Une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de la Columbia University Mailman School of Public Health a identifié que la composition isotopique de l’uranium peut être utilisée comme biomarqueur pour mesurer non invasivement l’accumulation d’uranium dans les reins. L’uranium provenant de l’eau potable peut s’accumuler dans les reins, même à de faibles niveaux d’exposition – et ce biomarqueur nouvellement identifié peut servir de signe d’alerte précoce des lésions rénales.
Les résultats, publiés dans Sciences et technologie de l’environnementSuggérez une percée potentielle dans la détection et la prévention des maladies rénales chroniques causées par la toxicité de l’uranium. Cette découverte offre des informations critiques sur une menace de santé environnementale largement négligée.
« L’uranium qui pénètre dans le corps par l’eau potable est filtré par les reins, où certains d’entre eux sont conservés et peuvent causer des dommages au fil du temps », a déclaré l’auteur principal Anirban Basu, Ph.D., géochimiste et chercheur à la Columbia Mailman School. « Notre étude suggère que les isotopes d’uranium dans l’urine peuvent fournir un biomarqueur sensible et non invasif pour détecter l’accumulation rénale et le risque de dommages. »
Exposition généralisée
Selon les données fédérales, près des deux tiers des systèmes d’eau communautaire américains – secoument environ 320 millions de personnes – ont des niveaux d’uranium détectables. Environ 2% de ces systèmes dépassent le niveau de contaminant maximal de l’EPA (MCL) de 30 microgrammes par litre (μg / L). Parmi les puits privés, qui fournissent l’eau à environ 15% de la population, environ 4% dépassent le MCL.
Alors que l’uranium est surtout connu comme un élément radioactif, sa toxicité chimique – en particulier pour les reins – est la préoccupation plus urgente à des niveaux d’exposition environnementale. Des études montrent que même de faibles concentrations d’uranium (inférieures à 30 μg / L MCL) peuvent altérer la fonction rénale.
« Nos résultats soulèvent une préoccupation particulière pour les communautés des grandes plaines et du plateau du Colorado, y compris de nombreuses populations amérindiennes, où les dépôts naturels d’uranium et l’activité d’exploitation héritée ont conduit à une contamination élevée par les eaux souterraines », a ajouté Basu.
Les impacts sur la santé et la nécessité d’une meilleure détection
Environ 80% de l’uranium ingéré est excrété dans l’urine en quelques jours, mais le reste peut s’accumuler dans les reins, en particulier dans la couche externe, où elle se lie aux cellules, provoque des blessures et interfère avec les fonctions vitales. Au fil du temps, ces dommages peuvent contribuer à une maladie rénale chronique.
« Les outils actuels pour mesurer l’uranium dans le corps ne nous disent pas combien s’accumule dans les reins spécifiquement – c’est un grand barrage pour comprendre et prévenir les dommages causés par les reins à long terme de l’exposition à l’uranium », a déclaré la première auteur Catherine Lucey, doctorante en sciences de la santé environnementale de la Columbia Mailman School.
Dans des expériences avec des souris, les chercheurs ont trouvé une accumulation d’uranium dans les reins et les os avec des signatures isotopiques distinctes après seulement 7 à 14 jours d’exposition à l’eau contaminée. Il s’agit de la première preuve in vivo que l’absorption moléculaire de l’uranium modifie les proportions de ses isotopes détectables dans les organes et dans l’urine.
Étant donné que la signature isotopique de l’uranium est détectable dans l’urine, ce biomarqueur pourrait permettre une surveillance rentable et non invasive des niveaux d’uranium rénal, en particulier utile dans les communautés plus à risque d’exposition.
« Nos résultats soutiennent le développement de nouveaux modèles pour prédire comment l’uranium se déplace dans le corps – de l’ingestion à l’accumulation et à l’excrétion », a déclaré Lucey. « Ce travail jette les bases de biomarqueurs de précision qui pourraient entraîner une intervention antérieure – avant que des lésions rénales irréversibles se produisent. »
L’étude fait partie d’un effort plus large pour améliorer la surveillance de la santé environnementale et développer des outils pour surveiller les expositions aux métaux dans les populations vulnérables. Les chercheurs prévoient de futures études avec des périodes d’exposition plus longues et des doses d’uranium plus faibles pour mieux comprendre les effets à long terme.
Les autres co-auteurs incluent Brandon L. Pearson, Kathryn Desantis, Ana Navas-Acien, Kathrin Schilling et Jeff Goldsmith de Columbia Mailman School of Public Health, et Alex N. Halliday du Lamont-Doherty Earth Observatory à la Columbia Climate School.
