Le but des études expérimentales décrites ici, à l'aide de modèles animaux, est, en partie, de répondre à la question de savoir si des expositions aux champs magnétiques à très basse fréquence (ELF) à des niveaux similaires à ceux autour des postes de travail sur écran peuvent affecter les fonctions de reproduction chez les animaux. d'une manière qui peut être assimilée à un risque pour la santé humaine.
Les études envisagées ici se limitent à in vivo les études (celles réalisées sur des animaux vivants) de la reproduction chez les mammifères exposés à des champs magnétiques de très basse fréquence (TBF) avec des fréquences appropriées, excluant donc les études sur les effets biologiques en général des champs magnétiques VLF ou ELF. Ces études sur des animaux de laboratoire ne parviennent pas à démontrer sans équivoque que les champs magnétiques, tels qu'on en trouve autour des écrans de visualisation, affectent la reproduction. De plus, comme on peut le voir en examinant les études expérimentales décrites en détail ci-dessous, les données animales n'éclairent pas clairement les mécanismes possibles des effets sur la reproduction humaine de l'utilisation des écrans de visualisation. Ces données complètent l'absence relative d'indications d'un effet mesurable de l'utilisation des écrans de visualisation sur les résultats de la reproduction à partir d'études sur la population humaine.
Études des effets sur la reproduction des champs magnétiques VLF chez les rongeurs
Des champs magnétiques VLF similaires à ceux autour des écrans de visualisation ont été utilisés dans cinq études tératologiques, trois avec des souris et deux avec des rats. Les résultats de ces études sont résumés dans le tableau 1. Une seule étude (Tribukait et Cekan 1987), a trouvé une augmentation du nombre de fœtus avec des malformations externes. Stuchly et al. (1988) et Huuskonen, Juutilainen et Komulainen (1993) ont tous deux rapporté une augmentation significative du nombre de fœtus présentant des anomalies squelettiques, mais seulement lorsque l'analyse était basée sur le fœtus en tant qu'unité. L'étude de Wiley et Corey (1992) n'a démontré aucun effet des expositions aux champs magnétiques sur la résorption placentaire ou sur d'autres issues de la grossesse. Les résorptions placentaires correspondent à peu près aux avortements spontanés chez l'homme. Enfin, Frölén et Svedenstål (1993) ont réalisé une série de cinq expériences. Dans chaque expérience, l'exposition a eu lieu un jour différent. Parmi les quatre premiers sous-groupes expérimentaux (jour de début 1–jour de début 5), il y a eu des augmentations significatives du nombre de résorptions placentaires chez les femelles exposées. Aucun effet de ce type n'a été observé dans l'expérience où l'exposition a commencé le jour 7 et qui est illustrée à la figure 1.
Tableau 1. Études tératologiques avec des rats ou des souris exposés à des champs magnétiques en dents de scie de 18-20 kHz
Exposition au champ magnétique |
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Étude |
Sujet1 |
La fréquence |
Amplitude2 |
Durée3 |
Résultats4 |
Tribukait et Cekan (1987) |
76 portées de souris |
20 kHz |
1 μT, 15 μT |
Exposé au jour 14 de la grossesse |
Augmentation significative des malformations externes ; uniquement si le fœtus est utilisé comme unité d'observation; et seulement dans la première moitié de l'expérience ; aucune différence quant à la résorption ou à la mort fœtale. |
Stuchly et coll. |
20 portées de rats |
18 kHz |
5.7 μT, 23 μT, |
Exposée partout |
Augmentation significative des malformations squelettiques mineures ; uniquement si le fœtus est utilisé comme unité d'observation; une certaine diminution des concentrations de cellules sanguines aucune différence quant à la résorption, ni quant aux autres types de malformations |
Wiley et Corey |
144 portées de |
20 kHz |
3.6 μT, 17 μT, |
Exposée partout |
Aucune différence quant aux résultats observés (malformation, |
Frölen et |
Au total 707 |
20 kHz |
15 µT |
Commençant à différents jours de la grossesse dans |
Augmentation significative de la résorption ; uniquement si l'exposition commence du jour 1 au jour 5 ; aucune différence quant aux malformations |
Huuskonen, |
72 portées de rats |
20 kHz |
15 µT |
Exposé au jour 12 de la grossesse |
Augmentation significative des malformations squelettiques mineures ; uniquement si le fœtus est utilisé comme unité d'observation; pas de différence quant à |
1 Nombre total de portées dans la catégorie d'exposition maximale.
2 Amplitude crête à crête.
3 L'exposition variait de 7 à 24 heures/jour dans différentes expériences.
4 « Différence » fait référence à des comparaisons statistiques entre les animaux exposés et non exposés, « augmentation » fait référence à une comparaison entre le groupe le plus exposé et le groupe non exposé.
Figure 1. Le pourcentage de souris femelles présentant des résorptions placentaires en fonction de l'exposition
Les interprétations données par les chercheurs à leurs découvertes sont les suivantes. Stuchly et ses collègues ont rapporté que les anomalies qu'ils ont observées n'étaient pas inhabituelles et ont attribué le résultat au "bruit commun qui apparaît dans chaque évaluation tératologique". Huuskonen et al., dont les conclusions étaient similaires à Stuchly et al., étaient moins négatifs dans leur évaluation et considéraient leur résultat comme plus révélateur d'un effet réel, mais ils ont également fait remarquer dans leur rapport que les anomalies étaient « subtiles et seraient probablement ne pas entraver le développement ultérieur des fœtus ». En discutant de leurs découvertes dans lesquelles des effets ont été observés dans les premières expositions mais pas dans les dernières, Frölén et Svedenstål suggèrent que les effets observés pourraient être liés à des effets précoces sur la reproduction, avant que l'ovule fécondé ne soit implanté dans l'utérus.
En plus des résultats sur la reproduction, une diminution des globules blancs et rouges a été notée dans le groupe le plus exposé dans l'étude de Stuchly et ses collègues. (Le nombre de cellules sanguines n'a pas été analysé dans les autres études.) Les auteurs, tout en suggérant que cela pourrait indiquer un léger effet des champs, ont également noté que les variations du nombre de cellules sanguines étaient "dans la plage normale". L'absence de données histologiques et l'absence d'effets sur les cellules de la moelle osseuse ont rendu difficile l'évaluation de ces derniers résultats.
Interprétation et comparaison des études
Peu de résultats décrits ici sont cohérents les uns avec les autres. Comme l'ont déclaré Frölén et Svedenstål, « des conclusions qualitatives concernant les effets correspondants chez les êtres humains et les animaux de laboratoire ne peuvent être tirées ». Examinons quelques-uns des raisonnements qui pourraient mener à une telle conclusion.
Les conclusions de Tribukait ne sont généralement pas considérées comme concluantes pour deux raisons. Premièrement, l'expérience n'a produit des effets positifs que lorsque le fœtus était utilisé comme unité d'observation pour l'analyse statistique, alors que les données elles-mêmes indiquaient en fait un effet spécifique à la portée. Deuxièmement, il existe une divergence dans l'étude entre les résultats de la première et de la deuxième partie, ce qui implique que les résultats positifs peuvent être le résultat de variations aléatoires et/ou de facteurs incontrôlés dans l'expérience.
Les études épidémiologiques portant sur des malformations spécifiques n'ont pas observé d'augmentation des malformations squelettiques chez les enfants nés de mères travaillant avec des écrans de visualisation - et donc exposés à des champs magnétiques VLF. Pour ces raisons (analyse statistique basée sur le fœtus, anomalies probablement non liées à la santé et absence de concordance avec les résultats épidémiologiques), les résultats - sur les malformations squelettiques mineures - ne sont pas de nature à fournir une indication ferme d'un risque sanitaire pour l'homme.
Contexte technique
Unités d'observation
Lors de l'évaluation statistique d'études sur des mammifères, il faut tenir compte d'au moins un aspect du mécanisme (souvent inconnu). Si l'exposition affecte la mère - qui à son tour affecte les fœtus de la portée, c'est l'état de la portée dans son ensemble qui doit être utilisé comme unité d'observation (l'effet qui est observé et mesuré), puisque l'individu les résultats parmi les compagnons de portée ne sont pas indépendants. Si, d'autre part, on suppose que l'exposition agit directement et indépendamment sur les fœtus individuels au sein de la portée, alors on peut utiliser de manière appropriée le fœtus comme unité d'évaluation statistique. La pratique habituelle consiste à compter la portée comme unité d'observation, à moins qu'il soit prouvé que l'effet de l'exposition sur un fœtus est indépendant de l'effet sur les autres fœtus de la portée.
Wiley et Corey (1992) n'ont pas observé d'effet de résorption placentaire similaire à celui observé par Frölén et Svedenstål. L'une des raisons avancées pour cette divergence est que différentes souches de souris ont été utilisées et que l'effet pourrait être spécifique à la souche utilisée par Frölén et Svedenstål. Outre un tel effet d'espèce spéculé, il convient également de noter que les femelles exposées à des champs de 17 μT et les témoins de l'étude de Wiley avaient des fréquences de résorption similaires à celles des femelles exposées dans la série Frölén correspondante, alors que la plupart des groupes non exposés dans le Frölén étude avait des fréquences beaucoup plus faibles (voir figure 1). Une explication hypothétique pourrait être qu'un niveau de stress plus élevé chez les souris de l'étude Wiley résultait de la manipulation des animaux pendant la période de trois heures sans exposition. Si tel est le cas, un effet du champ magnétique aurait peut-être été « noyé » par un effet de contrainte. S'il est difficile d'écarter définitivement une telle théorie à partir des données fournies, elle semble quelque peu tirée par les cheveux. De plus, un effet "réel" attribuable au champ magnétique devrait être observable au-dessus d'un tel effet de contrainte constant à mesure que l'exposition au champ magnétique augmente. Aucune tendance de ce type n'a été observée dans les données de l'étude Wiley.
L'étude Wiley fait état de la surveillance de l'environnement et de la rotation des cages pour éliminer les effets de facteurs incontrôlés qui pourraient varier dans l'environnement de la pièce elle-même, comme le peuvent les champs magnétiques, contrairement à l'étude Frölén. Ainsi, le contrôle des « autres facteurs » est au moins mieux documenté dans l'étude de Wiley. Hypothétiquement, des facteurs non contrôlés qui n'ont pas été randomisés pourraient éventuellement offrir certaines explications. Il est également intéressant de noter que l'absence d'effet observée dans la série du jour 7 de l'étude de Frölén semble être due non pas à une diminution des groupes exposés, mais à une augmentation du groupe témoin. Ainsi, les variations dans le groupe témoin sont probablement importantes à prendre en compte lors de la comparaison des résultats disparates des deux études.
Études des effets sur la reproduction des champs magnétiques ELF chez les rongeurs
Plusieurs études ont été réalisées, principalement sur des rongeurs, avec des champs de 50 à 80 Hz. Des détails sur six de ces études sont présentés dans le tableau 2. Bien que d'autres études sur les ELF aient été menées, leurs résultats ne sont pas apparus dans la littérature scientifique publiée et ne sont généralement disponibles que sous forme de résumés de conférences. En général, les résultats sont des « effets aléatoires », « aucune différence observée », etc. Une étude, cependant, a trouvé un nombre réduit d'anomalies externes chez les souris CD-1 exposées à un champ de 20 mT, 50 Hz, mais les auteurs ont suggéré que cela pourrait refléter un problème de sélection. Quelques études ont été rapportées sur des espèces autres que les rongeurs (singes rhésus et vaches), encore une fois apparemment sans observations d'effets indésirables d'exposition.
Tableau 2. Études tératologiques avec des rats ou des souris exposés à des champs magnétiques pulsés sinusoïdaux ou carrés de 15-60 Hz
Exposition au champ magnétique |
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Étude |
Sujet1 |
La fréquence |
Amplitude |
Description |
Durée d'exposition |
Résultats |
Rivas et Rius |
25 souris suisses |
50 Hz |
83 μT, 2.3 mT |
Pulsé, durée d'impulsion de 5 ms |
Avant et pendant la grossesse et la croissance de la progéniture ; total 120 jours |
Aucune différence significative à la naissance dans aucun des paramètres mesurés ; diminution du poids corporel des mâles à l'âge adulte |
Zeca et al. (1985) |
10 rats SD |
50 Hz |
5.8 mT |
Jour 6-15 de la grossesse, |
Pas de différences significatives |
|
Tribukait et Cekan (1987) |
35 souris C3H |
50 Hz |
1 μT, 15 μT |
Formes d'onde carrées, durée 0.5 ms |
Jour 0-14 de la grossesse, |
Pas de différences significatives |
Salzinger et |
41 descendants de rats SD. Seuls les chiots mâles sont utilisés |
60 Hz |
100 µT (rms). Aussi électrique |
Polarisation circulaire uniforme |
Jour 0-22 de la grossesse et |
Augmentation plus faible de la réponse des opérandes pendant l'entraînement à partir de 90 jours d'âge |
McGivern et |
11 descendants de rats SD. Seuls les chiots mâles sont utilisés. |
15 Hz |
800 μT (crête) |
Formes d'onde carrées, durée 0.3 ms |
Jour 15-20 de la grossesse, |
Comportement de marquage olfactif territorial réduit à l'âge de 120 jours. |
Huuskonen et coll. |
72 rats Wistar |
50 Hz |
12.6 μT (rms) |
Sinusoïdal |
Jour 0-12 de la grossesse, |
Plus de fœtus/portée. Malformations squelettiques mineures |
1 Sauf indication contraire, nombre d'animaux (mères) dans la catégorie d'exposition la plus élevée.
Comme le montre le tableau 2, une large gamme de résultats a été obtenue. Ces études sont plus difficiles à résumer car il y a tellement de variations dans les schémas d'exposition, les paramètres à l'étude ainsi que d'autres facteurs. Le fœtus (ou le chiot survivant, "réformé") était l'unité utilisée dans la plupart des études. Dans l'ensemble, il est clair que ces études ne montrent aucun effet tératogène brut de l'exposition aux champs magnétiques pendant la grossesse. Comme indiqué ci-dessus, les « anomalies squelettiques mineures » ne semblent pas importantes dans l'évaluation des risques pour l'homme. Les résultats des études comportementales de Salzinger et Freimark (1990) et McGivern et Sokol (1990) sont intrigants, mais ils ne constituent pas une base pour des indications de risques pour la santé humaine à un poste de travail sur écran, ni du point de vue des procédures (utilisation du foetus , et, pour McGivern, une fréquence différente) ou d'effets.
Résumé des études spécifiques
Un retard de comportement 3 à 4 mois après la naissance a été observé chez la progéniture des femelles exposées par Salzinger et McGivern. Ces études semblent avoir utilisé la progéniture individuelle comme unité statistique, ce qui peut être discutable si l'effet stipulé est dû à un effet sur la mère. L'étude Salzinger a également exposé les chiots pendant les 8 premiers jours après la naissance, de sorte que cette étude impliquait plus que des risques reproductifs. Un nombre limité de portées a été utilisé dans les deux études. De plus, ces études ne peuvent être considérées comme confirmant les résultats les unes des autres car les expositions variaient fortement entre elles, comme on peut le voir dans le tableau 2.
Outre un changement de comportement chez les animaux exposés, l'étude McGivern a noté une augmentation du poids de certains organes sexuels mâles : la prostate, les vésicules séminales et l'épididyme (toutes les parties de l'appareil reproducteur mâle). Les auteurs se demandent si cela pourrait être lié à la stimulation de certains niveaux d'enzymes dans la prostate puisque des effets de champ magnétique sur certaines enzymes présentes dans la prostate ont été observés pour 60 Hz.
Huuskonen et ses collaborateurs (1993) ont noté une augmentation du nombre de fœtus par portée (10.4 fœtus/portée dans le groupe exposé à 50 Hz contre 9 fœtus/portée dans le groupe témoin). Les auteurs, qui n'avaient pas observé de tendances similaires dans d'autres études, ont minimisé l'importance de cette découverte en notant qu'elle "peut être accessoire plutôt qu'un effet réel du champ magnétique". En 1985, Rivas et Rius ont rapporté une conclusion différente avec un nombre légèrement inférieur de naissances vivantes par portée parmi les groupes exposés par rapport aux groupes non exposés. La différence n'était pas statistiquement significative. Ils ont effectué les autres aspects de leurs analyses à la fois « par fœtus » et « par portée ». L'augmentation notée des malformations squelettiques mineures n'a été observée qu'avec l'analyse utilisant le fœtus comme unité d'observation.
Recommandations et résumé
Malgré le manque relatif de données positives et cohérentes démontrant des effets sur la reproduction humaine ou animale, des tentatives de réplication des résultats de certaines études sont toujours justifiées. Ces études doivent tenter de réduire les variations d'exposition, les méthodes d'analyse et les souches d'animaux utilisées.
De manière générale, les études expérimentales réalisées avec des champs magnétiques de 20 kHz ont fourni des résultats assez variés. Si vous respectez strictement la procédure d'analyse de la litière et les tests d'hypothèses statistiques, aucun effet n'a été démontré chez les rats (bien que des résultats non significatifs similaires aient été faits dans les deux études). Chez la souris, les résultats ont été variés et aucune interprétation cohérente unique de ceux-ci ne semble possible à l'heure actuelle. Pour les champs magnétiques de 50 Hz, la situation est quelque peu différente. Les études épidémiologiques pertinentes à cette fréquence sont rares et une étude a indiqué un risque possible de fausse couche. En revanche, les études animales expérimentales n'ont pas produit de résultats similaires. Dans l'ensemble, les résultats n'établissent pas d'effet des champs magnétiques de fréquence extrêmement basse des écrans de visualisation sur l'issue des grossesses. La totalité des résultats ne permet donc pas de suggérer un effet des champs magnétiques VLF ou ELF des écrans de visualisation sur la reproduction.