Les poumons peuvent abriter des particules de suie si minuscules qu'elles échappent même aux microscopes classiques. Grâce à une méthode innovante développée par Hannelore Bové, leur visualisation est désormais possible.
La pollution atmosphérique est responsable de 4,2 millions de décès prématurés par an dans le monde. Les particules de suie, issues de la combustion incomplète de combustibles carbonés comme le bois, le charbon de bois, le diesel ou l'essence, en constituent une part importante. Ces constats ont motivé Hannelore Bové à explorer leurs effets sur l'organisme humain.
Hannelore Bové (1990), docteure en sciences biomédicales (UHasselt) et en sciences de la bio-ingénierie (KU Leuven) en 2017, figure en février de cette année dans la prestigieuse liste Forbes 30 Under 30 en Europe, dans la catégorie « Science et Santé ». Elle est reconnue comme l'une des chercheuses les plus prometteuses.
Pour étudier efficacement un phénomène, il faut pouvoir l'observer. « En cherchant dans la littérature une technique pour rendre la suie visible dans le corps, j'ai été surprise de constater l'absence de méthode optimale », explique Bové. Jusque-là, les chercheurs recouraient à des microscopes optiques pour repérer des particules noires dans les tissus pulmonaires et en estimer le nombre.
Cette approche présente des limites, souligne-t-elle : « Des particules trop petites passent inaperçues, et d'autres éléments noirs peuvent être confondus avec de la suie. Il devait exister de meilleures solutions. »
Bové s'est attelée à développer une technique pour visualiser précisément ces particules. « Afin d'être certains qu'il s'agit bien de suie. » Au sous-sol de l'Institut de recherche biomédicale de l'université de Hasselt, elle a découvert un laser utilisé pour rendre visibles des structures sans marquage préalable – un outil qui illumine les objets sans ajout de substances.
« J'ai testé avec des particules de suie, et cela a fonctionné par hasard ! », se souvient-elle. Avec ses collègues, elle a perfectionné une méthode : des flashs laser ultra-rapides dirigés sur des échantillons d'urine ou de sang font briller les particules comme des ampoules.
Depuis plusieurs années, Bové affine cette technologie au microscope. Elle l'a brevetée, tout comme une seconde méthode en développement, utilisant deux lasers exploitant l'absorption intense de la suie noire. « C'est comparable à un t-shirt noir qui absorbe chaleur et lumière en été, » illustre-t-elle. « Cela fournit des données supplémentaires pour quantifier précisément les particules. »
« Les poumons peuvent contenir des particules de suie si petites qu'elles sont invisibles au microscope. Avec notre laser, c'est possible. » Hannelore Bové
Cette découverte a enthousiasmé les chercheurs en épidémiologie, avides de mesurer l'exposition réelle à la suie. Bien que des stations belges surveillent sa concentration atmosphérique, les modèles d'exposition domiciliaire restent approximatifs. « Personne n'est chez soi 24h/24, et la suie dans l'air ne reflète pas ce qui s'accumule dans le corps. »
Désormais, c'est réalisable : Bové analyse l'urine des sujets pour évaluer leur exposition personnelle. Une étude sur 300 enfants a révélé que ceux vivant à moins de 300 mètres d'une route très fréquentée présentent près de 10 % de particules de suie en plus dans leurs urines.
Bové a observé que la suie urinaire ne reflète pas l'inhalation du jour : « Les particules persistent dans les poumons avant d'entrer dans la circulation sanguine et d'être excrétées. Plus le trajet est long, plus les risques d'effets néfastes augmentent. »
Grâce à ses travaux, des études toxicologiques précises deviennent possibles. Les particules de suie, avec leur cœur carboné absorbant des toxines comme le benzopyrène cancérigène lors de la combustion, agissent comme un cheval de Troie. « Durant mon postdoc de trois ans, j'approfondirai : quelles maladies sont liées à leur inhalation ? »
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