Une étude menée au Jardin zoologique de l’Université de Tel-Aviv sur deux espèces de souris locales, la souris épineuse dorée et la souris épineuse commune, révèle que l’éclairage artificiel peut perturber le rythme naturel du système immunitaire. Selon les chercheurs, même une exposition à une lumière artificielle nocturne minimale, équivalente à celle de l’éclairage public, entraîne une augmentation de la mortalité de 2,35 fois. L'étude a été menée par la doctorante Hagar Vardi-Naim sous la direction des Prof. Yariv Wine, directeur du Laboratoire d’immunologie appliquée, et Noga Kronfeld-Schor, directrice de l'Ecole d'études de l'environnement et rectrice de l’Université de Tel-Aviv.
Ses résultats préoccupants ont été publiés dans la revue Environmental Pollution.
Le lien entre horloge biologique et système immunitaire
« L'organisme de chaque mammifère, y compris le nôtre, est régulé par une horloge biologique interne, réglée sur 24 heures par l'alternance naturelle jour-nuit (rythme circadien), signalant aux divers organes et systèmes physiologiques, dont le système immunitaire, comment ils doivent fonctionner aux différents moments de la journée. Par exemple, le taux de lymphocytes, globules blancs qui protègent l'organisme des infections, des microbes et des cellules cancéreuses, fluctue dans le sang, provoquant une production plus ou moins importantes d'anticorps à des moments précis, et donc le renforcement, ou au contraire l'affaiblissement de la réponse immunitaire aux bactéries ou aux virus », explique Hagar Vardi-Naim. « La pollution lumineuse perturbe cet équilibre, désynchronise l'horloge centrale par rapport au temps environnemental et modifie ces schémas, altérant la réponse immunitaire ».
Dans le cadre de l'étude, les chercheurs ont examiné l'impact de la lumière artificielle sur le système immunitaire de deux espèces apparentées de petits rongeurs, la souris épineuse dorée et la souris épineuse commune, vivant toutes deux dans le désert de Judée, mais l'une étant diurne, et l'autre nocturne. Les souris ont été transférées vers des enclos extérieurs du jardin zoologique de l'Université de Tel-Aviv reproduisant au mieux leur environnement naturel, et certaines ont été exposés à la lumière artificielle nocturne.
« Nous avons maintenu les souris épineuses dans des enclos simulant au mieux leur habitat naturel. La moitié étaient éclairés la nuit par des LED blanches à faible intensité, type d'éclairage public le plus courant aujourd'hui, l'autre moitié étant exposée uniquement aux cycles naturels de lumière et d'obscurité : soleil, lune et étoiles », explique Hagar Vardi-Naim.
Une augmentation significative de la mortalité
Les chercheurs ont examiné le taux de lymphocytes dans le sang des rongeurs à plusieurs moments de la journée et ont découvert que, comme chez l'homme, il augmente pendant les heures de repos, entre deux et quatre heures du matin. De même, leur production d'anticorps en réponse à un antigène (substance qui déclenche la réponse immunitaire, par exemple un virus ou un vaccin) varie selon le moment de l'activité.
« Nous avons observé que les animaux exposés à un antigène durant leur période de repos produisaient beaucoup plus d'anticorps que ceux exposés pendant leur phase active », explique-t-elle. « En revanche, l'exposition à la pollution lumineuse a complètement perturbé ces rythmes. Au lieu d'un cycle quotidien caractérisé par des variations du taux de lymphocytes et de la réponse immunitaire, nous avons observé une uniformisation totale des fluctuations journalières. Cela signifie que le système immunitaire perd son rythme naturel et, par conséquent, sa réponse aux infections, au stress environnemental ou à la vaccination peut s'avérer sous-optimale, augmentant la vulnérabilité des animaux sur le long terme ».
De plus, les souris exposées à la pollution lumineuse ont montré une mortalité 2,35 fois plus élevée que le groupe témoin. L'augmentation de la mortalité s'étant produite parallèlement aux perturbations des rythmes immunitaires et endocriniens (hormonaux), les chercheurs suggèrent que le dérèglement du cycle biologique des rongeurs a contribué à la diminution de leur taux de survie. L'exposition chronique à la lumière artificielle nocturne perturbe donc le fonctionnement des systèmes immunitaire et endocrinien chez les souris, réduisant leur survie.
Un facteur de risque environnmental pour la santé
Hagar Vardi-Naim souligne que les souris étudiées constituent un exemple représentatif, ces conclusions ayant donc des implications pour l'ensemble des êtres vivants, y compris les humains. « Nos résultats montrent que la pollution lumineuse n'est pas une simple modification esthétique environnementale, mais constitue bien un facteur biologique actif. Nous estimons que la pollution lumineuse doit être perçu comme un facteur de risque environnemental pour la santé, avec des conséquences importantes, non seulement pour la faune sauvage, mais aussi pour la santé humaine et l'ensemble de l'écosystème. En effet, les animaux immunodéprimés peuvent transmettre des maladies à l'homme, et il est probable que le système immunitaire humain réagisse de manière similaire », conclue Hagar Vardi. « Notre étude souligne la nécessité de prendre en compte ces impacts dans la réglementation de l'éclairage et de réexaminer l'étendue et l'intensité de la Lumière Artificielle Nocturne dans les espaces urbains et naturels ».
« Ces recherches révèlent comment les changements environnementaux, comme la pollution lumineuse croissante, peuvent influencer des systèmes biologiques complexes, d'une manière souvent négligée dans les études en laboratoire classiques. Face à la transformation continue des milieux naturels liée à l'activité humaine, l'étude des réponses immunitaires dans des conditions écologiques proche du réel est essentielle pour mieux comprendre l'impact des changements environnementaux mondiaux sur la faune, les écosystèmes et la santé humaine.
Ces recherches ont bénéficié du soutien de la Fondation israélienne pour la science.
Photos :
1. De gauche à droite : le Prof. Noga Kornfeld-Schor, Hagar Vardi-Naim et le Prof. Yariv Wine (Crédit : Université de Tel-Aviv)
2. Globules blancs
3. La souris épineuse commune
