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Définition de l’absorption cutanée
Selon l’Organisation Mondial de la Santé (W.H.O., 2006), l’absorption cutanée décrit globalement le transport des molécules de la surface externe de l’épiderme vers la circulation systémique. L’absorption se déroule en trois phases :
– La phase de pénétration (1) : une molécule se fixe en fonction de son affinité au film hydrolipido-protéique à la surface de la couche cornée, puis elle pénètre la barrière semiperméable en fonction de ses caractéristiques physico-chimiques.
– La phase de diffusion (2) : la molécule diffuse à travers les différentes couches de l’épiderme (Brisson, 1974 ; Agache et al., 2000).
– La phase d’absorption proprement dite (3) : la molécule est absorbée dans les différents réseaux vasculaires du derme et de l’hypoderme.
Le passage cutané des substances volatiles
A première vue, le fait qu’un gaz ou un produit volatil puisse passer en partie la barrière cutanée peut paraitre étonnant. Portant, c’est depuis 1851 que l’on sait que la peau peut absorber physiologiquement une partie de l’oxygène atmosphérique. Cette étude a même montré que l’oxygène ambiant contribue entièrement à l’oxygénation de la surface externe de la couche cornée et qu’elle participe à la nutrition de l’épiderme et d’une partie du derme (Stucker et al., 2002). Il existe depuis de nombreuses années des expériences in vivo objectivant le passage de gaz ou de vapeurs à travers la peau.
Le risque cutané lié aux vapeurs des éthers de glycol
Pour évoquer un éventuel risque du passage cutané de toxiques volatils, il faut à la fois objectiver la dangerosité du produit, sa pénétration cutanée dans des conditions expérimentales et les conditions de travail, l’exposition possible et une dose suffisante pour entrainer des effets aigus ou chroniques. La famille des éthers de glycol est choisie en exemple du fait de leur dangerosité révélée depuis quelques années, leur présence dans de nombreux secteurs d’activité et produits de consommation. Deux rapports récents de l’INSERM (1999, 2006) ont montré une affinité importante entre les éthers de glycol et la peau humaine. Un intérêt grandissant s’est porté sur l’exposition cutanée des éthers de glycol (Bonnefoy., 2009).
Les données générales sur les éthers de glycol
Les éthers de glycol font partie de la famille des solvants organiques et comprennent 80 dérivés. Ce sont des liquides, incolores et volatils utilisés comme solvants amphiphiles, c’està-dire hydrophile (soluble dans l’eau) et lipophiles (solubles dans les huiles et solvants organiques) Du fait de ce caractère amphiphile, ils entrent dans la composition de nombreux produits à usage industriel ou domestique. Leurs synthèses s’effectuant principalement par l’action d’un alcool sur l’oxyde d’éthylène ou de propylène, les éthers de glycol se divisent en deux principaux groupes : les dérivés de l’éthylène glycol (série E) et les dérivés du propylène glycol (série P). La plupart des études publiées dans la littérature internationale concernent les éthers de glycol de la série éthylénique et en particulier l’éthylène glycol monomethyl éther (EGME) (INSERM, 2006).
L’éthylène glycol monomethyl éther (EGME)
Définition
L’EGME fait partie des dérivés de l’éthylène glycol (série E) : R-O-CH2-CH2-OH: possède une fonction alcool primaire qui se métabolise dans l’organisme par voie de l’alcool déshydrogénase puis de l’aldéhyde déshydrogénase en acides alkoxyacétiques (Etiemble, 2003). Ces acides alkoxyacétiques sont responsables d’effets toxiques sur la reproduction, notamment l’acide méthoxyacétique (MAA), métabolite de l’éthylène glycol monométhyl ether (EGME) (Lemazurier et al., 2003; INRS, 2005).
Identité et propriétés physico-chimiques
L’éthylène glycol monomethyl éther a pour formule moléculaire empirique C3H8O2; sa formule développée est CH3OCH2CH2OH et son poids moléculaire s’élève à 76,1 g/mole. Il porte le numéro 109-86-4 au registre du Chemical Abstracts Service (CAS). L’éthylène glycol monomethyl éther est un liquide visqueux et incolore, d’une solubilité de 500 000 mg/L dans l’eau (DMER et AEL, 1996). Son coefficient de partage entre l’octanol et l’eau (log Koe) est de –0,77 (Hansch et Leo, 1985); il a une tension de vapeur de 1 300 Pa à 25 °C (Riddick et al., 1986) et une constante de la loi de Henry égale à 0,198 Pa·m3/mole (valeur théorique) (DMER et AEL, 1996). Le facteur de conversion de l’EGME dans l’air correspond à 1 ppm = 3,11 mg/m3. L’EGME fait partie du groupe de composés chimiques parfois baptisés « éthers glycoliques ». Parmi ses synonymes, mentionnons le 2-méthoxy-1-éthanol, l’éther d’éthylène glycol et de monométhyle et le méthyl Cellosolve.
Caractérisation de la pénétration de l’EGME dans l’environnement
Production, importation et utilisations
L’EGME entre dans la fabrication des peintures, des enduits, des encres, des nettoyants, des produits à polir, des fluides hydrauliques de frein et du carburéacteur. Il trouve de nombreuses applications comme solvant, produit intermédiaire et coupleur de solvant dans les mélanges et les préparations à base d’eau (Stemmler et al., 1997).
L’analyse des données de surveillance recueillies par le ministère du Travail de l’Ontario entre 1983 et 1994 (Rachamin et al., 1996) révèle que la plupart des industries rapportant une concentration de l’EGME supérieure à la limite de détection dans l’air ambiant étaient des imprimeries commerciales ou des fabricants de petits appareils électroménagers, de machines et d’équipement.
Sources et rejets
➤ Sources naturelles :
L’EGME n’existe pas à l’état naturel (U.S. EPA, 1986; OMS, 1990). Aucune réaction connue n’entraîne la production in situ de l’EGME ou d’autres éthers glycoliques et leur rejet dans l’atmosphère (Rogozen et al., 1987).
➤ Sources anthropiques :
Les rejets de l’EGME dans l’environnement immédiat signalés dans le cadre de l’Inventaire national des rejets de polluants totalisaient 17,0 tonnes en 1994 (INRP, 1996). Une usine du sud de l’Ontario est à l’origine de ces émissions, toutes atmosphériques de nature. La même année, les transferts de l’EGME en vue de leur élimination hors des lieux, dans un incinérateur, se chiffraient à 2,12 tonnes. Enfin, 0,07 tonne de l’EGME a servi à la récupération de l’énergie en 1994 (INRP, 1996). En 1995, les rejets de l’EGME dans l’environnement immédiat rapportés par des entreprises à l’Inventaire national des rejets de polluants s’établissaient à 6,3 tonnes (INRP, 1998). La totalité du polluant a été libérée dans l’atmosphère par les cheminées d’une usine du sud de l’Ontario.
Les transferts de l’EGME en prévision de sa destruction hors des lieux s’élevaient à 33,9 tonnes en 1995 (INRP, 1998). Aucun rejet de l’EGME n’a été signalé à l’Inventaire national des rejets de polluants en 1996 (INRP, 1998).
Devenir dans l’environnement
➤ Air :
Étant donné sa grande volatilité (tension de vapeur de 1 300 Pa à 25 °C), l’EGME devrait surtout se retrouver dans l’air. Howard et al. (1991) situent la demi-vie du composé entre 5,7 et 57 heures dans l’atmosphère, d’après la constante de vitesse de sa réaction avec les radicaux hydroxyles.
L’Environmental Protection Agency des États-Unis (U.S. EPA, 1986) fixe la demi-vie de l’EGME à 17,5 heures en fonction de la réaction de ce composé avec les radicaux hydroxyles présents dans l’air ambiant
➤ Eaux de surface :
L’EGME s’évapore rapidement à la surface de l’eau. Sa demi-vie est estimée à 2,8 heures (Lyman et al., 1982). L’EGME pourrait se biodégrader de manière sensible dans l’eau naturelle (U.S.EPA, 1986). Howard et al. (1991) situent la demi-vie du composé dans cet élément entre 1 et 4 semaines, avec une biodégradation aérobie sans acclimatation.
➤ Eaux souterraines :
Selon Howard et al. (1991), le composé a une demi-vie de 2 à 8 semaines dans les eaux souterraines, compte tenu d’une biodégradation aérobie sans acclimatation.
➤ Sols :
La grande solubilité dans l’eau (U.S. EPA, 1986) de l’EGME devrait permettre à ce dernier de se déplacer très facilement dans le sol, mais une grande partie du composé s’évaporerait à la surface du sol.
Howard et al. (1991) établissent la demi-vie du composé dans les sols aérobies entre 1 et 4 semaines, en supposant une biodégradation aérobie sans acclimatation. La bactérie tellurique Alcaligenes MC11 oxyde l’EGME en acide 2-méthoxyacétique (AMA) et s’en sert comme source de carbone (Harada et Nagashima, 1975). Pseudomonas sp. 4-5-3, Xanthobacter autotrophicus EC1-2-1 et une bactérie simplement baptisée « souche MC2-2-1 » pourraient aussi tirer le carbone dont elles ont besoin pour croître dans des conditions aérobies de l’EGME (Kawai, 1995). La demi-vie de l’EGME dans les sols aérobies se situe entre 4 et 16 semaines, compte tenu de la demi-vie du composé en milieu aqueux aérobie, avec biodégradation sans acclimatation (Howard et al, 1991).
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Table des matières
Introduction
CHAPITRE I. :Synthèse bibliographique
1. L’absorption cutanée
1.1. Définition de l’absorption cutanée
1.2. Le passage cutané des substances volatiles
2. Le risque cutané lié aux vapeurs des éthers de glycol
2.1. Les données générales sur les éthers de glycol
2.2. L’éthylène glycol monomethyl éther (EGME)
2.2.1. Définition
2.2.2. Identité et propriétés physico-chimiques
2.2.3. Caractérisation de la pénétration de l’EGME dans l’environnement
2.2.3.1. Production, importation et utilisations
2.2.3.2. Sources et rejets
2.2.3.3. Devenir dans l’environnement
2.2.3.4. Distribution dans l’environnement
2.2.4. Devenir dans l’organisme
2.2.4.1. Absorption
2.2.4.2. Distribution
2.2.4.3. Passage placentaire et distribution chez le fœtus
2.2.4.4. Métabolisme
2.2.4.5.Elimination
2.2.5.1.Organismes terrestres
2.2.5.2.Organismes aquatiques
2.2.6. Toxicité chez l’animal
2.2.6.1. Toxicité aiguë
2.2.6.2. Toxicité à court terme
2.2.6.3. Toxicité chronique
2.2.6.4.Génotoxicité
2.2.5.6. Toxicité pour le développement
2.2.6.6. Toxicité pour la reproduction
2.2.2.7. Immunotoxicité
2.2.2.8. Neurotoxicité
2.2.7. Toxicité chez l’homme
2.2.7.1.Études cliniques
2.2.7.2. Études épidémiologiques
CHAPITRE II : Matériels et méthodes
1. Matériels
1.1. Matériel biologique
1.2. Matériel chimique
1.3. Conditions d’élevages
2. Méthodologie
2.1. Protocol expérimental
2.2. Préparation des prélèvements
2.3. Etude des paramètres indicateurs de la fertilité masculine
2.4. Dosage des paramètres biochimiques
2.5. Evaluation de la toxicité hématologique
2.6. Etude histologique
2.7. Etude hormonal
2.8. Traitement statistique des résultats
CHAPITRE III : Résultats
1. Etude pondérale
2. Etude de la reproduction
3. Effets sur la fonction hématologique
4. Etude des paramètres biochimiques
5. Etude histologique
5.1. Atteinte tissulaire au niveau du foie
5.2. Atteinte tissulaire au niveau des testicules
5.3. Atteinte tissulaire au niveau de l’épididyme
CHAPITRE IV: DISCUSSION
CONCLUSION
