Thèse Relations Entre Expositions Résidentielles Extérieures à la Température et Santé Respiratoire dans la Cohorte Constances H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Santé publique
École doctorale : Santé Publique
Laboratoire de recherche : Centre de Recherche en épidémiologie et Santé des populations
Direction de la thèse : Orianne DUMAS ORCID 0000000184232826
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-08T23:59:59L'étude des effets de la température sur la santé présente un intérêt croissant, en particulier dans un contexte de changement climatique caractérisé par une augmentation des températures moyennes et de la fréquence des épisodes de chaleur extrême. Les effets directs et indirects du changement climatique sur la santé respiratoire, en lien avec notamment les extrêmes de température, commencent à être bien documentés, notamment des effets à court terme sur les événements respiratoires graves (décès, hospitalisation). Cependant, les associations entre température et morbidité à court terme sont moins robustes et encore peu d'études ont été conduites chez les adultes et avec des données individuelles. Concernant l'exposition à long terme à la température, les effets sont beaucoup moins connus. En particulier, peu d'études ont examiné l'influence de ces expositions sur le déclin de la fonction ventilatoire et sur le développement des maladies respiratoires chroniques tels que l'asthme et la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). Enfin, les connaissances sur les interactions entre température et qualité de l'air sont encore peu établies et nécessitent plus de recherches basées sur des données individuelles. L'objectif général de cette thèse est d'évaluer, chez l'adulte et à différentes échelles temporelles, les associations entre l'exposition à la température et la santé respiratoire, et notamment l'asthme et son contrôle, la fonction ventilatoire et la BPCO. Plus spécifiquement, les travaux de thèse viseront à analyser les sous-objectifs suivants : (1) associations entre exposition à court-terme à la température et contrôle de l'asthme ; (2) associations entre exposition à long-terme aux extrêmes de température, incidence d'asthme et évolution du score de symptômes d'asthme ; (3) associations entre exposition à long-terme aux extrêmes de température, incidence de la BPCO et évolution de la fonction ventilatoire. Dans toutes ces analyses, les interactions entre température et qualité de l'air (polluants réglementés) à court et long terme, ainsi qu'entre température et niveau socio-économique seront aussi évaluées. Cette thèse s'appuiera sur la cohorte Constances, constituée d'un échantillon d'environ 200 000 volontaires, âgés de 18 à 69 ans à l'inclusion (2012-2020). A l'inclusion (2012-2020) et lors de suivis tous les 4 ans, les participants répondent à des questionnaires standardisés sur la santé respiratoire (asthme, symptômes, ...), réalisent une spirométrie pour évaluer la fonction ventilatoire et l'obstruction bronchique. De plus, la cohorte recueille les adresses résidentielles depuis l'inclusion, qui sont ensuite géocodées. Ainsi, peuvent être estimées l'exposition résidentielle des volontaires à des données de température, vagues de chaleur/froid, ou de pollution atmosphérique. Les associations entre les températures à court et long-terme et la santé respiratoire seront évaluées par régressions linéaires ou logistiques, ajustées sur les facteurs de confusion. Les résultats de cette thèse contribueront à mieux comprendre et à quantifier les relations entre l'exposition à court et long terme à la température, dont les vagues de chaleur et les vagues de froid, et la santé respiratoire, ainsi que leurs interactions avec la qualité de l'air et d'identifier, grâce à la richesse des données de la cohorte Constances, des facteurs de vulnérabilité individuels ou contextuels.

La santé respiratoire reste un grand enjeu de santé publique : en 2021, selon les données du global burden of disease, 260 millions de personnes dans le monde avaient un asthme [1,2], et 213 millions avaient une bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO)[3], qui était par ailleurs la troisième cause de mortalité au niveau mondial. L'asthme peut apparaître à tout âge de la vie et est caractérisé par une inflammation chronique des voies aériennes et des symptômes respiratoires tels que des sifflements, un essoufflement, une oppression thoracique et une toux, variables dans le temps en termes de survenue, de fréquence et d'intensité [4]. L'asthme est une maladie réversible et ses symptômes peuvent disparaître spontanément ou avec un traitement adapté. La BPCO est caractérisée par une obstruction bronchique persistante et progressive, apparaissant le plus souvent après l'âge de 45 ans, et accompagnée de symptômes chroniques tels que la dyspnée et la toux, et souvent d'expectorations [5]. La BPCO est généralement diagnostiquée par spirométrie à partir de mesures de la fonction ventilatoire, notamment le Volume Expiratoire Maximal par Seconde (VEMS) et la Capacité Ventilatoire Forcée (CVF). Le rapport VEMS/CVF permet d'évaluer le trouble ventilatoire obstructif dans la BPCO.
Alors que l'asthme et la BPCO sont considérés comme des pathologies évitables, la prévalence de ces deux maladies reste élevée voire en augmentation au niveau mondial dans la dernière décennie. L'asthme et la BPCO sont des maladies hétérogènes d'étiologie complexe. Malgré l'identification de multiples déterminants environnementaux, comportementaux et sociaux, parmi lesquels le tabac (facteur de risque majeur pour la BPCO), la pollution atmosphérique et de l'air intérieur, les expositions professionnelles ou l'alimentation, les connaissances restent incomplètes sur les causes de ces maladies et de leur aggravation [6,7]. Parmi les déterminants environnementaux, l'étude des effets de la température sur la santé présente un intérêt croissant, en particulier dans un contexte de changement climatique caractérisé par une augmentation des températures moyennes et de la fréquence des épisodes de chaleur extrême.
Les effets directs et indirects du changement climatique sur la santé respiratoire, en lien avec notamment les extrêmes de température, commencent à être bien documentés notamment à court terme. Ainsi on retrouve une relation non linéaire, en U, entre la température sur le lieu de résidence et les risques de mortalité de de morbidité liée aux maladies chroniques respiratoires (exacerbations, crises d'asthme, urgences et hospitalisations, augmentation de prise de médicaments et de symptôme type toux), ces derniers augmentant également pour les extrêmes de température. Cependant, si la littérature indique un fort niveau de preuve entre exposition à court terme à la chaleur et mortalité respiratoire, les associations entre chaleur et morbidité sont beaucoup moins robustes [8] et encore peu d'études portent sur les liens entre température et santé respiratoire, en particulier chez les adultes et avec des données individuelles. Quelques études ont porté sur la relation à court terme entre température fonction ventilatoire et ont montré une association entre des températures plus élevées jusqu'à 7 jours précédents la spirométrie et un VEMS et/ou une CVF plus bas dans différentes populations). A très court terme (1j avant mesure) Nohr et al (2024) [9] n'ont pas trouvé de différence du rapport VEMS/CVF entre les exposés et non exposés à la chaleur.
Concernant l'exposition à long terme à la température, les effets sont beaucoup moins connus. Belachew et al 2023 [11] ont montré dans une étude Finlandaise qu'un hiver anormalement froid, sous les normes saisonnières, peut augmenter le risque d'incidence d'asthme dans les 1-2 ans suivant cet hiver, chez des enfants ou des jeunes adultes. Huang et al (2024)[12] ont montré que les relations entre la température annuelle et risque d'asthme étaient modifiées par l'humidité relative. Pourtant, au vu de l'augmentation de la fréquence et de l'intensité d'événements comme les canicules, qui autrefois très rares sont devenus annuels ou pluri-annuels, et la diminution des vagues de froid, il semble nécessaire d'étudier l'influence de ces facteurs dans le développement et la progression des maladies respiratoires chroniques.
Par ailleurs, même si les effets de la pollution atmosphérique à court et long terme sur la santé respiratoire sont bien documentés[10], relativement peu d'études portent sur les interactions possibles entre température et qualité de l'air. Or, la pollution atmosphérique et la température sont étroitement liées. D'une part, elles ont des sources communes : les activités humaines comme le trafic routier, l'industrie ou le chauffage émettent à la fois des polluants atmosphériques (particules fines, ozone, NO) et des gaz à effet de serre, responsables du dérèglement climatique et de l'augmentation globale des températures. D'autre part, la température influence directement la pollution. Par exemple, les vagues de chaleur favorisent la formation d'ozone et sont donc souvent associées à des pics de pollution. Par ailleurs, en hiver, les vagues de froid sont souvent accompagnées de pics de particules du fait du chauffage.
En outre, il reste à mieux identifier les populations les plus vulnérables face à l'augmentation moyenne des température et de la fréquence des vagues de chaleur : si l'âge, notamment les enfants et les seniors, ainsi que les personnes globalement défavorisées, sont souvent identifiées dans les études sur la mortalité, la recherche doit mieux comprendre les déterminants sociaux et sanitaires afin d'identifier plus finement les populations les plus vulnérables et établir des stratégies de prévention et d'adaptation idoines.
Les mécanismes physiopathologiques liant les extrêmes de température, que ce soient les vagues de chaleur ou de froid, et la santé respiratoire restent mal connus. Cependant, les résultats épidémiologiques semblent être appuyés par différentes pistes mécanistiques : la littérature disponible met l'accent sur la complexité des réponses biologiques et inflammatoires potentiellement impliquées. En effet, l'asthme et la BPCO englobent de nombreux phénotypes variant en termes de caractéristiques cliniques, physiologiques ou inflammatoires. La température est liée à l'inflammation par différentes voies. Les changements de température peuvent déclencher une inflammation des voies respiratoires, entraînant une bronchoconstriction, et pourraient aggraver l'hyperréactivité bronchique chez les patients asthmatiques. Une exposition prolongée à la chaleur peut modifier le rythme respiratoire et accroître l'inflammation. Une exposition à une température basse est également associée à une augmentation de marqueurs d'inflammation et de stress oxydant [13]. Un rôle des canaux ioniques TRP (transient receptor potential' des récepteurs sensibles aux stimuli mécaniques, thermiques et à certaines substances chimiques) est également suggéré dans la manière dont la température affecte les exacerbations de l'asthme et les symptômes liés à l'inflammation neurogène [14].
Au total, malgré un impact des températures sur l'asthme et la BPCO suggéré dans les études épidémiologiques, avec par ailleurs une plausibilité biologique, la littérature présente encore différentes lacunes :
Concernant les effets à court terme des températures, un impact sur les événements respiratoires graves (décès, hospitalisation) commencent à être documentés mais des effets plus communs chez l'ensemble des patients, comme un mauvais contrôle de l'asthme, font l'objet d'encore relativement peu d'études.
Concernant les effets à long terme des températures, les épisodes de type canicule, autrefois très rares, tendent à se chroniciser en devenant désormais annuels, voire pluriannuels, et en gagnant en intensité. Pourtant, peu d'études ont encore examiné l'influence de ces expositions sur le déclin de la fonction ventilatoire et sur le développement des maladies respiratoires chroniques.
Les connaissances sur les interactions entre température et qualité de l'air sont encore peu établies et nécessitent plus de recherches basées sur des données individuelles.

L'objectif général de cette thèse est d'évaluer, chez l'adulte et à différentes échelles temporelles, les associations entre l'exposition à la température et la santé respiratoire, et notamment l'asthme et son contrôle, la fonction ventilatoire et la BPCO. Plus spécifiquement, les travaux de thèse viseront à analyser les sous-objectifs suivants : (1) associations entre exposition à court-terme à la température et contrôle de l'asthme ; (2) associations entre exposition à long-terme aux extrêmes de température, incidence d'asthme et évolution du score de symptômes d'asthme ; (3) associations entre exposition à long-terme aux extrêmes de température, incidence de la BPCO et évolution de la fonction ventilatoire.

Titulaire d'un M2 épidémiologie, santé publique, risques environnementaux - candidat intéressé par les effets sur la santé du climat et par la santé respiratoire.
Capacités et souhait de s'investir dans un projet de thèse (2026-2029 ; sous réserve d'obtention d'une bourse) sur le thème proposé.
Compétences :
Sens du travail en équipe, rigueur, sérieux, autonomie et qualités organisationnelles
Bonnes capacités de rédaction, connaissance des modèles statistiques classiques et de l'anglais scientifique nécessaires. Capacités de restitution, de discussion et de présentation des résultats, y compris à l'oral.
La maitrise de modèles statistiques avancés, la connaissance du logiciel R, et une expérience dans la gestion de grandes bases de données seraient un plus. Expérience dans le champ de la santé respiratoire, et/ou santé environnementale appréciée.