Relation dose-effet

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Courbes dans un repère semi-logarithmique montrant le pourcentage d'effet de deux « stresseurs » (Facteurs de stress).

La relation dose-effet ou relation exposition-réponse ou plus simplement écrite dose-réponse exprime le changement d'effet, sur un organisme, provoqué par une quantité différente de « stresseurs » après un certain temps d'exposition[1]. Elle peut s'appliquer à des individus (par exemple, une petite quantité n'a aucune incidence, alors qu'une grande dose est mortelle) ou à une population (par exemple, combien d'êtres vivants d'une population sont atteints selon le niveau d'exposition).

Cette notion est l'une des bases de l'établissement de « niveaux » et « seuils d'intervention » face aux contaminants jugés les plus préoccupants, avec d'autres éléments tels que les conditions techniques et économiques du moment .

Enjeux[modifier | modifier le code]

Avec celui de biodisponibilité et de bioaccessibilité, le concept de dose-réponse est au cœur de l'étude scientifique des oligoéléments, mais aussi des poisons et des contaminants de l'environnement (domaines de la toxicologie et de l'écotoxicologie et en partie de l'écoépidémiologie).
Tous les organismes biologiques (dont l'Homme) sont en effet exposés (naturellement ou accidentellement) à de nombreux contaminants (aux propriétés chimiques, physiques, radiologiques variées), susceptibles de synergiquement interagir entre eux et avec les organismes ou leur environnement). Les doses biologiques auxquelles sont exposées les organismes déclenchent ou non une grande variété de réponses (dont des réponses adaptatives).

La compréhension de ces phénomènes, souvent complexes, est encore lacunaire. Elle est pourtant essentielle, et fait pour cette raison l'objet d'efforts de recherche[2]. dans les domaines de la biostatistique, de la toxicologie, de la pharmacologie, de la médecine (en particulier pour les neurosciences, l'immunologie, l'épidémiologie, la médecine du travail, la santé environnementale, la santé reproductive, la radiobiologie, la médecine vétérinaire…).
Les relations dose-effet font aussi l'objet de recherches dans le domaine la climatologie (boucles de rétroaction et interactions complexes avec le vivant), de la chimie fine et de la chimie des catalyseurs ou encore dans e domaine de l'environnement (par exemple pour la biologie du développement et du comportement, l'écologie et les services écosystémiques, ainsi qu'en écoépidémiologie.

Malgré d'importants progrès scientifiques dans ces domaines, des lacunes de connaissance et des dissensus importants persistent concernant les effets de l'exposition chronique aux faibles doses de nanoparticules, de prions pathogènes, de transgènes et de faibles doses d'irradiation. Mieux comprendre ces phénomènes est un enjeu pour l'évaluation des risques, l'évaluation et les choix de politiques publiques et pour la prospective.

L'évaluation de la dose reçue[modifier | modifier le code]

Elle doit être qualitative et quantitative. Ses effets sur l'entité biologique (la « réponse » varient selon le type de contaminant et la dose, mais aussi selon l'état de santé de l'entité biologique, son âge/phase cycle de développement ; par exemple l'embryon peut être sensibles à une très faible dose de perturbateur endocrinien qui sera sans effet chez l'adulte).

Évaluation de la relation dose-réponse[modifier | modifier le code]

On cherche pour chaque contaminant à établir ou modéliser une relation dose-réponse, souvent sous forme de « courbe » dose-réponse.
Une telle courbe peut traduire une relation linéaire sans seuil, ou au contraire comprendre des ruptures (effet de seuil, toxicité aiguë, mort).
C'est sur ce type de courbe, quand elle est disponible que s'appuient les autorités environnementales pour évaluer les risques sanitaires associés à l'exposition à divers contaminants dans l'environnement. Quand la donnée n'est pas disponible, on s'appuie parfois sur des analogues (dans le cas des isotopes rares par exemple) ou contaminants jugés avoir des effets proches de celui étudié.

Les apports et progrès de la santé environnementale font qu'on tend à passer d'une approche sommaire et réductrice de l'évaluation des risques sanitaires humains, autrefois essentiellement basée sur des paramètres définis par contaminant unique (sans prendre en compte les synergies) ou sur la base de résultats de santé (épidémiologie, par exemple du cancer) vers une approche plus holistique.

La complexité des éléments à prendre en compte augmente encore avec l'évaluation de la santé des écosystèmes ou avec l'évaluation des risques écologiques, bien que les principes de base soient proches. Certains auteurs introduisent la notion intégratrice de « Dose facteurs de stress » plutôt qu'utiliser la dose chimique[3].

Il apparait de plus en plus que les risques pour l'homme sont notamment et à long terme probablement principalement liés à l’État toxicologique de l'environnement[3].

Une question ne fait pas consensus concernant certains contaminants est celle de l'effet des faibles doses, ou de l’existence de relations sans seuils (avec toxicité quelle que soit la doses).

Recherche scientifique[modifier | modifier le code]

Les questions scientifiques en jeu sont si complexe notamment dans le domaine des faibles doses et de l'hormésis (phénomène dose-réponse caractérisée par une stimulation à faible dose et une inhibition à forte dose), qu'une société savante (« International Dose-Response Society »[2]) et une publication scientifique ; Revue Dose-Response) y sont entièrement dédiées[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Dose-response relationship » (voir la liste des auteurs)

  1. (en) K.S. Crump, D.G. Hoel, C.H. Langley et R. Peto, « Fundamental Carcinogenic Processes and Their Implications for Low Dose Risk Assessment », Cancer Research, vol. 36, no 9 Part 1,‎ 1976, p. 2973-2979 (PMID 975067)
  2. a, b et c Présentation de l' International Dose-Response Society ;
  3. a et b A.B. Ishaque, I.T. Aighewi, Dose–Response, Encyclopedia of Ecology ; Pages 957-967 ; doi:10.1016/B978-008045405-4.00386-4

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • (fr)

Bibliographie[modifier | modifier le code]