Développement des allergies: Danger caché de l’Oxygène

Des intermédiaires réactifs à longue durée de vie de l’oxygène qui se développent sur des particules dans l’atmosphère pourraient expliquer pourquoi de plus en plus de personnes souffrent d’allergies.

De nouvelles découvertes de chercheurs de l’Institut de chimie Max Planck et de l’Institut Paul Scherrer en Suisse aident à expliquer la formation de substances toxiques et allergisantes dans notre air. Les scientifiques ont pour la première fois détecté des intermédiaires réactifs de l’oxygène à longue durée de vie à la surface des particules d’aérosol. Ces formes d’oxygène survivent ici pendant plus de 100 secondes et réagissent alors avec d’autres polluants atmosphériques tels que les oxydes d’azote. Chimiquement parlant, les particules de poussière sont oxydées et nitrées. C’est ce qui rend les particules de suie plus toxiques et augmente le potentiel du pollen pour provoquer des allergies.

Bien que les scientifiques soupçonnent depuis des années l’existence de ces formes intermédiaires, on pensait qu’elles avaient disparu en une fraction de seconde et qu’elles avaient donc peu d’impact sur les processus chimiques dans l’atmosphère. Les formes intermédiaires d’oxygène se développent lorsque l’ozone réagit avec des particules telles que la suie, les hydrocarbures aromatiques polycycliques ou les protéines de pollen.

« Non seulement nos recherches résolvent les contradictions antérieures entre les calculs théoriques et les mesures, mais elles montrent également que les intermédiaires sont également responsables de nombreuses réactions atmosphériques et physiologiques », a déclaré Manabu Shiraiwa, auteur principal de l’étude.
Ulrich Pöschl, responsable du groupe de recherche sur les aérosols à l’Institut Max Planck de Mayence, va plus loin: « Nous soupçonnons que l’augmentation des allergies dans les pays industrialisés est liée à ces réactions. Plus l’industrie et le trafic émettent d’ozone et d’oxydes d’azote, plus les molécules organiques telles que les protéines de pollen de bouleau sont nitrées et c’est ce qui irrite notre système immunitaire. »Pöschl et ses collègues ont obtenu des preuves que ces protéines nitrées peuvent en effet provoquer des réactions allergiques plus graves que la forme protéique native. Si cette hypothèse est confirmée, la santé humaine serait encore plus exposée aux émissions liées à la combustion qu’on ne le pensait auparavant.

Les intermédiaires réactifs de l’oxygène peuvent également expliquer certains des effets néfastes directs sur la santé des particules de suie de diesel et de fumée de tabac. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques présents à la surface de ces particules réagissent à nouveau facilement avec l’ozone et forment des intermédiaires réactifs de l’oxygène à longue durée de vie. Si les particules sont inhalées, elles interagissent directement avec les processus physiologiques du poumon humain et d’autres organes.
Les scientifiques supposent également que les intermédiaires de l’oxygène peuvent avoir un effet indirect sur notre climat. Ils sont vraisemblablement impliqués dans la formation et la croissance de fines particules organiques à partir de composés organiques volatils émis par des sources naturelles et manufacturées telles que la végétation et les activités industrielles. Ces particules dispersent la lumière du soleil et influencent la formation de nuages et de précipitations, affectant ainsi le bilan énergétique de la Terre et le cycle hydrologique.

Pour quantifier l’abondance atmosphérique et les effets climatiques des intermédiaires réactifs de l’oxygène, les chercheurs de Max Planck basés à Mayence effectueront d’autres expériences cinétiques et des simulations numériques approfondies. En collaboration avec des partenaires biomédicaux, ils étudient également les effets physiologiques des protéines nitrées formées par les intermédiaires de l’oxygène réagissant avec les oxydes d’azote.
(SB/MF)

Publication originale :
Shiraiwa M. et al.: Le rôle des intermédiaires réactifs de l’oxygène à longue durée de vie dans la réaction de l’ozone avec les particules d’aérosol. Chimie de la nature, 20. Février 2011; doi: 10.1038/NCHEM.988

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