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Med Sci (Paris). 36: 16–22.
doi: 10.1051/medsci/2020190.

Agriculture et hémopathies malignes chez l’adulte
Quel rôle des expositions professionnelles aux pesticides ?

Amandine Busson,1a Anne-Claire Gac,2b Bérengère Gruson,3c Matthieu Meryet-Figuière,4d Isabelle Baldi,5e Séverine Tual,4f and Pierre Lebailly4g

1Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (Inserm), Unité Mixte de Recherche (UMR) 1086 ANTICIPE ; Université de Caen Normandie, Esplanade de la Paix , 14000Caen , France
2Centre Hospitalier Universitaire (CHU) de Caen, Institut d’hématologie de Basse-Normandie , avenue côte de Nacre , 14000Caen , France
3Centre Hospitalier Universitaire (CHU) d’Amiens-Picardie, Service d’hématologie clinique et de thérapie cellulaire , 30 avenue de la Croix Jourdain , 80054Amiens Cedex 4 , France
4Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (Inserm), Unité Mixte de Recherche (UMR) 1086 ANTICIPE, Université de Caen Normandie, Centre Régional de Lutte contre le Cancer François Baclesse , 3 avenue du Général Harris , 14076Caen Cedex 05 , France
5Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (Inserm), Unité (U) 1219 EPICENE, ISPED, Bordeaux Population Health Centre de Recherche, Université de Bordeaux Case 11 , 146 rue Léo Saignat , 33076Bordeaux Cedex , France ; Centre Hospitalier Universitaire (CHU) de Bordeaux, Service de Médecine du Travail et Pathologies Professionnelles , Place Amélie Raba-Léon , 33000Bordeaux , France
Corresponding author.

MeSH keywords: Adulte, Âge de début, Agriculture, Agrochimie, Tumeurs hématologiques, Humains, Exposition professionnelle, Pesticides, Facteurs de risque, statistiques et données numériques, toxicité, épidémiologie, étiologie, effets indésirables, analyse

 

Les hémopathies malignes (HM) se développent à partir des cellules d’origine hématopoïétique et sont classées (1) en hémopathies lymphoïdes (a) aiguës [leucémies aiguës lymphoïdes (LAL)] ou (b) chroniques [lymphomes hodgkiniens (LH) et lymphomes non-hodgkiniens (LNH), leucémies lymphoïdes chroniques (LLC) et myélomes multiples (MM)], (2) en hémopathies myéloïdes (a) aiguës [leucémies aiguës myéloïdes (LAM)] ou (b) chroniques [syndromes myélodysplasiques (SMD), syndromes myéloprolifératifs (SMP)].

Ces dernières décennies, le nombre de nouveaux cas d’HM n’a cessé de croître dans la plupart des pays industrialisés. En 2018, l’incidence de ces pathologies était estimée à 45 000 nouveaux cas en France. Cinq entités représentaient environ la moitié des nouveaux cas : (1) les MM (≈ 5 400 nouveaux cas), les LNH de type lymphomes diffus à grandes cellules B (LDGCB) (≈ 5 000), les LLC (≈ 4  700), les SMD (≈ 4 700), et les LAM (≈ 3 400) [ 1 ]. L’évolution démographique et l’amélioration des techniques diagnostiques n’expliquent cependant que partiellement l’augmentation de cette incidence. Cependant, l’étiologie de ces HM reste très mal connue comme le rappelait en 2013 l’expertise collective de l’Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (Inserm) [ 2 ].

Certains facteurs de risques sont avérés tels que (1) des infections virales (virus de l’hépatite C, virus d’Epstein-Barr, virus de l’immunodéficience humaine, etc.) et bactériennes ( Helicobacter pylori ), des déficits immunitaires, ou certaines maladies auto-immunes pour les hémopathies lymphoïdes ; (2) les radiations ionisantes, les chimiothérapies et l’exposition au benzène pour les hémopathies myéloïdes. Cependant, d’autres facteurs environnementaux et professionnels sont également suspectés [ 3 ].

Cet article propose une synthèse des principales données disponibles étayant les présomptions d’associations entre risques de HM chez l’adulte et expositions professionnelles agricoles et, plus particulièrement, les expositions aux pesticides. Il discute également les perspectives de recherche dans ce domaine.

Données épidémiologiques
Travail en milieu professionnel agricole
Depuis plus de 50 ans, l’hypothèse d’un lien entre expositions agricoles et survenue d’HM existe dans la littérature. Dès 1968, il a été montré que les agriculteurs californiens et les personnes habitant en zone rurale en Norvège présentaient de plus forts taux de mortalité pour certaines HM [ 4 ]. En 1992, une première méta-analyse généraliste montrait des élévations de risques de 5 % [IC95 % = 0,98-1,12] de LNH, de 12 % [IC95 % = 1,04-1,21] de MM, de 16 % [IC95 % = 1,03-1,29] de LH, et de 7 % [IC95 % = 1,03-1,11] de leucémies, en s’appuyant sur respectivement 14, 12, 12, et 23 études [ 5 ].

L’expertise collective « Pesticides et Santé » menée par l’Inserm [ 2 ] a identifié 9 méta-analyses sur les HM (LNH, MM, LH et leucémies) en milieu agricole, publiées entre 1995 et 2008. Celles-ci incluaient chacune de 6 à 50 études et montraient des élévations de risques en population agricole variant de 3 % [IC95 % = 0,96-1,12] à 39 % [IC95 % = 1,18-1,65] pour les LNH et/ou MM, de 9 % [IC95 % = 0,96-1,24] à 25 % [IC95 % = 1,11-1,42] pour les LH, et de 9 % [IC95 % = 1,00-1,19] à 10 % [IC95 % = 1,02-1,18] pour les leucémies, plus spécifiquement de 10 % [IC95 % = 0,97-1,26] pour les leucémies myéloïdes chroniques (LMC) et de 6 % [IC95 % = 0,97-1,16] pour les LAM. Par ailleurs, cette même expertise a rapporté les résultats de différentes grandes études prospectives, dont l’agricultural health study (AHS) ( Tableau I ) , qui indiquaient que la population agricole était plus à risque de développer des HM. Parmi elles, le projet NOCCA ( Tableau I ) a montré une augmentation du risque de LNH chez les agriculteurs (SIR CLL = 1,09 [IC95 % = 1,04-1,14] ; SIR MM = 1,07 [IC95 % = 1,03-1,11]) et chez les agricultrices (SIR MM = 1,14 [IC95 % = 1,05-1,24]) sur près de 15 millions d’individus étudiés résidant en Scandinavie [ 6 ].

Plus récemment ( Tableau I ) , des efforts internationaux ont permis de créer plusieurs consortiums et grandes études portant sur la survenue des HM (INTERLYMPH, EPILYMPH, IMMC) dans la population générale mais aussi plus spécifiquement chez les agriculteurs (AGRICOH). Après uniformisation des classifications des emplois et des LNH, INTERLYMPH a montré également un excès de risque de LNH associé à l’emploi agricole, en particulier au travail sur cultures (OR = 1,10 [IC95 % = 0,97-1,24]) lorsque la durée de l’emploi dépassait 10 ans (OR = 1,18 [IC95 % = 1,00-1,41]) [ 7 ].

Des questions demeurent sur les nuisances pouvant entraîner des risques de HM en milieu agricole (poussières, mycotoxines, gaz d’échappement, virus animaux…) et, même pour les pesticides, la nuisance la plus étudiée à ce jour, de nombreuses interrogations persistent. Leur étude est particulièrement difficile du fait de leur multiplicité, plus de 1 000 substances pesticides ayant pu être utilisées par les agriculteurs au cours de ces dernières décennies et plus de 300 étant encore sur le marché en France. De plus, peu d’études ont identifié les secteurs de production agricole associés à des augmentations de risque et la définition de l’exposition aux pesticides a souvent été limitée à celle de l’application de pesticides sur cultures. Récemment, la cohorte française AGRICAN ( Tableau I ) a montré une augmentation du risque de MM chez les agriculteurs ayant commencé à utiliser des pesticides sur cultures dans les années 1960, particulièrement les cultures de maïs (HR≥20 ans : 1,73 [IC95 % = 1,08-2,78]) et chez les utilisateurs d’insecticides sur animaux (HR = 1,48 [IC95 % = 1,11-1,98]) [ 8 ].

Expositions professionnelles agricoles aux pesticides
En analysant la littérature épidémiologique disponible et les hypothèses mécanistiques, l’expertise collective de l’Inserm concluait à une présomption forte d’un lien avec l’exposition aux pesticides pour les MM et LNH et à une présomption moyenne pour les leucémies [ 2 ]. Depuis cette expertise, une nouvelle méta-analyse a synthétisé les recherches menées durant les trois dernières décennies sur le rôle des expositions professionnelles aux pesticides (familles chimiques et/ou molécules) sur la survenue de LNH. À partir des résultats de 44 publications, les auteurs n’ont pu documenter des élévations de risques de LNH en lien qu’avec l’utilisation de (1) trois familles d’insecticides sur les cinq considérées : carbamates, organophosphorés, organochlorés et (2) quatre familles d’herbicides sur les huit considérées : les phénoxy-herbicides, les carbamates/thiocarbamates, les herbicides à base de glyphosate et les triazines [ 14 ]. La cohorte AHS est aujourd’hui une des rares études permettant l’analyse des effets des expositions professionnelles à des pesticides spécifiques. Elle étudie plus particulièrement le rôle de 49 molécules, essentiellement des insecticides (principalement des organophosphorés) et des herbicides. Par exemple, cette étude montre que l’exposition à l’insecticide lindane (un organochloré) était associée à un risque augmenté de LNH et plus particulièrement de lymphome folliculaire, et que l’exposition aux insecticides DDT (un organochloré) ou terbufos (un organophosphoré) augmentait le risque de LNH, notamment le risque de lymphomes à petites cellules, de LLC, et de lymphomes de la zone marginale. Parallèlement, et alors qu’aucune association n’a été détectée entre l’exposition aux insecticides diazinon (un organophosphoré) ou perméthrine (un pyréthrinoïde) et les LNH globalement, le diazinon a été associé à la survenue de lymphomes folliculaires et la perméthrine à la survenue de MM [ 10 ]. L’étude NAPP ( North American Pooled Project ) ( Tableau I ) a montré des augmentations significatives du risque de MM chez les hommes utilisateurs de l’insecticide carbamate carbaryl (OR = 2,02 [IC95 % = 1,28-3,21]), du fongicide captane (OR = 1,98 [IC95 % = 1,04-3,77]) ou de l’insecticide organochloré DDT (OR = 1,44 [IC95 % = 1,05-1,97]) [ 11 ].

À partir des différents consortiums évoqués plus haut, quelques résultats entre HM et pesticides spécifiques ont pu être récemment produits. Un risque augmenté de survenue de LLC a ainsi été observé chez les professionnels exposés aux pesticides inorganiques (OR = 1,6 [IC95 % = 1,0-2,5]) et organiques (OR = 1,5 [IC95 % = 1,0-2,1]) dans l’étude européenne EPILYMPH ( Tableau I ) . Le risque de LLC était d’ailleurs le plus élevé chez ceux exposés aux insecticides organophosphorés (OR = 2,7 [IC 95 % = 1,2-6,0]) [ 12 ]. Parallèlement, à partir des données du consortium AGRICOH ( Tableau I ) , et parmi 14 familles chimiques de pesticides sélectionnées et 33 molécules individuelles, l’insecticide terbufos (un organophosphoré) a été associé au risque de LNH (RR = 1,18 [IC95 % = 1,00-1,39]), l’insecticide deltaméthrine (un pyréthrinoïde) au risque de LLC (RR = 1,48 [IC95 % = 1,06-2,07]) et l’herbicide glyphosate au risque de lymphome diffus à grandes cellules B (LDGCB) (RR = 1,36 [IC95 % = 1,00-1,85]) [ 13 ].

Exposition aux pesticides et hémopathies malignes : approche biologique
Bien que les études épidémiologiques montrent une association entre HM et pesticides, les approches mécanistiques de biologie cellulaire et moléculaire sont à ce jour peu développées. Le centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a évalué la cancérogénicité d’environ 70 pesticides, parmi les plus de 1 000 commercialisés ces dernières décennies. Bien que le niveau de preuve reste insuffisamment documenté pour de nombreuses molécules, essentiellement par manque de données épidémiologiques, cinq pesticides aux modes d’actions différents ont été associés à la survenue spécifique de lymphomes et de leucémies : d’une part, le lindane, classé comme cancérogène avéré (groupe 1) et, d’autre part, le DDT, le diazinon, le malathion et le glyphosate, classés comme cancérogènes probables pour l’Homme (groupe 2A) ( Figure 1 ) .

Dix grands mécanismes de cancérogenèse ont été proposés [ 15 ]. Parmi ces mécanismes, même si tous peuvent être envisagés, deux pourraient être plus particulièrement impliqués dans les mécanismes de cancérogenèse conduisant à des HM liés aux pesticides : il s’agit d’une part de mécanismes génotoxiques et, d’autre part, de mécanismes immunitaires ( Figure 2 ) . Les mécanismes génotoxiques ont été étudiés en utilisant différentes approches biologiques chez des agriculteurs. De nombreuses études ont documenté une prévalence plus forte d’anomalies cytogénétiques chez les agriculteurs exposés aux pesticides. Par ailleurs, une analyse des bandes G des chromosomes des lymphocytes a montré une augmentation de la fréquence des réarrangements chez des agriculteurs exposés aux pesticides, au niveau de la bande 14q32 notamment et de la bande 18q21, seulement chez les agriculteurs [ 16 ]. Ces deux régions sont à l’origine de la translocation t(14;18), l’anomalie la plus largement observée dans les lymphomes folliculaires. Cette translocation met le gène codant la molécule anti-apoptotique Bcl-2 ( B-cell lymphoma 2 ) sous le contrôle du promoteur du gène codant la chaine lourde des immunoglobulines, entraînant la surexpression de Bcl-2 et empêchant ainsi la mort programmée des cellules par apoptose. La prévalence de la t(14 ;18) est augmentée chez les agriculteurs exposés aux pesticides comme cela a été montré en étudiant dans cette population l’évolution clonale des cellules porteuses de cette translocation, précurseurs des cellules des lymphomes folliculaires [ 17 ]. Par ailleurs, la prévalence des gammapathies monoclonales de signification indéterminée est deux fois supérieure chez des agriculteurs par rapport à celle de la population générale [ 18 ]. Concernant les hémopathies myéloïdes, une augmentation de la fréquence des anomalies cytogénétiques défavorables a été retrouvée dans les blastes de LAM et de syndromes myélodysplasiques (SMD) des patients exposés aux pesticides [ 19 ]. Une hypothèse proposée est que les cellules souches hématopoïétiques exposées à certains pesticides pourraient acquérir prématurément des mutations dans les gènes associés à des pathologies myéloïdes, notamment des gènes impliqués dans des mécanismes d’épigénétique tels DNMT3A , TET2 , ASXL1 , mais également dans des gènes codant des protéines impliquées dans la signalisation de récepteurs de cytokines comme la tyrosine kinase JAK2 . Cette hématopoïèse clonale de signification indéterminée, appelée CHIP ( clonal hematopoiesis of indeterminate potential ), survient avec une fréquence accrue avec l’âge et témoigne d’une instabilité génomique par déséquilibre entre stress génotoxique et capacité à détecter et réparer les cassures d’ADN ou les erreurs de réplication. La dérégulation du système immunitaire est un autre grand mécanisme de cancérogenèse particulièrement important à explorer dans les HM dont on sait qu’elles sont favorisées par les déficits immunitaires. Il a notamment été montré que les pesticides entrainaient une dérégulation du système immunitaire avec, par exemple, une baisse du taux des immunoglobulines G (IgG) chez des agriculteurs présentant des fortes concentrations sanguines de p , p ′-DDE [ 20 ]. Des analyses quantitatives et fonctionnelles du système immunitaire humoral et cellulaire d’agriculteurs pour lesquels les expositions aux pesticides seraient très bien documentées pourraient aider à mieux appréhender ce mécanisme de cancérogenèse.

Discussion

Peu d’études épidémiologiques ont analysé les risques associés au travail en milieu agricole pour les différentes HM et plus particulièrement par sous-types de LNH ou leucémies, souvent en raison d’effectifs limités. La littérature documentant les risques inhérents aux divers secteurs agricoles (cultures, élevages) et aux tâches associées incluant l’ensemble des types et circonstances d’exposition directe aux pesticides (application sur cultures, animaux, en traitement de semences…) ou indirecte (contact avec les végétaux traités, matériel de traitement…) reste globalement pauvre tant en approches épidémiologique que biologique. De même, les études épidémiologiques ou biologiques en capacité d’analyser le rôle de pesticides spécifiques sont rares comme le montre la méta-analyse la plus récente [ 14 ]. Ce constat est dû en partie au moins aux effectifs faibles de cas exposés dans la plupart des études même si des efforts importants émergent ces dernières années au travers de grandes cohortes comme celles intégrées dans AGRICOH [ 13 ] ou du consortium d’études cas-témoins Interlymph ( Tableau I ) . D’autre part, l’exposition professionnelle à des mélanges de pesticides au cours d’une saison de traitements et plus encore au niveau de l’ensemble d’une vie professionnelle renvoie au concept d’exposome et rend particulièrement ardu la capacité à imputer un effet particulier à une molécule spécifique. Enfin, même si les mesures de l’imprégnation biologique apportent parfois des informations utiles, elles ne reflètent le plus souvent que des expositions récentes, non pertinentes pour expliquer la survenue de maladies chroniques dont la survenue présente une latence de plusieurs années ou décennies.

Conclusion

Émergent ici diverses pistes de recherche qui permettraient d’améliorer nos connaissances des liens entre les expositions agricoles et la survenue d’une HM. D’une part, l’exploration de plus en plus précise des effets inhérents de l’utilisation de pesticides dans divers secteurs agricoles (où tâches, activités et intensité d’exposition seront prises en compte), permettrait de mieux appréhender les risques de HM en milieu agricole. D’autre part, l’approche biologique des différents mécanismes de génotoxicité, avec notamment la recherche de mutations de gènes préexistantes aux hémopathies mais également l’analyse du système immunitaire en fonction de gradients d’exposition à certaines molécules, permettraient de mieux comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents. Les autres mécanismes de cancérogenèse restant des pistes possibles de compréhension à explorer.

Chacune des avancées de la recherche sur ce sujet doit aider à renforcer notre compréhension de la maladie cancéreuse de manière générale et être utile aux patients, en permettant des progrès dans la prévention primaire du cancer. Depuis 2019, des mesures de prévention tertiaires sont proposées aux personnes malades, au travers de la reconnaissance en maladie professionnelle des patients atteints de lymphomes malins non hodgkiniens ayant été exposés aux pesticides dans leur métier (tableau RA59 1 ). D’autres actions de prévention pourraient découler d’évaluations post-homologation des pesticides mis sur le marché, dans le cadre de la phyto-pharmacovigilance.

Liens d’intérêt

Les auteurs déclarent n’avoir aucun lien d’intérêt concernant les données publiées dans cet article.

 
Remerciements

Les auteurs remercient la Ligue contre le Cancer (ligue nationale et comités de la Manche, de Charente-Maritime et du Doubs) pour le financement du doctorat d’A. Busson.

 
Footnotes
1 « Tableau des maladies professionnelles RA59 « Hémopathies malignes provoquées par les pesticides » - INRS. » Accès 3 juin 2020. http://www.inrs.fr/publications/bdd/mp/tableau.html?refINRS=RA%2059
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