Les autorités médicales ont passé des années à convaincre les gens d’utiliser un écran solaire pour limiter leur exposition aux rayons UV. Mais cet effort a eu un peu de recul, car plusieurs endroits ont récemment interdit l’utilisation d’écrans solaires par les amateurs de plage. Ces interdictions sont entrées en vigueur après qu’il a été découvert que les eaux locales contenaient des niveaux élevés de certains des produits chimiques contenus dans la crème solaire, ce qui était associé à la moins bonne santé des récifs coralliens à proximité.
Plusieurs études ont indiqué qu’un composant spécifique de la crème solaire, un produit chimique appelé oxybenzone, est à l’origine du problème. Mais le mécanisme par lequel l’oxybenzone pourrait nuire aux coraux n’était pas clair. Et, sans cette compréhension, il est difficile de dire quels écrans solaires pourraient présenter un risque.
Maintenant, des chercheurs de l’Université de Stanford ont identifié le problème. Les coraux convertissent l’oxybenzone d’un produit chimique qui peut absorber sans danger la lumière UV en un produit qui endommage les molécules biologiques après avoir été exposé aux UV. Et il est prouvé que le blanchissement des coraux aggrave les choses, car le corail est moins capable de résister à l’exposition.
Cela ne devrait pas être un problème
Plutôt que de travailler avec des coraux, qui ont une croissance lente, les chercheurs ont fait la plupart de leurs travaux sur son parent évolutif, l’anémone. Et ils ont commencé simplement par confirmer que l’oxybenzone était également un problème chez ces organismes, en testant la croissance dans diverses conditions. Les anémones en bonne santé exposées à un cycle de lumière jour-nuit incluant la lumière UV ont bien poussé. Mais ajoutez de l’oxybenzone, et il a fallu un peu plus de deux semaines pour que toutes les anémones meurent.
Curieusement, cependant, l’oxybenzone sans le cycle jour-nuit n’a pas affecté la survie de l’anémone. Il a fallu à la fois le produit chimique et la lumière UV pour tuer les animaux. Ce résultat n’a pas beaucoup de sens. Nous utilisons l’oxybenzone comme écran solaire précisément parce qu’il parvient à dissiper l’énergie du rayonnement UV de manière inoffensive. Pourtant, chez ces animaux, les UV transformaient le produit chimique en un tueur.
Ainsi, les chercheurs ont émis l’hypothèse que l’oxybenzone n’était pas le tueur. De nombreux produits chimiques, une fois à l’intérieur des cellules, entrent en contact avec des enzymes qui catalysent des réactions avec eux, ce qui donne un produit chimique apparenté mais distinct. Dans certains cas, cela est dû au fait que les enzymes sont utilisées pour détoxifier une gamme de produits chimiques apparentés. Dans d’autres cas, il s’agit d’un accident causé par deux produits chimiques qui se ressemblent suffisamment. Quelle que soit la raison, le produit chimique qui entre dans les cellules peut ne pas être celui qui modifie le comportement des cellules (c’est souvent le cas avec les médicaments).
Pour savoir si c’était le cas ici, les chercheurs ont exposé des anémones à l’oxybenzone pendant 18 heures, les ont broyées et ont recherché tout produit chimique apparenté dans leur contenu. La plupart des produits chimiques, ont-ils découvert, s’étaient retrouvés avec du glucose qui y était attaché.
Dans les tubes à essai, l’oxybenzone ne se livre à aucune réaction qui semble endommager les biomolécules. Mais une fois que le glucose est attaché, la lumière UV amène la forme liée au glucose à modifier chimiquement quelques biomolécules. Et il l’a fait de manière catalytique, ce qui signifie qu’aucun glucose-oxybenzone n’a été consommé au cours du processus. Cela signifie qu’il n’en faut pas beaucoup pour faire des dégâts considérables.
Ça s’empire
En recherchant les dérivés chimiques de l’oxybenzone, les chercheurs ont remarqué qu’une grande partie du matériau ne se trouvait pas dans les cellules de l’anémone ; au lieu de cela, il a été trouvé dans les micro-organismes symbiotiques associés à l’anémone. Cette découverte suggérait, dans une certaine mesure, que la présence des symbiotes protégeait les anémones des effets toxiques de l’oxybenzone modifié.
Pour le confirmer, ils se sont tournés vers une espèce de corail qui peut subir un blanchissement, c’est-à-dire la perte de ses symbiotes microbiens. Lorsqu’ils étaient présents, les symbiotes absorbaient suffisamment de glucose-oxybenzone pour protéger complètement le corail de tout effet létal des rayons UV (en fait, tout oxybenzone non modifié offre probablement une certaine protection). Mais dans une version blanchie du même corail, le glucose-oxybenzone est à nouveau mortel. Ce résultat augmente le risque que la crème solaire soit particulièrement dangereuse à la suite d’un événement de blanchissement des coraux.
Les chercheurs suggèrent que tout cela est probablement un gros accident. L’enzyme qui ajoute le glucose à ce produit chimique a probablement évolué pour simplement rendre les toxines plus solubles et donc plus faciles à éliminer. Et le fait que l’oxybenzone soit excellent pour absorber la lumière UV en fait un excellent écran solaire et plus susceptible d’utiliser cette énergie de manière malheureuse une fois qu’il est modifié.
La bonne nouvelle est que, maintenant que nous avons identifié le mécanisme en jeu, nous avons une meilleure chance de détecter d’autres produits chimiques qui pourraient causer des problèmes similaires. Cette connaissance pourrait nous permettre de concevoir des écrans solaires moins susceptibles d’avoir ces effets secondaires inattendus.
Science, 2022. DOI : 10.1126/science.abn2600 (À propos des DOI).