Des poissons mâles qui produisent des protéines féminines, des mollusques femelles qui développent des organes mâles, une fertilité perturbée jusque chez l’être humain… À force de disséminer dans l’environnement des molécules capables d’imiter ou de bloquer nos hormones, sommes-nous en train de brouiller certains des mécanismes les plus fondamentaux de la différenciation sexuelle et de la reproduction ?
Des polluants capables d’imiter nos hormones
Ils sont présents dans les plastiques, les pesticides, les cosmétiques, les retardateurs de flamme, certains textiles, les emballages alimentaires ou encore les produits d’entretien. Les perturbateurs endocriniens ont une particularité : ils peuvent interférer avec les hormones naturelles des organismes vivants.
Certains imitent l’action des œstrogènes, d’autres bloquent celle des androgènes comme la testostérone, tandis que d’autres encore perturbent la synthèse, le transport ou la dégradation des hormones. Bisphénols, phtalates, PFAS, PCB, certains pesticides ou composés organostanniques appartiennent, selon les substances, à cette vaste famille de contaminants.
Or les hormones sexuelles ne servent pas uniquement à déclencher la reproduction à l’âge adulte. Dès la vie embryonnaire, elles participent à la mise en place des organes génitaux, des gonades et d’une multitude de processus biologiques qui différencient mâles et femelles.
Dans une prise de position actualisée en 2025, l’Endocrine Society souligne que les données issues des études humaines, animales et cellulaires ont permis d’établir que certains perturbateurs endocriniens peuvent provoquer des effets sanitaires et écologiques par l’intermédiaire de mécanismes hormonaux.
Une exposition devenue presque universelle
Le problème est d’autant plus préoccupant que l’exposition à certains de ces produits est généralisée.
Le programme européen de biosurveillance HBM4EU a par exemple retrouvé du bisphénol A (BPA) dans les urines de 92 % des adultes étudiés dans onze pays européens. Les prélèvements avaient été réalisés entre 2014 et 2020. L’Agence européenne pour l’environnement considère l’exposition actuelle de la population au BPA comme une préoccupation de santé publique.
Cette contamination ne concerne évidemment pas seulement les humains. Une partie des substances que nous utilisons est rejetée dans les eaux usées, les sols et les rivières, où elle rencontre des organismes dont le système hormonal repose souvent sur des mécanismes proches des nôtres.
Et c’est dans ces milieux aquatiques que les effets des perturbateurs endocriniens sont parfois les plus spectaculaires.
Des poissons mâles féminisés dans les rivières
Dès les années 1990 et 2000, les scientifiques ont observé dans plusieurs rivières britanniques des poissons mâles présentant des caractéristiques sexuelles inhabituelles en aval des stations d’épuration.
Chez certains gardons, les chercheurs ont découvert des individus dits intersexués, présentant simultanément du tissu testiculaire et des cellules germinales femelles. Des mâles produisaient également de la vitellogénine, une protéine normalement fabriquée en grande quantité par les femelles lors de la formation des œufs.
Une étude publiée dans Biology of Reproduction a montré que les poissons vivant dans des rivières recevant d’importants volumes d’eaux usées traitées pouvaient présenter des anomalies du développement des gonades et des canaux reproducteurs, ainsi qu’une perturbation de la production des gamètes.
Les soupçons se sont notamment portés sur les substances à activité œstrogénique présentes dans les effluents : hormones naturelles excrétées par l’être humain, hormone synthétique utilisée dans certains contraceptifs, mais également diverses molécules industrielles capables de mimer les œstrogènes.
Une expérience grandeur nature a presque fait disparaître une population de poissons
Pour savoir si de très faibles concentrations d’œstrogènes suffisaient réellement à provoquer de tels phénomènes, des chercheurs canadiens ont mené une expérience exceptionnelle : ils ont exposé pendant plusieurs années un lac entier à de faibles concentrations d’éthinylestradiol, ou EE2, un puissant œstrogène synthétique.
Les concentrations utilisées étaient de l’ordre de seulement 5 à 6 nanogrammes par litre d’eau.
Les résultats, publiés en 2007 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, furent spectaculaires. Chez une espèce de petit poisson, le tête-de-boule (Pimephales promelas), les mâles ont commencé à produire de la vitellogénine et certains ont présenté des gonades intersexuées. La reproduction s’est effondrée et la population a été conduite jusqu’à une quasi-disparition du lac expérimental.
Cette expérience constitue l’une des démonstrations les plus impressionnantes du fait qu’une contamination hormonale extrêmement faible peut avoir des conséquences allant de la cellule jusqu’à l’ensemble d’une population animale.
Quand des femelles développent des organes mâles
La pollution peut également agir dans le sens inverse.
Chez certains gastéropodes marins, l’exposition au tributylétain ou TBT, autrefois largement employé dans les peintures antisalissures des bateaux, provoque un phénomène appelé « imposex ».
Des escargots de mer femelles développent alors des caractères sexuels mâles, notamment un pénis et un canal déférent. Dans les formes les plus graves, ces transformations peuvent empêcher la ponte et entraîner un échec de la reproduction.
Le lien entre TBT et imposex est aujourd’hui l’un des cas classiques de perturbation endocrinienne provoquée par une pollution chimique. Le phénomène a contribué à justifier l’interdiction mondiale des peintures antisalissures contenant ces composés.
Ces exemples montrent quelque chose de fondamental : le programme biologique qui construit et entretient les caractères sexuels n’est pas imperméable à l’environnement chimique.
Chez l’être humain, des effets beaucoup moins visibles
Faut-il en conclure que les mêmes phénomènes se produisent chez nous ? La comparaison doit être faite avec prudence.
Les humains ne vivent évidemment pas dans un lac expérimental contenant une seule hormone à concentration contrôlée. Nous sommes exposés à des mélanges complexes de substances, souvent à faibles doses, pendant des décennies. Les niveaux d’exposition diffèrent d’un individu à l’autre et de multiples facteurs génétiques, sociaux, alimentaires et environnementaux interviennent en même temps.
Les données disponibles montrent néanmoins que plusieurs perturbateurs endocriniens sont associés à des altérations de la reproduction humaine. Les phtalates, par exemple, font l’objet d’une attention particulière parce que certains d’entre eux ont une activité anti-androgénique et peuvent réduire la production ou l’action de la testostérone.
La reproduction masculine particulièrement surveillée
Chez l’animal, l’exposition à certains phtalates pendant le développement fœtal peut modifier la différenciation de l’appareil reproducteur mâle, perturber la descente des testicules, la formation des organes génitaux et la production ultérieure de spermatozoïdes.
Chez l’être humain, les résultats sont moins homogènes mais plusieurs études épidémiologiques ont retrouvé des associations entre l’exposition aux phtalates et une moins bonne qualité du sperme : concentration ou mobilité réduite des spermatozoïdes, anomalies de maturation ou altérations de leur ADN.
Une revue systématique récente consacrée aux phtalates et à la fertilité masculine conclut que les données expérimentales et épidémiologiques soulèvent des préoccupations concernant notamment le DEHP et le DBP, deux plastifiants particulièrement étudiés.
Les chercheurs s’intéressent également à la distance anogénitale, c’est-à-dire la distance séparant l’anus des organes génitaux. Cette mesure est naturellement différente en moyenne entre les sexes et dépend, pendant la vie fœtale, de l’action des androgènes. Elle est utilisée en toxicologie comme un marqueur du fonctionnement hormonal pendant une période critique du développement.
Des études humaines ont recherché une relation entre l’exposition prénatale à certains phtalates et une diminution de cette distance chez les garçons. Toutes ne donnent pas les mêmes résultats, mais cette question fait désormais partie des indicateurs utilisés pour étudier les effets potentiels des substances anti-androgéniques sur le développement humain.
Le fœtus, une période particulièrement vulnérable
En matière de perturbateurs endocriniens, la dose ne fait pas tout. Le moment de l’exposition est également déterminant.
Pendant quelques semaines du développement embryonnaire et fœtal, des quantités infimes d’hormones suffisent à commander la différenciation des tissus. Une perturbation intervenant précisément pendant cette fenêtre peut donc avoir davantage de conséquences que la même exposition chez un adulte.
L’histoire médicale en fournit une démonstration célèbre avec le diéthylstilbestrol ou DES. Cet œstrogène de synthèse a été prescrit à des femmes enceintes pendant plusieurs décennies avant que l’on découvre qu’il pouvait provoquer chez leurs enfants des anomalies de l’appareil reproducteur et augmenter certains risques de maladie.
Le DES n’est pas une pollution environnementale au sens strict, mais il constitue une preuve importante : modifier artificiellement le signal hormonal pendant la grossesse peut avoir des conséquences durables sur le développement sexuel et reproductif de l’enfant.
La puberté peut elle aussi être sensible à l’environnement chimique
Une autre fenêtre particulièrement sensible est la puberté, lorsque le cerveau, l’hypophyse et les gonades réactivent toute la mécanique hormonale de la reproduction.
Plusieurs travaux étudient aujourd’hui le rôle potentiel des perturbateurs endocriniens dans les modifications de l’âge de la puberté. Les associations les mieux étudiées concernent notamment certains pesticides, phtalates, bisphénols et autres substances susceptibles d’interagir avec les récepteurs hormonaux.
En 2024, des chercheurs ont par exemple testé des milliers de composés environnementaux sur des systèmes cellulaires humains impliqués dans le déclenchement de la puberté féminine et identifié plusieurs substances capables d’agir sur cette voie biologique.
Cela ne signifie pas qu’un produit chimique particulier explique à lui seul l’évolution de l’âge de la puberté dans la population. Le poids, la nutrition, les conditions de vie, la génétique et de nombreux autres facteurs interviennent. Mais l’environnement chimique fait désormais partie des facteurs étudiés.
Microplastiques et nanoplastiques : les particules s’ajoutent aux molécules
À la pollution chimique classique s’ajoute désormais une question plus récente : celle des microplastiques et des nanoplastiques.
Ces particules peuvent transporter ou libérer différents additifs chimiques, mais elles semblent également capables d’exercer leurs propres effets biologiques. Une revue publiée en 2026 dans New Contaminants, consacrée aux nanoplastiques de polystyrène, a ainsi synthétisé 114 études portant sur leur toxicité reproductive.
Dans les modèles expérimentaux, les chercheurs rapportent chez les mâles des lésions testiculaires, une diminution de la quantité ou de la mobilité des spermatozoïdes et des perturbations hormonales. Chez les femelles, ils observent notamment des altérations du fonctionnement ovarien, de la maturation des follicules ou de l’implantation embryonnaire.
Mais les auteurs insistent sur une limite essentielle : pour l’instant, ces résultats proviennent principalement d’expériences animales ou cellulaires et ne démontrent pas que les nanoplastiques provoquent aujourd’hui les mêmes troubles chez l’être humain.
Un gigantesque « cocktail » plutôt qu’un polluant isolé
Une difficulté supplémentaire apparaît lorsqu’on quitte le laboratoire : dans la réalité, personne n’est exposé à une seule substance.
Un même individu peut rencontrer quotidiennement des dizaines de molécules capables d’interagir, directement ou indirectement, avec les systèmes endocriniens : bisphénols, phtalates, PFAS, pesticides, retardateurs de flamme, résidus médicamenteux…
Chacune peut se trouver sous un seuil considéré isolément comme faible. Mais les chercheurs s’interrogent sur l’effet combiné de substances partageant des mécanismes biologiques similaires.
C’est le fameux « effet cocktail », particulièrement difficile à évaluer, car le nombre de combinaisons possibles devient rapidement immense.
Que signifie réellement la « féminisation » provoquée par la pollution ?
Lorsqu’un scientifique parle de « féminisation » d’un poisson mâle, il ne parle ni de son identité, ni d’un comportement social comparable à celui de l’être humain. Il décrit des phénomènes biologiques mesurables : production d’une protéine habituellement féminine, apparition d’ovocytes dans un testicule, modification des hormones sexuelles ou altération des organes reproducteurs.
De même, la « masculinisation » observée chez certains mollusques correspond au développement de structures anatomiques mâles sous l’effet d’un contaminant.
Ces travaux montrent donc que la pollution peut perturber la différenciation sexuelle biologique et la fonction reproductive. Ils ne permettent pas d’en déduire que l’environnement chimique expliquerait les identités de genre observées chez l’être humain, question beaucoup plus complexe et pour laquelle aucune relation causale de ce type n’est actuellement démontrée.
La pollution peut-elle réellement « brouiller les sexes » ?
D’une certaine manière, oui, à condition de donner à cette formule son sens biologique précis.
Chez certaines espèces animales, la démonstration est incontestable : des substances présentes dans l’environnement peuvent modifier les caractères sexuels, perturber la formation des gonades, provoquer des individus intersexués, réduire la fertilité et, lorsque l’exposition est suffisante, menacer une population entière.
Chez l’être humain, la situation est beaucoup moins spectaculaire et beaucoup plus difficile à mesurer. Mais les études toxicologiques et épidémiologiques montrent que notre système hormonal n’est pas davantage protégé par principe contre les molécules capables d’imiter ou de bloquer ses messagers chimiques.
Les inquiétudes portent surtout sur la fertilité, la qualité du sperme, le développement des organes reproducteurs, la fonction ovarienne et le calendrier de la puberté, avec une attention particulière portée aux expositions pendant la grossesse et l’enfance.
Le sexe biologique est aussi une construction hormonale fragile
La pollution par les perturbateurs endocriniens rappelle finalement une réalité biologique souvent méconnue : la différenciation sexuelle n’est pas seulement déterminée par les chromosomes.
Les chromosomes donnent une première instruction, mais le développement qui suit repose sur une extraordinaire succession de signaux hormonaux, de récepteurs, d’enzymes et de périodes critiques. Modifier certains de ces signaux au mauvais moment peut modifier le résultat.
Les poissons féminisés des rivières, les gastéropodes masculinisés par le tributylétain et les anomalies reproductives observées expérimentalement avec certains plastifiants constituent autant de signaux d’alarme.
Ils ne signifient pas que la pollution serait en train de faire changer de sexe l’humanité. Mais ils démontrent quelque chose de suffisamment préoccupant en soi : en contaminant durablement les milieux avec des molécules capables de parler le langage de nos hormones, nous intervenons involontairement dans l’un des systèmes biologiques les plus fondamentaux du vivant : celui qui commande le développement sexuel et la reproduction.
