La cohorte SAPALDIA - plus de 25 ans de recherche pour une meilleure santé

De l’exposome au phénome

 

SAPALDIA est une étude multicentrique longitudinale prospective basée sur la population générale suisse. Elle a pour objectif de comprendre l’impact à long terme des facteurs liés à l’environnement et au mode de vie sur la santé.

SAPALDIA a débuté en 1991 par la constitution d’un échantillon de participants et participantes, âgés de 18 à 60 ans, aléatoirement sélectionnés parmi les habitants de 8 différentes communes de la Suisse (Aarau, Basel, Davos, Genève, Lugano, Montana, Payerne et Wald). Ces communes étaient choisies de manière à représenter non seulement les différentes régions linguistiques mais aussi les diverses conditions environnementales, climatiques et sociodémographiques de la Suisse.

Depuis plus de 25 ans, ce sont les mêmes participants et participantes volontaires qui sont suivis dans le cadre de SAPALDIA. Ainsi, des données liées à la santé, au mode de vie et à l’environnement ont été recueillies à plusieurs reprises au cours du temps auprès des participants ayant renouvelé leur consentement à prendre part à l’étude. Le recueil des données s’effectue à l’aide de questionnaires, d’examens de santé et d’appareils de mesure mobiles. Ces données sont exploitées à des fins de recherche, exclusivement dans le but d’améliorer la prévention et la santé de la population.

Parmi les 9651 participants et participantes à SAPALDIA1 en 1991, 8047 ont renouvelé leur participation à SAPALDIA2 en 2002. Depuis, deux autres enquêtes ont eu lieu avec SAPALDIA3 en 2010 et tout récemment SAPALDIA4 en 2017. Un cinquième volet de l'étude est actuellement en cours: SAPALDIA5.

SAPALDIA était initiée pour étudier spécifiquement l’effet à long terme de la pollution de l’air sur la santé pulmonaire – thème toujours actuel. Toutefois les données recueillies depuis de nombreuses années nous permettent d’étendre notre domaine de recherche et notamment d’identifier les facteurs et mécanismes biologiques associés à la qualité de vie au cours du vieillissement.

Nicole Probst-Hensch

Nicole Probst-Hensch, Professor, PhD (Pharmacy and Epidemiology), MPH

Head of Department, Group Leader, Head of Unit +41612848378
nicole.probst@swisstph.ch

SAPALDIA est une étude multicentrique. Voici les huit centres de l’étude:

 

Centre d’étude: AARAU

Dr. med. Robert Bettschart
Hirslandenklinik Aarau

Centre d’étude: BASEL

Prof. Daiana Stolz
Universitätsspital Basel, Pneumologie

Centre d’étude: DAVOS

Dr. med Thomas Rothe
Spital Davos, Pneumologie

Centre d’étude: GENEVA

Prof. Paola Gasche-Soccal
Hopitaux Universitaires Genève, Services des Pneumologies

Centre d’étude: LUGANO

Prof. Marco Pons
Ospedale Regionale di Lugano, Pneumologia

Centre d’étude: MONTANA

Prof. Pierre-Olivier Bridevaux
Hôpital du Valais Sion, Centre Valaisan de Pneumologie

Centre d’étude: PAYERNE

Dr Luc Burdet
Hôpital Intercantonal de la Broye, Payerne

Centre d’étude: WALD (ZH)

Dr. Alexander Turk
Lunge Zürich

Actuellement SAPALDIA est soutenue financièrement par le Fond National Suisse

Depuis les années 1990, l’étude a reçu un soutien financier continu de fonds publics, principalement du Fonds National Suisse de la recherche scientifique. Au cours des années, l’étude de cohorte a été soutenue par d’autres organes cantonaux et nationaux, tels que l’office fédéral de l’environnement, l’office fédéral de la santé publique, l’office fédéral des transports, les canton d’Argovie, de Bâle-Ville, de Bâle-Campagne, de Genève, de Lucerne, du Tessin, du Valais, des Grisons et de Zurich, mais aussi des fondations, telles que  Freiwillige Akademische Gesellschaft, Bündner Heilstätten, UBS Wealth Foundation, ou encore l’Assurance suisse des accidents au travail (SUVA), Talecris Biotherapeutics GmbH, Abbott Diagnostics, la clinique Barmelweid et la clinique Hirslanden. En plus SAPALDIA a été soutenue par des fonds européens de recherche, tels que European Commission 018996 (GABRIEL), Wellcome Trust WT 084703MA, Exposomics EC FP7 Grant (Grant agreement No: 308610).

Les 25 années d’existence de SAPALDIA font d’elle l’une des plus importantes études portant sur la santé. Actuellement, SAPALDIA représente une source essentielle d’informations à la lutte contre les maladies chroniques menée au niveau de la Confédération et des Cantons. Les maladies cardiovasculaires, le diabète et les maladies pulmonaires sont de plus en plus fréquentes dans le monde entier. Elles constituent un poids lourd à porter pour les personnes atteintes et leur famille, et mettent le système de santé suisse au défi.

La recherche en santé publique à laquelle contribue SAPALDIA au niveau national et international, avec notamment des coopérations européennes, vise à apporter les informations nécessaires à la prise de décision en réponse aux problèmes sanitaires. Ainsi, le recueil de données prospectives à partir d’échantillons biologiques auprès de la population générale de la Suisse contribue à la richesse des données de SAPALDIA, et permet d’apporter les connaissances étiologiques nouvelles et utiles en termes de prévention et de lutte contre la maladie.

Voici quelques objectifs de recherche abordés par SAPALIDA au cours des 30 dernières années 

SAPALDIA1: Examiner s’il y a un lien entre l’exposition à la pollution de l’air et la fonction pulmonaire chez la population suisse. Enquêter sur la prévalence des allergies au sein de la population adulte en Suisse.

SAPALDIA2: Tester s’il existe un lien entre une amélioration de la qualité de l’air et un ralentissement de la diminution de la fonction pulmonaire liée à l’âge chez les adultes. Étudier les liens entre la pollution de l’air et la santé cardiovasculaire.

SAPALDIA3: Examiner l’impact des facteurs environnementaux ou liés au mode de vie, tels que la pollution sonore, l’activité physique, la nutrition sur la santé des adultes en Suisse.

SAPALDIA4: Étudier les facteurs qui augmentent durablement les chances de vieillir en bonne santé en reliant des données collectées antérieurement avec des informations nouvelles et particulièrement détaillées sur les caractéristiques du vieillissement. Déterminer les facteurs liés à la fréquence et au recours aux services médicaux ou à l’aide sociale.

SAPALDIA5: Pour la cinquième enquête de SAPALDIA, il est prévu d’envoyer deux questionnaires dans l’intervalle d’une année à tous les participant(e)s de l’étude. Le but reste comme pour les précédentes enquêtes d’actualiser les informations sur l’état de santé, le recours aux prestations médicales et sociales, la situation personnelle et les facteurs environnementaux.

Le schéma d’étude

Des données complexes pour mieux comprendre des maladies chroniques complexes

Les personnes qui, à la maison, se sentent dérangées par le bruit de la circulation routière, des avions ou des trains font en général moins de sport et se promènent moins régulièrement. Ces observations s’expliquent vraisemblablement par l’impact des nuisances sonores dues au trafic routier sur le sommeil. (Foraster et al. 2016. Environ Int).

L’asthme et les symptômes allergiques se font plus rares avec l'âge mais ne disparaissent pas complétement. Les asthmatiques ou les personnes ayant des membres de la famille qui souffrent d'allergies sont plus susceptibles de développer une rhinite allergique (rhume des foins). Au contraire, les personnes qui ont grandi à la ferme, qui ont des frères et sœurs aîné(e)s ou qui vivent à la campagne sont moins susceptibles de développer une rhinite allergique (Abramson et al 2016. Allergol Int).

Les données de l’étude SAPALDIA démontrent que diverses activités physiques ont un bienfait différent sur notre santé. Par exemple, faire de l'exercice pendant le temps libre a un bienfait plus important sur notre corps que l'exercice physique effectué dans le cadre du travail. Cela signifie que pour éviter la prise de poids, il faudrait se promener régulièrement et faire du sport pendant son temps libre (Wanner et al 2016. Prevent Med Rep).

En vieillissant, la paroi de l’artère carotide a tendance à s’épaissir et les artères à se rigidifier. La pratique régulière d'une activité physique ne peut pas stopper ces processus de vieillissement mais pourrait aider à les ralentir (Caviezel et al 2015. PLOSone; Endes et al 2016. Eur J Epidemiol).

Il faut des années pour que les traces laissées par le tabac sur l’organisme disparaissent complètement et que le profil de l’électrocardiogramme (ECG) d’une personne qui a arrêté de fumer redevienne semblable au profil ECG des personnes qui n’ont jamais fumé (Girard et al. 2016. Environ Res).

L’asthme est une maladie pulmonaire complexe. Il ne s'agit vraisemblablement pas d'une maladie unique mais plutôt d’un groupe de maladies, qui à tour de rôle peuvent provoquer des crises d’asthme. Grâce aux données concernant la fréquence des crises, l’apparition éventuelle d’allergies simultanément aux crises d’asthme, la prise de médicaments et l’âge du diagnostic, SAPALDIA a permis d’identifier différents types d’asthmes. De plus, nos résultats démontrent qu’un surpoids excessif est un facteur de risque pour l’asthme, et que l’impact du surpoids sur l’asthme varie significativement selon les types d’asthmes (Jeong et al 2016, soumis à la publication).

En 2009, parmi les participants à SAPALDIA3, 1 sur 20 était atteint du diabète de type 2. De plus, nous avons trouvé qu’une exposition à la pollution atmosphérique, et notamment une concentration élevée de particules fines dans l’air ambiant à l’adresse du domicile, était associée à un risque plus élevée de diabète de type 2. (Eze et al 2014. Environ Int).

Le «syndrome métabolique» représente l’ensemble des signes physiologiques tels que l’hypertension artérielle, le surpoids, la graisse abdominale ainsi qu’un taux élevé de glucose et de lipides dans le sang. Grâce aux données de SAPALDIA, nous avons démontré que l’exposition aux particules fines augmente le risque du syndrome métabolique (Eze et al 2015. PLOS One).

Les analyses génétiques ont démontré que le gène de la cadhérine 13 (CDH13) joue un rôle dans l’association entre pollution de l’air et fonction pulmonaire. Les personnes qui possèdent différentes variations génétiques de la cadhérine 13 ne réagissent pas de la même manière aux particules fines. La cadhérine 13 semble amplifier l’effet négatif des polluants atmosphériques sur les poumons en diminuant la sécrétion de l'adiponectine qui est un messager chimique aux propriétés anti-inflammatoires. En outre, la molécule de l'adiponectine semble jouer un rôle important dans le processus de perte de poids (Imboden et al 2015. Environ Health Perspect).

La protéine des cellules de Clara (CC-16) est produite par les poumons et est détectable dans le sang. Une production élevée de CC-16 est associée avec une meilleure résistance du corps aux attaques inflammatoires et oxydatives provoquées par les influences de l'environnement. L’effet protecteur de la CC-16 a également été démontré dans les échantillons sanguins des participant(e)s de SAPALDIA. Nous avons remarqué qu’à travers les années, plus le taux sanguin de CC-16 est élevé, plus la fonction pulmonaire reste stable. Ce résultat pourrait ouvrir la voie à la création de nouveaux médicaments contre les maladies pulmonaires (Guerra et al 2015. Lancet Resp Med).

L’une des plus importantes coopérations européennes en matière de recherche sur les effets de la pollution de l’air sur la santé (ESCAPE), a permis de démontrer que la pollution de l’air, même à des niveaux d’exposition faibles, diminuait la fonction pulmonaire moyenne à l’échelle de la population. Aussi, les poumons des personnes en surpoids sont plus sensibles à la pollution atmosphérique (Adam et al 2015. Eur Resp J).

Un régime alimentaire qui comprend une forte proportion de fruits, de légumes, de noix et de poisson, ainsi que la consommation de soupes, d'eau, de thé et de café, est associé à une meilleure fonction pulmonaire chez les participants à SAPALDIA qu'un régime alimentaire contenant une forte proportion de protéines (viande, saucisse, œufs), de collations salées et d'alcool (Steinemann et al 2018. Respiration).

Dans le cadre du projet européen ECRHS, auquel SAPALDIA participe depuis le début, il a été examiné si les interdictions de fumer introduites ont réduit l'exposition à la fumée passive. L'étude a pu montrer qu'après l'introduction des interdictions de fumer, la probabilité d'être exposé au tabagisme passif au travail a sensiblement diminué. Les interdictions de fumer dans les lieux de travail publics et privés ont donc effectivement réduit le tabagisme passif nocif (Olivieri et al 2019. Air intérieur).

Des études épidémiologiques montrent que la pollution de l'air est un facteur de risque courant de maladies pulmonaires, et cérébrales/cardiovasculaires. Dans le cadre du projet européen EXPOsOMICs, auquel SAPALDIA participe, les chercheurs ont montré que certains processus métaboliques dans l'organisme (p. ex. le métabolisme du linolénate, le linolénate étant un sel de l'acide gras insaturé acide linoléique)) peut être perturbé par de nombreuses années d’exposition à la pollution de l'air, en particulier par les poussières fines. Ils ont également pu démontrer que le métabolisme de du linolénate joue également un rôle dans l'asthme chez les adultes et dans les maladies cérébrales et cardiovasculaires. Ainsi, ces résultats suggèrent que la pollution atmosphérique peut perturber les processus métaboliques communs aux maladies chroniques fréquentes et ainsi augmenter le risque de maladies comme l'asthme et les maladies cérébrales/cardiovasculaires (Jeong et al 2018. Environ Int).

Lors du nettoyage avec des produits de nettoyage chimiques (p. ex. des sprays de nettoyage), les voies respiratoires sont exposées aux vapeurs d’agents chimiques. Les chercheurs de l'ECRHS ont montré que les femmes qui nettoient régulièrement à la maison ou au niveau professionnel perdent leur fonction pulmonaire plus rapidement. Cela signifie qu'une utilisation prolongée d'agents de nettoyage chimiques pourrait poser un risque à long terme pour la santé des voies respiratoires (Svanes et al. 2018. J Respir Crit Care Med. ).

Le bruit de la circulation, en particulier le bruit de la circulation routière et des avions, peut être associé à un risque accru de développer le diabète de type 2. C'est ce qu'ont démontré les chercheurs à l'aide des données SAPALDIA (Eze et al 2017. Inter J Epidemiol). Les chercheurs ont également montré que le bruit de la circulation à long terme la nuit a un effet sur le contrôle glycémique, en particulier chez les diabétiques. Cela signifie qu'un médecin pourrait recommander aux diabétiques de fermer la fenêtre la nuit ou de dormir du côté le plus calme de la maison (Eze et coll. 2017. Int J Environnement Res Public Health).

Les maladies pulmonaires sont associées à un risque accru de maladie cardiovasculaire chez les adultes, mais on en sait peu sur leurs premiers effets à l'adolescence. Dans l'étude SAPALDIA Youth Study, 257 enfants de participant(e)s à SAPALDIA ont été examinés pendant SAPALDIA3. Il a été démontré que chez les garçons asthmatiques, il y a un risque accru de modifications précoces des vaisseaux sanguins dans le système cardiovasculaire, même à l'adolescence. Ces résultats suggèrent que l'asthme infantile peut augmenter le risque de maladie cardiovasculaire plus tard dans la vie (Dratva et al 2018. Eur J Pediatr).

Le surpoids a été associé à plusieurs reprises à l'asthme non-allergique. D’autres études, utilisant le modèle d’expérimentation de la souris, ont pu démontrer que les mécanismes inflammatoires jouent un rôle important. Les données SAPALDIA ont été utilisées pour déterminer quels mécanismes biologiques pourraient être à l'origine de ce phénomène. Les chercheurs de SAPALDIA ont pu confirmer que le risque accru d'asthme non allergique associé à l'obésité est influencé par les changements épigénétiques des gènes inflammatoires (Jeong et al 2019. Int J Environnement Res Santé publique).

Le tabagisme joue-t-il un rôle dans le développement de l'asthme chez les adultes ? Dans le cadre du projet GABRIEL, les chercheurs ont pu fournir des indications à cet égard. Six études ont participé à ce projet et SAPALDIA était bien sûr présente. Grâce à une étude d'association à l'échelle du génome, les chercheurs ont pu montrer qu'il existe des variantes génétiques sur les chromosomes 9 et 12 qui sont associées à la fois au tabagisme et au développement de l'asthme chez les adultes (Vonk et al 2017. Int J Hyg Environ Health).

Dans SAPALDIA, 4 % des participants ont une fonction pulmonaire limitée. Les raisons peuvent être multiples. Cependant, les données de SAPALDIA montrent que les personnes atteintes d'insuffisance pulmonaire sont en moyenne moins active physiquement et leurs activités sont moins intensives. Aussi, ces personnes souffrent plus fréquemment d'autres maladies comme l'hypertension artérielle, le diabète, les maladies cardiovasculaires et la dépression (Carsin et al 2019. Respir Med).

Un mode de vie sain (comprenant beaucoup d'exercice, le contrôle du poids, l’absence de tabac et une faible consommation d'alcool) protège non seulement contre les maladies chroniques, mais a également un effet positif sur l'évolution d'une maladie chronique existante. Grâce aux données de SAPALDIA, nous avons pu montrer que malgré le diagnostic le mode de vie ne s’était amélioré pas, et cela en particulier chez les hommes souffrant d'hypertension artérielle ou de diabète. Par conséquent, les recommandations pour l'amélioration du mode de vie sont un élément important de tout traitement du diabète et de l'hypertension (Walther et al 2017. Prev Med).

Les personnes exposées aux métaux ou aux poussières minérales au travail souffrent plus fréquemment de bronchite chronique et ont plus fréquemment des problèmes d'expectorations. Tels sont les résultats d'une analyse dans le cadre du projet ECRHS (Lytras et al 2019. Occup Environ Med).

Une étude SAPALDIA a montré que l'exposition à long terme aux polluants atmosphériques peut affecter négativement la variabilité du rythme cardiaque, en particulier chez les personnes ne possédant pas le gène GSTM1. Ce lien n'était perceptible que chez les personnes en bonne santé (Meier-Girard et al. 2019. Environ Int).

Une coopération entre de nombreuses études de cohortes, dont SAPALDIA faisait partie, a montré que les données épigénétiques, et en particulier celles portant sur la modification de la méthylation de l'ADN, peuvent être utilisées pour comprendre les processus biologiques par lesquels les inégalités sociales peuvent affecter un vieillissement en bonne santé (Fiorito et al. 2019. Vieillissement).

La fonction pulmonaire est influencée par l’environnement et le mode de vie. Ces influences extérieures se traduisent par des « marques épigénétiques » en modifiant la méthylation de l’ADN à certains endroits, qui à leur tour régulent des processus biologiques. Nous avons réussi à démontrer que des profils de méthylation caractéristiques de la consommation de tabac exercent un impact négatif sur la fonction pulmonaire. Cela prouve une nouvelle fois l’effet nocif du tabagisme. Les résultats joueront aussi un rôle important dans l’évaluation de la nocivité des cigarettes électroniques (Imboden et al. 2019. Eur Respir J).

Une étude menée avec les données de SAPALDIA a montré que le risque de développer de l'asthme à la fin de l'âge adulte augmente lorsque les participants rapportent un épaississement de leur silhouette entre différents moments de leur vie (enfance, puberté, âge jeune adulte, etc.). Chez les femmes, c'était particulièrement le cas entre 45 ans et l’âge de la ménopause (Hansen et al. 2019. Médecine respiratoire).

Dans le cadre d’une étude européenne à la quelle SAPALDIA a participé, il a été démontré que le statut social est un facteur important à prendre en compte afin d’établir le lien entre la pollution atmosphérique, p. ex. l’exposition au dioxyde d’azote (NO2), et la fonction pulmonaire (Keidel et al 2019. Int J Environnement Res Santé publique).

Il est de plus en plus évident que la pollution atmosphérique joue un rôle dans le développement de l'asthme. Une étude impliquant SAPALDIA a pu montrer que certains biomarqueurs du système immunitaire jouent un rôle (Mostafavi et al. 2019. Sci. Rép. ) 

Dans le cadre de vastes études internationales faisant appel à des données provenant de plus de 400 000 participants, plus de 270 facteurs de risque génétiques de la fonction pulmonaire ont été identifiés. La connaissance des facteurs génétiques peut améliorer le traitement à long terme de la MPOC (maladie pulmonaire obstructive chronique) par une meilleure compréhension des mécanismes de la maladie. Cela pourrait même contribuer à la prévention de cette maladie grave (Shrine et al. 2019. Nature Genetics ; Wain et al. 2018. Nature Genetics; Jackson et al. 2018. Wellcome Open Research). 

L'asthme est une maladie pulmonaire chronique contre laquelle des traitements existent. Il peut arriver que l'asthme disparaisse et on parle alors de rémission. En collaboration avec d'autres études de cohortes, SAPALDIA a permis d’identifier les gènes susceptibles de jouer un rôle dans la rémission de l'asthme (Vonk et al. 2018. Clin. Exp. Allergie).

Le rhume des foins allergique est plus fréquent dans certaines familles que dans d'autres. Une vaste étude internationale portant sur près de 60 000 personnes atteintes de rhume des foins, et à laquelle SAPALDIA a contribué par ses analyses, a identifié 20 nouveaux gènes qui augmentent le risque de contracter le rhume des foins (Waage et al. 2018 Nature Genetics).

Grâce à des modèles de calcul, l'exposition au bruit du trafic aérien, ferroviaire et routier peut être estimée pour toutes les adresses en Suisse. Les données SAPALDIA ont montré qu'une exposition accrue au bruit du trafic routier à la maison est associée à un risque accru d'obésité et à un tour de taille plus large. Cela n'a pu être démontré pour d'autres sources de bruit comme le bruit des avions ou des trains (Foraster et al. 2018. Environnement. Int. ). 

La protéine alpha-1-alpha-trypsine (AAT) circule dans le sang et protège les poumons des attaques provoquées par le tabagisme. On sait qu'une déficience génétique de la protéine AAT dans le sang simultanément au tabagisme peuvent entraîner une maladie pulmonaire chronique dès le milieu de l'âge adulte. Les chercheurs de SAPALDIA ont récemment démontré que l'AAT peut protéger non seulement les poumons, mais aussi les vaisseaux sanguins. La pertinence clinique de la prise en compte de ce facteur de risque pulmonaire traditionnel également pour les maladies cardiovasculaires doit d'abord être prouvée par d'autres études (Curjuric et al. 2018. artériosclérose). De plus, avec les données SAPALDIA, nous avons pu analyser les données épigénétiques issues de l’analyse de la méthylation de l'ADN, et ainsi montrer que la régulation épigénétique de la région génique de l'AAT n'affecte pas la fonction pulmonaire dans la population générale (Beckmeyer-Borowko et al. 2018 Resp. Rés. ).