Le produit chimique des pneus 6PPD-Quinone cible le centre cérébral de la peur après inhalation

6PPD-quinone (6PPD-Q) est un contaminant environnemental émergent généré lorsque le 6PPD, un antioxydant largement utilisé dans le caoutchouc des pneus, réagit avec l'ozone atmosphérique. Il s'accumule dans les particules d'usure des pneus et de la chaussée et a été détecté dans l'air, l'eau, le sol et les fluides biologiques humains, notamment le liquide céphalorachidien, le sérum et l'urine. Des concentrations élevées dans le liquide céphalorachidien ont été associées à des patients atteints de la maladie de Parkinson, mais les conséquences toxicologiques de l'inhalation de 6PPD-Q aérien sont restées presque entièrement inexplorées — pourtant cette voie d'exposition est la plus pertinente pour l'exposition humaine quotidienne à proximité des routes et en milieu urbain.

Cette étude a établi un modèle d'inhalation exclusive par voie nasale chez des souris ICR mâles âgées de 13 semaines, en utilisant des doses calibrées sur des valeurs environnementales réelles de 0, 0,14 et 14 mg/m³ pendant 2 heures par jour sur 28 jours. Les doses ont été dérivées en adaptant les concentrations atmosphériques réelles (jusqu'à environ 10 000 pg/m³) à la physiologie de la souris à l'aide d'un facteur d'ajustement interspécifique de 100×. Une période de récupération post-exposition de 28 jours a suivi, après laquelle des tissus ont été prélevés pour des analyses histopathologiques, transcriptomiques et comportementales. La fonction pulmonaire, l'imagerie cardiaque (échocardiographie), le poids des organes métaboliques, les paramètres spermatiques et l'histopathologie multi-organes ont été évalués, ainsi qu'une batterie de tests neurocomportementaux incluant le labyrinthe en croix surélevé (EPM), le test de reconnaissance d'objet nouveau (NORT) et l'interaction sociale en chambre à trois compartiments.

Le résultat principal a été une hiérarchie frappante dans la vulnérabilité des organes : les atteintes pulmonaires, cardiovasculaires, hépatiques, rénales et spléniques se sont largement résolues durant la période de récupération, mais les dommages neurologiques, eux, ne l'ont pas fait. Les souris exposées au 6PPD-Q ont présenté un comportement persistant d'anxiété dans l'EPM même après 28 jours de récupération, sans réversibilité équivalente des mesures cognitives ou sociales, ce qui indique que le circuit peur/anxiété médié par l'amygdale a été atteint de façon sélective et durable. La coloration de Nissl et les marqueurs de vieillissement neuronal ont confirmé une dégénérescence neuronale substantielle dans l'amygdale basolatérale (BLA), associée à des marqueurs élevés de stress oxydatif, tandis que le cortex cérébral présentait des modifications comparativement minimes — soulignant la vulnérabilité spécifique à cette région.

Le profilage transcriptomique de la BLA a révélé que Early Growth Response 1 (Egr1), un facteur de transcription essentiel à la plasticité synaptique et à la régulation des gènes sensibles au stress, était nettement sous-exprimé au niveau de l'ARNm mais présentait une tendance à la hausse au niveau protéique. Les auteurs interprètent cette discordance comme la preuve que des mécanismes post-transcriptionnels — incluant une efficacité traductionnelle altérée, des modifications épigénétiques et une régulation post-traductionnelle — gouvernent l'expression d'Egr1 sous l'effet de la toxicité du 6PPD-Q. En aval d'Egr1, des protéines transporteuses de solutés et des protéines liant le calcium se sont révélées dérégulées, fournissant une voie moléculaire plausible reliant le stress oxydatif neuronal à un comportement anxieux aberrant. De manière déterminante, l'élévation de la protéine Egr1 a été détectée dans la BLA mais pas dans le cortex cérébral, renforçant le caractère spécifique à la région du mécanisme neurotoxique.

Cette étude est la première à caractériser la neurotoxicité du 6PPD-Q inhalé dans un modèle mammifère à des concentrations environnementalement pertinentes, identifiant la BLA comme cible sensible et Egr1 comme médiateur moléculaire central. L'irréversibilité des effets comportementaux après une période de récupération complète est particulièrement préoccupante compte tenu du caractère omniprésent et continu de l'exposition humaine par inhalation à proximité des axes routiers. Les limites incluent l'utilisation exclusive de souris mâles, ce qui exclut toute analyse des différences entre sexes, la fenêtre d'exposition relativement courte et l'incertitude translationnelle inhérente à l'extrapolation de la souris à l'humain. Néanmoins, ces résultats s'alignent avec les signaux épidémiologiques reliant la charge corporelle en 6PPD-Q à des pathologies neurologiques et soulignent la nécessité d'une attention réglementaire portée à cette classe de polluants insuffisamment étudiée.