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Guillaume HOLUB | LP2I Bordeaux

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Neurotoxicité du manganèse : les études du LP2i Bordeaux permettent à l’OMS de réévaluer ses recommandations

Avr 11, 2022 | A LA UNE

L’équipe Imagerie Chimique et Spéciation du Laboratoire de physique des 2 infinis de Bordeaux (LP2i Bordeaux) a publié plusieurs études sur la neurotoxicité du manganèse dont les effets, à haute dose, ont des conséquences graves sur la santé humaine. Ces travaux font partie des publications reprises par l’Organisation mondiale de la santé pour établir de nouvelles directives sur les seuils de toxicité à cet élément.

Le manganèse (Mn) est un élément essentiel pour l’homme. Il est impliqué dans des fonctions biologiques indispensables à la vie mais et il s’avère neurotoxique à dose trop élevée. Il est naturellement présent dans l’alimentation et dans les eaux souterraines, parfois en forte concentration suivant la nature des sols.

L’équipe Imagerie chimique et spéciation (ICS) du pôle santé-environnement du LP2iB, dirigée par Richard Ortega, étudie les effets toxiques des métaux dans le domaine des neurosciences. Elle s’intéresse aux mécanismes de neurotoxicité du Mn depuis de nombreuses années.

Richard Ortega sur la plateforme d’analyse par faisceaux d’ions du LP2iB. © Asuncion Carmona.

Ses approches d’analyse se basent sur des méthodes de micro-imagerie chimique par faisceau d’ions qui permettent de quantifier et visualiser l’accumulation du Mn dans les échantillons biologiques. Lors d’une conférence internationale sur le sujet, l’équipe ICS a décidé de s’associer avec des chercheurs Nord-Américains de l’Université Norwich (Vermont) pour effectuer des analyses dans les substituts de lait maternel, suspectés de contenir un taux de Mn trop important. En effet, sa présence dans les préparations alimentaires pour nourrissons, et plus généralement dans l’eau, est un sujet qui préoccupe la communauté scientifique car de récentes études indiquent un lien entre une exposition élevée au Mn et certains troubles neurologiques chez l’enfant.

Les résultats de leurs études montrent que les préparations pour nourrisson contiennent généralement beaucoup plus de Mn que le lait maternel et ceci pour plusieurs raisons : d’une part les substituts sont préparés à partir de lait de vache, naturellement plus riche en Mn. D’autre part, les fabricants ajoutent eux aussi du Mn dans leurs préparations. Enfin, lorsque les biberons sont préparés avec de l’eau elle-même riche en Mn, les seuils de toxicité peuvent alors être dépassés.

Tenant compte de ces récentes études menées, entre autres, par le LP2iB et l’Université Norwich, l’OMS a donc fixé un nouveau seuil provisoire recommandé de 80 µg/L de Mn dans l’eau (la précédente valeur était de 400 µg/L). Cette nouvelle valeur provisoire recommandée représente une avancée très importante pour garantir la sécurité sanitaire, surtout pour les enfants qui sont particulièrement exposés aux mécanismes de neurotoxicité.

Contact: Richard ORTEGA, Chercheur CNRS, +33 557 120 907, 

[1] https://www.who.int/publications/i/item/9789240045064

[2] https://www.who.int/docs/default-source/wash-documents/wash-chemicals/gdwq-manganese-background-document-for-public-review.pdf

[3] Mitchell E.J., Frisbie S.H., Roudeau S., Carmona A., Ortega R. (2021) How much manganese is safe for infants? A review of the scientific basis of intake guidelines and regulations relevant to the manganese content of infant formulas. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 65, 126710. 

[4] Mitchell E.J., Frisbie S.H., Roudeau S., Carmona A., Ortega R. (2020) Estimating daily intakes of manganese due to breast milk, infant formulas, or young child nutritional beverages in the United States and France: Comparison to sufficiency and toxicity thresholds. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 62, 126607. 

[5] Frisbie S.H., Mitchell E.J., Roudeau S., Domart F., Carmona A., Ortega R. (2019) Manganese levels in infant formula and young child nutritional beverages in the United States and France: comparison to breast milk and regulations. PLoS ONE, 14(11): e0223636. 

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Publications

Imaging the structural organization of chemical elements in growth cones of developing hippocampal neurons
Asuncion Carmona, Si Chen, Florelle Domart, Daniel Choquet, Richard Ortega
Metallomics (2022) 14(1), mfab073

Laser-driven Collisionless Shock Acceleration of protons from gas jets tailored by one or two nanosecond beams
J. Bonvalet, P. Loiseau, J.-R. Marques, E. Atukpor, E. d’Humières, J. Domange, P. Forestier-Colleoni, F. Hannachi, L. Lancia, D. Raffestin, M. Tarisien, V. Tikhonchuk, and Ph. Nicolaï
Physics of Plasmas, Vol.28, Issue 11 (2021) https://doi.org/10.1063/5.0031313

Extensive Study of the Quality of Fission Yields from Experiment, Evaluation and GEF for Antineutrino Studies and Applications K.-H.Schmidt, M. Estienne, M. Fallot, S. Cormon, A. Cucoanes, T. Shiba, B. Jurado, K. Kern, Ch. Schmitt, Nuclear Data Sheets 173 (2021) 54-117

Molecular Mechanisms of Environmental Metal Neurotoxicity: A Focus on the Interactions of Metals with Synapse Structure and FunctionAsuncion Carmona, Stéphane Roudeau, Richard Ortega Toxics (2021), 9(9), 198

Native Separation and Metallation Analysis of SOD1 Protein from the Human Central Nervous System: a Methodological Workflow Stéphane Roudeau, Benjamin G. Trist, Asuncion Carmona, Katherine M. Davies, Glenda M. Halliday, Yann Rufin, Stéphane Claverol, Stijn J.M. Van Malderen, Gerald Falkenberg, Kay L. Double and Richard Ortega Analytical Chemistry 2021, 93, 32, 11108–11115

Experimental study of the diffusion of Xe and Kr implanted at low concentrations in UO2and determination of their trapping mechanisms M. Gerardin, E. Gilabert, D. Horlait, M-F. Barthe, G. Garlot. Journal of Nuclear Materials Vol.556 (2021)

THÈSES

par Arnaud Rémi MARES 15/12/2021

Recherches d’accélérateurs de protons dans la Galaxie avec le Fermi-LAT et les télescopes H.E.S.S.

par Vincent BOTTAU 2/12/2021

Optimisation de la mesure neutronique des coïncidences avec des scintillateurs plastique pour la caractérisation des déchets radioactifs.

par Veronika PALUOVA 4/11/2021

Simulation Monte Carlo du bruit de fond des détecteurs et analyse des caractéristiques du fond de l’expérience SuperNEMO dans le laboratoire souterrain de Modane.

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Section efficace de fission du 242Pu : Progrès théoriques et expérimentaux.

par Wook Geun Shin le 22/12/2020

Development and application of the Geant4-DNA toolkit for the simulation of radiobiological effects at the sub-cellular scale.

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Recherche de la nature du neutrino via la décroissance double bêta sans émission de neutrinos. Caractérisation et optimisation du calorimètre SuperNEMO et impact sur la recherche de la décroissance du 82Se. Développement du premier prototype LiquidO.

par Pilar PUYUELO VALDES le 5/10/20

Faisceaux d’ions accélérés par interaction d’un laser intense avec un jet de gaz dense et application à l’analyse élémentaire.

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