Ecole Doctorale
Sciences de l'Environnement
Spécialité
Sciences de l'environnement: Environnement et santé
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
métaux,développement cognitif,sang,statut socio-économique,données anthropométriques,données environnementales
Keywords
metals,cognitive development,blood,socio-economical issues,anthropometric data,environmental issues
Titre de thèse
Teneurs en métaux des enfants en Afghanistan: caractérisation et conséquences cognitives en lien avec les situations socio-économiques et environnementales
Metal content in Afghan children: characterization and cognitive deficits in relation to socio-economical and environmental issues
Date
Vendredi 20 Octobre 2023 à 13:30
Adresse
Technopole airbois
cerege - Batiment pasteur (Amphitheatre)
BP 80
13545 Aix en Provence, cedex 4 Amphitheatre
Jury
Directeur de these |
M. Alain VERON |
Aix Marseille university |
Rapporteur |
M. Youssef OULHOTE |
Icahn School of Medicine at Mount Sinai |
Rapporteur |
Mme Camille DUMAT |
universite de Toulouse INP |
Examinateur |
M. Pascal FLAMENT |
Université du Littoral - Côte d'Opale (ULCO) |
Examinateur |
M. Philippe GLORENNEC |
Ecole des Hautes Etudes En Sante publique (EHESP) |
Examinateur |
Mme Melanie AUFFAN |
CNRS Cerege |
Résumé de la thèse
Les guerres qui se sont succédées en Afghanistan ont engendré des instabilités politiques et administratives durables répercutées sur l'état de santé de la population affectée par des problèmes environnementaux et nutritionnels (eaux impropres à la consommation, pollutions des sols et de l'air, usage de toxiques non régulés dans l'agriculture et l'industrie, déficience de la gestion des déchets parmi d'autres). Compte tenu de cette situation on pourrait s'attendre à des risques élevés de contaminations chimiques et biologiques pour lesquels il n'existe pas de réseau de surveillance en Afghanistan. À notre connaissance il n'existe pas non plus de publication sur l'étendu de ces contaminations, en particulier celle des métaux dont la toxicité chez les enfants peut entraîner des retards cognitifs. Afin de pallier à ce manque d'information, nous avons mis en place une étude transversale afin de connaître l'intoxication en métaux chez des enfants scolarisés à Jalalabad en relation avec les conditions de vie (socio-économiques, environnementales), les données anthropométriques (âge, indice masse corporel), et les performances cognitives de ces enfants. Ce travail transversal a été réalisé dans 5 écoles de la deuxième ville Afghane, Jalalabad, sur 248 enfants âgés de 6 à 15 ans, majoritairement des garçons (70.2%) issus de 4 écoles privées, et une seule école publique. Des mesures anthropométriques ont été réalisées sur place ainsi que des prélèvements sanguins sur les élèves qui ont été soumis à un test cognitif, Tony-1 et ont répondu à un questionnaire socio-économique (PPI People Poverty Index). D'autres variables ont été enregistrées telles que les conditions de vie (proximité à l'habitation d'artères de circulation et d'usines), l'alimentation en eau, la langue maternelle, l'usage de cosmétiques.
L'âge moyen des élèves est 11.7 ans (±2.0 ans) avec un QI moyen de 83.8 (±12.6) sur l'échelle Tony-1. Au total, 14.9% des élèves sont en surpoids, 31.5% vivent sous le seuil de pauvreté défini à 1.25 dollars US, 53.6% sont approvisionnés en l'eau par le réseau urbain, 66.9% vivent à proximité de voies de circulations majeures et 30.6% utilisent du surma (cosmétique contaminé en métaux). Les teneurs médianes en métaux dans le sang des élèves (µg par dL sauf pour Fe en mg par dL) sont pour les éléments essentiels Cu (85.3±15.3), Zn (3426±1777), Mg (3993±722), Fe (43.4±5.44) et les métaux potentiellement toxiques Mn (7.26±2.34), V (0.57±0.31), Cd (0.04±0.02), As (0.27±0.11), Ti (3.77±1.40), U (0.02±0.01), Pb (6.89±1.97). Lorsqu'elles sont comparées aux niveaux toxiques définis par le Center of Disease Control (CDC US), les concentrations en métaux sont 2-3 (Pb, As) à 10 (Mn), voir 100 fois (V) supérieurs aux niveaux toxiques CDC. Nous n'avons pas trouvé de référence pour les niveaux toxiques dans le sang pour U et Ti qui sont dans la gamme des données publiées, sans excès apparent. Seules les concentrations en Ti et Tl dans le sang paraissent significativement corrélées avec les mesures de QI (associations Tl-QI: -119.7,95% CI et Ti-IQ: 1.14;95% CI). Le Tony-1 QI des élèves est également négativement associé à l'utilisation d'eau du réseau urbain (−3.9; 95% CI [−7.1; −0.6]) et à l'âge (−1.4; 95% CI [−2.2; −0.6]). Les associations entre variables indépendantes sont (Pb;Cu;BMIz), (Sr;genre), (V;Mn;usage eau réseau urbain) (Cu;Cd;age).
Cette étude fournit les premiers indicateurs de contaminations élevées en métaux dans le sang d'une cohorte d'enfants scolarisés en Afghanistan avec des associations que de nouvelles études doivent confirmer et des sources devant être clairement identifiées. Ces données constituent un outil unique et indispensable pour les acteurs dans le domaine de la santé publique en Afghanistan afin de caractériser l'ampleur des intoxications chez les enfants et leurs origines qui devront être suivies au plus près de leur milieu de vie.
Thesis resume
Because of the devastating war, long-lasting instability, and administrative weakness, the health status of the Afghan population is badly affected by significant environmental and nutritional issues., radiation, unsafe drinking water, substandard sanitation, improper solid and hazardous waste management, chemical contamination, poor air quality, uncontrolled use of toxic organic substances in agriculture and transport sectors and insufficient food hygiene practices. Therefore chemical (including metal and pesticides), radiation, and biological toxic effects are expected. Though systematic screening is mandatory in Afghanistan, there is no published work, to our knowledge, to evaluate the extent of metal contamination (and most specifically, Pb) in children. Therefore, we conducted this study, which aims to establish the first blood-metal levels among school children in Afghanistan (i.e., Jalalabad city) and to explore it according to socio-economic condition, cognitive performances, and anthropometric data.
This was a cross-sectional study in five schools selected out of 70 schools in Jalalabad city. A total of 248 sample size was selected, the age range of study participants were (6-15yrs) old, with 74(29.8%) females and 174(70.2%) males students. Blood samples were taken for metal analysis, for cognitive assessment of children Tony-1 cognitive scale was used, Socio-economic status was assessed using PPI (people poverty index and anthropometric data of children was taken for determining their BMI.A questionnaire was also used to know about the environmental factors exposure and demographic data of children.
The results showed that the mean age of the children was 11.7 years old (±2.0 years), and 70.2% and 29.8% were male and female, respectively. The childrens mean IQ was 83.8 (±12.6). In total, 37 (14.9%) of the children were overweight, 78 (31.5%) were living below the USD 1.25 poverty line, 133 (53.6%) used tap water supply, 76 (30.6%) used surma, and 166 (66.9%) were exposed to heavy road traffic.
The mean value of trace elements in blood in ug/dl were:Cu(85.34),Zn (3426.08),Fe (43.35),Mg (3993.8),Mn (7.26),v (.57), Cd (.04),As (.27),Pb (6.89).The level of Thallium and Titane was significantly related to IQ level on linear regression.Thalium association with IQ level was (-119.7,95% CI) and Titane association was 1.14;95% CI).
The childrens IQ was significantly and independently lowered by tap water use (−3.9; 95% CI [−7.1; −0.6]) and by aging (−1.4; 95% CI [−2.2; −0.6]).
The results showed that the lead level in blood has associations with the gender and BMIZ score of the participants, strontium blood level shows associations with the gender, and the vanadium level in blood shows associations with the water sources of the participants. Similarly, manganese level in blood shows association with the water sources that the participants use, copper level shows association with the age of the respondent and BMIZ score, and cadmium level shows association with the age of the participants only.
Finally, this study will provide evidence-based data to inform policymakers and public health authorities of the need to identify and reduce sources of exposure to toxic metals in this region. As well as to perform further experimental studies on the toxic metals exposure.
Key words: schoolchildren; TONI-1; intelligence quotient; Trace blood metals; Afghanistan.