Exposition environnementale au perchlorate, au nitrate et au thiocyanate en lien avec la maladie rénale chronique dans la population générale américaine, NHANES 2005–2016
La maladie rénale chronique (MRC) constitue un fardeau sanitaire mondial majeur, touchant environ 10 % de la population. Bien que les facteurs de risque traditionnels comme le diabète et l’hypertension soient des contributeurs bien établis, des preuves émergentes suggèrent que les polluants environnementaux pourraient également jouer un rôle. Parmi eux, le perchlorate, le nitrate et le thiocyanate (PNT) sont des contaminants environnementaux ubiquitaires avec des implications potentielles pour la santé. Cette étude utilise les données de l’Enquête nationale sur l’examen de la santé et de la nutrition (NHANES) 2005–2016 pour explorer les associations entre les niveaux urinaires de PNT et la fonction rénale, offrant des insights critiques sur l’influence de ces produits chimiques sur la santé rénale.
Conception de l’étude et population
L’NHANES est une enquête transversale représentative à l’échelle nationale, conçue pour évaluer l’état de santé et nutritionnel de la population américaine. Cette analyse a inclus 13 373 adultes âgés de ≥20 ans après exclusion des individus présentant des données manquantes sur les mesures de PNT, les covariables ou les résultats de la fonction rénale. Les participants enceintes, ceux avec des données incomplètes ou des informations biomarqueurs insuffisantes ont également été exclus. La fonction rénale a été évaluée via le débit de filtration glomérulaire estimé (DFGe), calculé selon l’équation MDRD, et le rapport albumine-créatinine urinaire (ACR). La MRC a été définie par un DFGe <60 mL/min/1,73 m² ou un ACR >30 mg/g.
Mesure de l’exposition au PNT
Les concentrations urinaires de PNT ont été quantifiées par chromatographie ionique couplée à une spectrométrie de masse en tandem avec ionisation électrospray. Deux méthodes d’ajustement ont été appliquées pour tenir compte de la dilution urinaire :
- Ajustement traditionnel par la créatinine : Division des concentrations de PNT par les niveaux de créatinine urinaire.
- Standardisation covariée de la créatinine : Ajustement via des modèles de régression linéaire incluant l’âge, le sexe, l’origine ethnique, l’IMC et le DFGe.
Les valeurs sous le seuil de détection ont été imputées comme LOD/√2. En raison de distributions asymétriques, les concentrations de PNT ont été log-transformées pour l’analyse.
Résultats clés sur le PNT et la fonction rénale
Perchlorate
- Le perchlorate non ajusté à la créatinine a montré une association linéaire négative avec le DFGe (β : −0,61, IC à 95 % : −1,06 à −0,15) et l’ACR (β : −0,04, IC à 95 % : −0,06 à −0,02). Aucune association significative avec la prévalence de MRC n’a été observée (OR : 0,99).
- Le perchlorate ajusté à la créatinine (P-traditionnel) a révélé une relation linéaire positive avec le DFGe (β : 2,75, IC à 95 % : 2,25–3,26) et une association négative avec l’ACR (β : −0,05, IC à 95 % : −0,07 à −0,02).
- Les analyses par splines cubiques restreintes (RCS) ont indiqué des associations non linéaires en forme de L entre le perchlorate ajusté et l’ACR, suggérant une diminution des bénéfices à des niveaux d’exposition élevés.
Nitrate
- Le nitrate non ajusté était positivement associé au DFGe (β : 0,67, IC à 95 % : 0,13–1,21) et inversement lié à l’ACR (β : −0,07, IC à 95 % : −0,09 à −0,05). Un niveau élevé de nitrate a été corrélé à une réduction de 19 % du risque de MRC (OR : 0,81, IC à 95 % : 0,75–0,88).
- Après ajustement à la créatinine (N-traditionnel), le nitrate a démontré des effets positifs plus marqués sur le DFGe (β : 7,37, IC à 95 % : 6,54–8,20) et des réductions plus importantes de l’ACR (β : −0,10, IC à 95 % : −0,14 à −0,07), avec une diminution de 36 % du risque de MRC (OR : 0,64, IC à 95 % : 0,58–0,71).
- Les courbes RCS ont indiqué des relations en forme de L, avec un plateau des effets protecteurs à des concentrations élevées.
Thiocyanate
- Le thiocyanate non ajusté était associé à un DFGe plus élevé (β : 0,87, IC à 95 % : 0,50–1,24), un ACR inférieur (β : −0,03, IC à 95 % : −0,05 à −0,01), et une réduction de 11 % du risque de MRC (OR : 0,89, IC à 95 % : 0,84–0,94).
- Le thiocyanate ajusté à la créatinine (T-traditionnel) a montré des tendances similaires, avec une augmentation du DFGe de 2,70 unités (IC à 95 % : 2,29–3,11) par augmentation d’unité log de l’exposition, et une réduction de 14 % du risque de MRC (OR : 0,86, IC à 95 % : 0,81–0,90).
- Les analyses non linéaires ont révélé des associations en forme de L, avec des bénéfices maximaux à des expositions modérées.
Analyses stratifiées et de sensibilité
Les analyses de sous-groupes ont mis en évidence des variations des effets du PNT selon les caractéristiques démographiques et cliniques :
- Âge : Les associations protectrices pour le nitrate et le thiocyanate étaient plus marquées chez les adultes >40 ans, avec des effets d’interaction significatifs (p <0,001).
- Origine ethnique : Les relations inverses entre le thiocyanate et la MRC étaient plus fortes chez les Blancs non hispaniques.
- Tabagisme : Les bénéfices du thiocyanate étaient plus apparents chez les non-fumeurs, suggérant les sources alimentaires (ex. : légumes crucifères) comme voies d’exposition principales.
Les analyses de sensibilité, incluant l’ajustement pour des facteurs de confusion supplémentaires (qualité alimentaire, diabète, maladies cardiovasculaires), ont corroboré les résultats principaux. L’exclusion des participants avec des calculs rénaux ou des DFGe normaux (60–120 mL/min/1,73 m²) n’a pas modifié les conclusions, soulignant la robustesse des résultats.
Mécanismes et implications en santé publique
Les bénéfices observés pour le nitrate et le thiocyanate pourraient découler de leurs rôles dans la biosynthèse du monoxyde d’azote (NO) et les voies antioxydantes. Le nitrate alimentaire est converti en nitrite puis en NO, favorisant la vasodilatation, réduisant le stress oxydatif et limitant la fibrose rénale. Le thiocyanate, au-delà de son rôle dans la détoxification du cyanure, pourrait exercer des effets anti-inflammatoires atténuant les lésions rénales.
Les effets doubles du perchlorate (associations négatives sans ajustement mais tendances positives après ajustement) reflètent des interactions complexes entre la perturbation thyroïdienne et les mécanismes de clairance rénale. Bien que l’exposition environnementale au perchlorate soit généralement faible, son inhibition de la captation d’iode pourrait influencer indirectement les voies métaboliques liées à la fonction rénale.
Limitations et orientations futures
La nature transversale de l’étude limite l’inférence causale. Les mesures urinaires uniques peuvent ne pas refléter une exposition à long terme, et des facteurs confusionnels résiduels (ex. : susceptibilité génétique) ne peuvent être exclus. Des cohortes prospectives et des études toxicologiques sont nécessaires pour valider ces résultats.
Conclusion
Cette analyse basée sur l’NHANES fournit des preuves solides que l’exposition environnementale au nitrate et au thiocyanate est associée à une meilleure fonction rénale et une prévalence plus faible de MRC dans la population générale américaine. Les relations non linéaires en forme de L suggèrent des plages d’exposition optimales. Ces résultats soulignent la nécessité de considérer les facteurs alimentaires et environnementaux dans les stratégies de prévention de la MRC, tout en soutenant des recherches supplémentaires sur le potentiel thérapeutique du nitrate et du thiocyanate en santé rénale.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002586