper un large éventail de particules, allant d’une moyenne de 4 millions à 16 millions de particules de plastique par litre. John Boland a commenté l’étude :

« Nous avons été surpris par la quantité. Sur la base des recherches effectuées précédemment sur la dégradation des plastiques dans l’environnement, nous nous doutions que les quantités seraient importantes, mais je ne pense pas que quiconque s’attendait aux niveaux aussi élevés que nous avons trouvés. »

Les chercheurs ont prédit qu’à l’échelle mondiale, les nourrissons jusqu’à 12 mois, pourraient être exposés à 14 600 à 4,55 millions de particules microplastiques par jour, selon la région, ce qui est plus élevé que ce qui avait été reconnu précédemment, en raison de l’utilisation généralisée de biberons en polypropylène.

Il n’est donc pas surprenant qu’une autre étude menée fin 2021, ait révélé une quantité inquiétante de plastique dans les selles des bébés. Les chercheurs ont trouvé du polyéthylène téréphtalate (PET) dès les premières selles des bébés (dans des échantillons de méconium).

La concentration dans les selles des nourrissons était 10 fois plus élevée que celle trouvée dans les échantillons d’adultes. Les particules de plastique trouvées dans les échantillons de méconium suggèrent que les microplastiques passent de la mère au bébé, par le placenta.

L’aggravation résultant des déchets médicaux liés au Covid

L’utilisation du plastique et la pollution qui en résulte, voilà la source principale de microplastiques qui se propagent ensuite dans l’environnement, les aliments ou l’eau. Pendant la pandémie, le problème s’est accru à un rythme effréné par rapport aux années précédentes, en grande partie à cause des masques, des gants et des autres équipements de protection individuelle (EPI).

Les articles médicaux en plastique à usage unique ont intensifié « la pression exercée sur un problème déjà hors de contrôle », selon une étude récente publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences. Le résultat de cette analyse montre que plus de 8 millions de tonnes de déchets plastiques associés à la pandémie ont été générés, et que plus de 25 000 tonnes ont fini dans les océans. Environ trois quarts de ces déchets ont été produits par les hôpitaux, ce qui pose un problème persistant.

Le document appelle à une meilleure gestion des déchets médicaux, afin de protéger les océans et, à terme, notre approvisionnement alimentaire. L’étude a classé la quantité de déchets en fonction des différentes régions du monde : elle a révélé que seuls 30 % de tous les cas de Covid ont été détectés en Asie, mais que cette région avait été responsable de 72 % du déversement de déchets en plastique.

Outre les déchets médicaux et les équipements de protection individuelle, les chercheurs ont également trouvé de grandes quantités de matériel d’emballage dans l’océan et les cours d’eau, probablement en raison de l’augmentation des achats en ligne pendant les confinements et fermetures forcées des magasins. Ces déchets représentent 4,7 % des déchets qui ont pénétré dans l’environnement, depuis le début de la pandémie.

Les chercheurs estiment que 70,5 % des déchets produits pendant la pandémie, finiront sur les plages d’ici à la fin du siècle. Un projet financé par la population suit les cas et les observations d’interaction de la faune avec les plastiques et les déchets d’EPI, et note les cas où des animaux sont piégés, enchevêtrés ou ingèrent les déchets liés au Covid-19.

Le projet de la DARPA : transformer les déchets plastiques militaires en nourriture

Apparemment, les aliments ne sont pas assez contaminés par le plastique pour la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Cet organisme public américain vient d’accorder à l’université d’État de l’Iowa et à ses partenaires une subvention de 2,7 millions de dollars (plus de 2,3 millions d’euros) pour créer un processus permettant de fabriquer des aliments à partir de déchets plastiques et papiers.

Leur objectif : utiliser des produits recyclés pour nourrir les hommes et les femmes de l’armée. Selon eux, la capacité de transformer les déchets papiers et plastiques en un produit consommable pourrait constituer une source « d’alimentation » à court terme, et améliorer la logistique militaire en missions prolongées. Le financement total de leur projet (avant même sa finalisation) s’élèverait probablement à 7,8 millions de dollars (6,8 millions d’euros).

Le processus vise à convertir les déchets plastiques en alcools gras et en acides gras, et le papier en sucre qui serait ensuite biotransformé par des organismes unicellulaires en une masse comestible riche en protéines et en vitamines. En d’autres termes, l’espoir est que les micro-organismes puissent convertir les perturbateurs endocriniens présents dans le plastique, en vitamines et en protéines.

La DARPA a également accordé 7,2 millions de dollars (environ 6,3 millions d’euros) aux chercheurs de l’université technologique du Michigan pour transformer les déchets plastiques en poudre de protéines et en lubrifiants. Battelle, une grande entreprise de recherche, a annoncé en février 2021, que la DARPA avait accordé un montant non divulgué pour créer un processus qui « convertit rapidement les déchets à forte densité énergétique en une substance utile pour soutenir les opérations expéditionnaires et les missions de stabilisation ».

En un mot, la DARPA travaille à transformer des plastiques qui libèrent des produits chimiques dangereux, que les chercheurs estiment menaçants pour la santé humaine, en produits alimentaires pour l’armée américaine.

À une époque où la viande contrefaite est plus appréciée que la vraie viande produite de manière régénérative et naturelle, il suffit de peu pour que nous soyons tous invités à consommer des aliments en plastique.