Déterminants de l'exposition aux pesticides pyréthrinoïdes et association avec le neurodéveloppement des enfants

Abstract

Les pesticides pyréthrinoïdes sont largement utilisés en agriculture et dans les environnements domestiques, notamment au Canada, car ils sont perçus comme moins nocifs que les produits qu’ils ont progressivement remplacés. Leur usage étendu entraîne toutefois une exposition chronique de la population générale, bien documentée par les études de biosurveillance. Les enfants constituent le groupe le plus sensible puisqu’ils sont en moyenne plus exposés que les adultes, et plus susceptibles d’être affectés par des effets potentiels touchant leur système nerveux en développement. Cependant, plusieurs incertitudes persistent quant aux déterminants de cette exposition, dont l’alimentation, ainsi que les répercussions possibles sur la santé, en particulier le neurodéveloppement, encore peu étudiés chez les enfants canadiens. Cette thèse vise à caractériser l’exposition aux pyréthrinoïdes en identifiant ses déterminants et en évaluant les risques sur le neurodéveloppement. Trois articles structurent la thèse. Le premier analyse les données de biosurveillance de 1473 enfants canadiens âgés de 3 à 18 ans et met en évidence des disparités marquées d’exposition aux pyréthrinoïdes selon le statut socioéconomique, la région de résidence, les caractéristiques du logement, la saison de collecte des échantillons urinaires et certaines habitudes alimentaires. Le deuxième article, dont les analyses ont été menées sur 179 enfants canadiens âgés de 3 à 4 ans, révèle des associations significatives entre les concentrations urinaires de métabolites des pyréthrinoïdes et des troubles cognitifs et neurocomportementaux, particulièrement chez les garçons. Le troisième article présente une revue de la portée regroupant 42 études menées dans divers pays sur les liens entre l’alimentation et l’exposition aux pyréthrinoïdes, et propose des pistes méthodologiques pour améliorer l’évaluation de l’exposition et la caractérisation de la consommation alimentaire pour des recherches futures. Dans l’ensemble, les résultats de cette thèse, réalisée avec des données de biosurveillance actualisées, montrent que l’exposition aux pyréthrinoïdes chez les enfants est influencée par un ensemble complexe de facteurs sociaux, comportementaux, environnementaux et biologiques. Ces travaux, utilisant une gamme variée des données socio-démographiques et des caractéristiques des ménages des enfants étudiés, mettent en évidence l’importance de mieux comprendre les voies d’exposition réelles auxquelles les enfants sont soumis dans leur quotidien, incluant non seulement l’alimentation, mais aussi les caractéristiques du logement, les usages domestiques de pesticides et le contexte saisonnier. Ils soulignent également la nécessité d’améliorer les approches d’évaluation de l’exposition pour tenir compte de la courte demi-vie de ces composés et de la variabilité temporelle importante des biomarqueurs urinaires. Discutant des considérations méthodologiques liées à la nature transversale des études réalisées, ils rappellent que des recherches longitudinales, intégrant des mesures répétées d’exposition et des évaluations neurodéveloppementales plus fines, seront essentielles pour clarifier les risques associés aux pyréthrinoïdes et soutenir une meilleure prévention de l’exposition chez les enfants. Pyrethroid pesticides are widely used in agriculture and domestic environments, particularly in Canada, because they are perceived as less harmful than the products they have gradually replaced. However, their widespread use leads to chronic exposure among the general population, a phenomenon well-documented by biomonitoring studies. Children are the most vulnerable group, as they are generally more exposed than adults and are more likely to be affected by potential adverse effects on their developing nervous system. However, several uncertainties remain regarding the determinants of this exposure, including diet, as well as the possible health repercussions, particularly in terms of neurodevelopment, which are still poorly studied among Canadian children. This thesis aims to characterize exposure to pyrethroids by identifying its determinants and assessing the risks to neurodevelopment. The thesis is structured around three articles. The first article analyzes biomonitoring data from 1,473 Canadian children aged 3 to 18 years and highlights significant disparities in exposure to pyrethroids based on socioeconomic status, region of residence, housing characteristics, season of urine sample collection, and certain dietary habits. The second article, based on analyses conducted on 179 Canadian children aged 3 to 4 years, reveals significant associations between urinary concentrations of pyrethroid metabolites and cognitive and neurobehavioral disorders, particularly in boys. The third article presents a scoping review of 42 studies from various countries on the links between diet and exposure to pyrethroids and proposes methodological approaches to improve the assessment of exposure and characterization of food consumption for future research. Overall, the results of this thesis, based on updated biomonitoring data, show that exposure to pyrethroids in children is influenced by a complex set of social, behavioral, environmental, and biological factors. This research, which incorporates a wide range of socio-demographic data and household characteristics of the children studied, emphasizes the importance of better understanding the real exposure pathways that children face in their daily lives. These pathways include not only diet but also housing characteristics, domestic pesticide use, and seasonal factors. The research also underscores the need to improve exposure assessment approaches to account for the short half-life of these compounds and the significant temporal variability of urinary biomarkers. Discussing the methodological considerations related to the cross-sectional nature of the studies conducted, the thesis highlights that longitudinal research, incorporating repeated exposure measurements and more detailed neurodevelopmental assessments, will be essential to clarify the risks associated with pyrethroids and support better prevention of exposure in children.