Hormèse

Un organisme soumis à une dose très faible d'un agent chimique peut manifester une réponse opposée à celle observée pour une forte dose.

L’hormèse (du grec hórmēsis, mouvement rapide d'impatience, du grec ancien hormáein, mettre en mouvement) désigne une réponse de stimulation des défenses biologiques, généralement favorable, à des expositions de faibles doses de toxines ou d'autres agents générateurs de stress. À cause de ce mécanisme, un agent polluant ou toxique peut avoir un effet opposé suivant que la dose reçue est faible ou forte.

Par exemple, des souris irradiées par des fortes doses de rayonnement gamma ont un moindre risque de contracter un cancer lorsqu'elles ont été précédemment soumises à de faibles doses de rayonnement gamma^[1]. On a pu observer un effet similaire de la dioxine sur des rats. Des facteurs de stress environnementaux susceptibles de produire des effets positifs de stimulation ont été parfois qualifiés de « eustress ».

Histoire

Le principe que « c'est la dose qui fait le poison » avait déjà été formulé par Paracelse.

La première description de l'hormèse en 1888 est due à Hugo Schulz, un pharmacien allemand, qui rapporta ses observations sur le fait que la croissance de la levure pouvait être stimulée par de petites doses de poisons. Cette observations fut rapprochée de celle du médecin Rudolf Arndt, qui travaillait sur l'effet sur les animaux de faibles doses de médicaments.

Ces travaux conduisirent à formuler la loi dite de Arndt-Schulz : « pour toute substance, de faibles doses stimulent, des doses modérées inhibent, des doses trop fortes tuent. » Le soutien de Arndt en faveur de l'homéopathie contribua à discréditer cette loi entre les années 1920 et 1930, et elle n'est plus reconnue comme valide pour toutes substances.

Plus récemment^[Quand ?], Edward Calabrese a restauré l'idée d'hormèse par ses travaux sur la Menthe poivrée^[2],[3].

Une étude récente sur les liquidateurs qui sont intervenus après la Catastrophe de Tchernobyl a montré que ceux qui avaient reçu environ 50 mSv présentaient un taux de cancer inférieur de 12% par rapport à la moyenne de la population russe. Néanmoins ces données sont difficiles à interpréter compte tenu de l'incertitude sur la dose de rayonnement reçue (dose évaluée et non pas mesurée individuellement), et compte tenu de la petite différence de niveau de vie, puisque les liquidateurs perçoivent une pension, qui augmente ainsi leur niveau de vie et leur capacité à se soigner.

Mécanisme biologique

En toxicologie, le phénomène d'hormèse se caractérise par une forme caractéristique de la courbe de relation dose / effet, qui change de signe pour les faibles doses, ce qui lui donne une forme en "U" ou en "J" (quand l'effet des fortes doses est compté positivement).

Les mécanismes biomédicaux par lesquels l'hormèse se manifeste ne sont pas bien compris. On pense globalement que la présence d'une faible dose de toxique déclenche certains mécanismes d'auto-réparation dans la cellule ou l'organisme, et ces mécanismes une fois activés sont suffisants pour non seulement neutraliser l'effet initial du toxique, mais également réparer d'autres défauts que le toxique n'avait pas provoqués.

Impact sur la politique de santé

Ce phénomène d'hormèse est mal connu, et on ne sait pas très bien s'il est commun ou important. L'idée générale que de faibles doses peuvent avoir des effets différents des doses fortes (et parfois radicalement différent) est connu et accepté, mais cela ne signifie pas nécessairement que l'effet de la faible dose soit à proprement parler bénéfique.

Le débat en particulier est actif autour de la question -très polémique- de l'effet des faibles doses de radiations, l'un des domaines où l'hormèse est le plus étudiée ; et il n'y a pas de consensus sur l'effet bénéfique des faibles doses de radiations, ni même sur l'existence d'un phénomène d'hormèse en matière de radiation. Depuis des années, les organismes de santé publique ont suivi en matière de radiation un modèle dit « linéaire sans seuil » qui postule que les effets sont directement proportionnels à la dose, y compris aux faibles doses (pour lesquelles il n'y a généralement plus d'effets statistiquement observables).

L'approche « linéaire sans seuil » est une approche majorante, dictée par le principe de précaution faute d'une meilleure information : même si l'on a des raisons de penser que d'autres phénomènes peuvent apparaître aux faibles doses, il n'y a pas lieu de retenir un autre modèle tant que l'existence d'un seuil n'est pas clairement établie. Cependant, lorsque les études montrent une relation dose / effet non linéaire, des modèles à seuil (impliquant une absence de risque de cancer à des doses inférieures à un seuil) sont couramment acceptés.

Cependant, la non-linéarité peut inversement conduire à durcir certaines limites d'exposition en matière de santé publique : de faibles doses peuvent avoir des effets négatifs que n'ont pas des doses plus fortes.

« De fait, la méta-analyse qui a été faite des résultats de l’expérimentation animale montre dans 40 % de ces études une diminution de la fréquence spontanée des cancers chez les animaux après de faibles doses, observation qui avait été négligée car on ne savait pas l’expliquer. »^[4]

Notes et références

NOTE: Une première version de cet article était basé sur la publication "Hormesis: Principal Concepts and Take Home Message", by Edward J. Calabrese, Ph.D., University of Massachusetts, from a hormesis panel discussion, Feb 25, 2004, Washington, DC.

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Hormesis » (voir la liste des auteurs)

Références

1. ↑ Pour une observation similaire sur l'irridiation accidentelle de ferrailleurs à Istambul, voir [1].
2. ↑ Calabrese, Edward, « Hormesis: a revolution in toxicology, risk assessment and medicine », dans EMBO reports, vol. 5, 2004, p. S37–S40 [lien DOI] 
3. ↑ (en) Tom Bethell, The Politically Incorrect Guide to Science, USA, Regnery Publishing, 2005 (ISBN 978-0-89526-031-4) (LCCN 2005029108) [lire en ligne], p. 58–61 
4. ↑ La relation dose-effet et l’estimation des effets cancérogènes des faibles doses de rayonnements ionisants. Maurice Tubiana et André Aurengo, Rapport à l'Académie nationale de médecine, octobre 2004.

Liens externes

• Courrier International : Ce qui ne nous tue pas nous rend plus fort
• Whole-body responses to low-level radiation exposure.
• Dose-effect relationships and estimation of the carcinogenic effects of low doses of ionizing radiation.
• The Cancer Risk From Low Level Radiation: A Review of Recent Evidence.
• BELLE (Biological Effects of Low Level Exposure) website.
• International Hormesis Society
• International Dose-Response Society
• Hormesis in Aging
• SienceDirect: Mechanisms of Toxicity