Association entre les niveaux de cadmium sanguin et de vitamine D dans la plaine du Yangtsé en Chine dans le contexte d’une urbanisation rapide
L’urbanisation rapide de la Chine au cours des trois dernières décennies a transformé la plaine du Yangtsé, une zone agricole et économique cruciale, en l’une des régions les plus densément peuplées et industrialisées du pays. Cette transformation s’est accompagnée de défis environnementaux, dont la contamination des sols et des eaux par des métaux lourds. Le cadmium, un métal toxique lié à divers risques sanitaires, y est devenu un polluant majeur. Parallèlement, la carence en vitamine D s’est généralisée en Chine. Cette étude explore la relation entre les niveaux de cadmium sanguin (BCL) et les concentrations sériques de 25-hydroxyvitamine D (25(OH)D) chez les adultes de la plaine du Yangtsé, éclairant l’interaction entre l’exposition environnementale et la santé métabolique durant l’urbanisation.
Conception de l’étude et méthodologie
L’analyse transversale a utilisé les données de l’Enquête sur la prévalence des maladies métaboliques et des facteurs de risque en Chine de l’Est (SPECT-China), réalisée entre février et juin 2014. Les participants provenaient de 12 villages répartis dans trois zones de la plaine du Yangtsé : Fengcheng (Shanghai), Xiaoyue (Zhejiang) et Changdong (Jiangxi), représentant des régions en transition rurale-urbaine.
Sur 3 234 adultes (1 245 hommes, 1 989 femmes) âgés de 18 à 93 ans, les données complètes sur la 25(OH)D et le BCL ont été analysées. Le cadmium sanguin a été mesuré par spectrométrie d’absorption atomique à four en graphite, et la 25(OH)D par tests de chimiluminescence. Les données démographiques, comportementales et cliniques (âge, éducation, tabagisme, indice de masse corporelle (IMC), diabète) ont été recueillies. Le diabète était défini selon les critères de l’American Diabetes Association (glycémie à jeun ≥7,0 mmol/L ou HbA1c ≥6,5 %).
Résultats clés
1. Prévalence élevée de la carence en vitamine D
79,2 % des participants présentaient une carence en vitamine D (25(OH)D <50 nmol/L), avec un taux plus élevé chez les femmes (85,0 %) que les hommes (69,9 %). Cette disparité reflète les tendances mondiales, où les femmes, notamment en milieu urbain, sont plus exposées en raison de modes de vie sédentaires, d’habits couvrants et de différences hormonales.
2. Niveaux de cadmium sanguin élevés
Les médianes de BCL étaient de 1,80 μg/L (intervalle interquartile [IIQ] : 0,60–3,42) chez les hommes et 1,40 μg/L (IIQ : 0,52–3,10) chez les femmes. Bien qu’inférieures au seuil de l’OMS (5 μg/L), ces valeurs dépassent celles des pays développés. Par exemple, la National Health and Nutrition Examination Survey américaine (2007–2012) rapportait une médiane de 0,31 μg/L. Dans la plaine du Yangtsé, 9,7 % des hommes et 8,5 % des femmes avaient un BCL ≥5 μg/L, indiquant une exposition environnementale significative.
3. Association inverse entre BCL et 25(OH)D chez les femmes
Une régression linéaire multivariée a révélé une relation inverse significative entre BCL et 25(OH)D chez les femmes. Chaque doublement du BCL correspondait à une diminution de 0,401 nmol/L de 25(OH)D (intervalle de confiance [IC] à 95 % : −0,697 à −0,105 ; P = 0,008), après ajustement pour l’âge, l’éducation, le tabagisme, l’IMC, le diabète et la saison. Les femmes du tertile supérieur de BCL (≥2,45 μg/L) avaient une 25(OH)D moyenne de 38,64 ± 9,79 nmol/L, contre 40,52 ± 10,62 nmol/L pour le tertile inférieur (≤0,69 μg/L ; P de tendance = 0,001).
Aucune association significative n’a été observée chez les hommes, même après ajustement. Cet effet sexo-spécifique pourrait s’expliquer par des différences hormonales, l’œstrogène interagissant avec le métabolisme du cadmium et la synthèse de la vitamine D.
4. Facteurs influençant les BCL
Les BCL variaient selon :
- Genre : Plus élevés chez les hommes (1,80 μg/L vs 1,40 μg/L ; P < 0,05), probablement en raison d’un tabagisme plus fréquent (51,3–58,5 % vs 3,1–3,4 %).
- Saison : Des niveaux plus hauts en hiver (médiane 1,60 μg/L vs 1,10 μg/L au printemps), liés à des changements alimentaires ou comportementaux.
- IMC : Les personnes en surpoids (IMC 25,0–29,9 kg/m²) avaient des BCL plus bas (1,34 μg/L) que celles avec un IMC normal (1,62 μg/L ; P < 0,05), suggérant des différences de distribution ou d’excrétion du cadmium.
Mécanismes et implications
L’étude postule que le cadmium perturbe le métabolisme de la vitamine D via des voies hépatiques et rénales. Sa toxicité hépatique pourrait altérer la conversion hépatique de la vitamine D en 25(OH)D. De plus, le cadmium interférerait avec les enzymes du cytochrome P450 impliquées dans l’hydroxylation de la vitamine D. Des études animales montrent une réduction de la 1,25-dihydroxyvitamine D (forme active) sous l’effet du cadmium.
L’association chez les femmes pourrait aussi impliquer le rôle de l’œstrogène dans la modulation de la toxicité du cadmium et la synthèse de la vitamine D. Les faibles taux d’œstrogène chez les femmes ménopausées, majoritaires dans la cohorte, pourraient exacerber cette susceptibilité.
Considérations de santé publique
L’urbanisation accélérée a intensifié l’exposition au cadmium via les cultures contaminées, les émissions industrielles et une gestion inadéquate des déchets. Le riz, aliment de base, constitue une source principale de cadmium en raison de sa bioaccumulation dans les sols pollués. Les stratégies d’atténuation doivent prioriser l’assainissement des sols, des réglementations industrielles strictes et des campagnes de promotion de l’exposition solaire et de la diversification alimentaire.
Limites et orientations futures
En tant qu’étude transversale, ce travail ne peut établir de causalité. Des cohortes longitudinales et des expérimentations animales sont nécessaires pour confirmer les mécanismes. Les futures études devraient explorer les interactions entre le cadmium, d’autres métaux lourds et les perturbateurs endocriniens.
Conclusion
Cette étude met en lumière le double fardeau de l’exposition au cadmium et de la carence en vitamine D dans la plaine du Yangtsé en cours d’urbanisation. L’association inverse observée chez les femmes souligne la nécessité d’interventions spécifiques au genre. Répondre à ces défis requiert des efforts intégrés en gestion environnementale, soins de santé et politiques publiques pour protéger la santé des populations.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001068