Uranium's effects on bone integrity
Étude des effets de l'uranium sur l'intégrité de l'os
Résumé
Uranium is a radioactive heavy metal naturally present in the environment. Its recent use in various civilian and military applications sometimes result in its release into the environment. After chronic ingestion, uranium accumulates in various organs, preferentially in bones. Several studies have shown that exposure to high concentrations of uranium affects bone growth. Little is known, however, about the effects of chronic exposure to low doses of uranium on bone, especially when ingested via drinking water, the main route by which the public is exposed to this radionuclide. This study examined the effects of chronic exposure to natural uranium through drinking water on bone integrity and bone turnover. Rats were contaminated with different concentrations of natural uranium (15, 10, and 40 mg / l) for 9 months. A high-resolution three-dimensional microtomography scanner was used for the first time to study uranium's impact on bone metabolism and thus on bone tissue integrity. After nine months of uranium exposure, microarchitecture analysis revealed that the cortical bone diameter of the femoral diaphysis of rats contaminated at a concentration of 40 mg/L of uranium had decreased significantly. In conclusion, our findings that chronic ingestion of uranium at low concentrations affects growth of cortical bone width suggests that it may affect bone strength. These results thus suggest the need to pay special attention to children during chronic low-dose exposure to this radionuclide. © 2018 John Libbey Eurotext. All Rights Reserved.
L’uranium naturel est un radionucléide (un métal lourd radioactif) présent naturellement dans l’environnement depuis l’origine de la terre. À cet uranium d’origine naturelle viennent s’ajouter des apports plus récents résultant des activités industrielles et militaires de l’homme, traduisant une dissémination de cette radionucléide dans l’environnement. Après ingestion chronique (alimentation, eau potable), l’uranium est accumulé dans divers organes, et plus particulièrement dans l’os, qui constitue un site préférentiel d’accumulation à long terme et d’une potentielle toxicité due essentiellement à ses propriétés chimio-toxiques. Plusieurs études ont montré que l’exposition à des concentrations élevées d’uranium affecte la croissance osseuse. Néanmoins, on connaît peu les effets de l’exposition chronique à de faibles doses d’uranium sur l’os, en particulier lorsqu’il est ingéré via l’eau de boisson, une des principales voies d’exposition pour le public après contamination de l’environnement. Dans cette étude, les effets d’une exposition chronique à l’uranium naturel via l’eau de boisson sur l’intégrité de l’os et le remodelage osseux ont été analysés. Pour cela des rats ont été contaminés dès la naissance avec différentes concentrations d’uranium naturel (1,5, 10 et 40 mg/L) pendant neuf mois. Afin d’étudier l’impact des modifications du métabolisme osseux susceptibles d’être engendrées par l’uranium sur l’intégrité du tissu osseux, nous avons utilisé pour la première fois la microtomographie tridimensionnelle qui correspond à un microscanner de haute résolution. Après neuf mois de contamination, l’étude des paramètres de micro-architecture a permis de mettre en évidence une diminution significative du diamètre de l’os cortical du fémur chez les rats contaminés dès la naissance, seulement avec la dose de 40 mg/L.
En conclusion, l’ingestion chronique d’uranium à de faibles concentrations est susceptible d’affecter la croissance en largeur de l’os cortical, suggérant un éventuel effet sur la robustesse de l’os. Ces résultats expérimentaux suggèrent ainsi qu’il est important d’apporter une attention particulière aux individus en croissance lors d’une exposition chronique à de faibles doses de ce radionucléide.