LES PESTICIDES ORGANOPHOSPHORES

Historique

Les premières descriptions de l’utilisation des pesticides remontent à mille ans avant JC avec le soufre. En Orient, dès le XVIème siècle, l’arsenic et la nicotine étaient utilisés. Au XIXème siècle, les premières études scientifiques mettent en évidence l’intérêt du sulfate de cuivre pour détruire les plantes adventices. L’utilisation des produits phytosanitaires connaît un réel essor à partir des années 40, période à laquelle les premiers pesticides de synthèse (lindane, DDT, aldrine, …) apparaissent sur le marché. Les résultats, très positifs quant aux rendements agricoles, ont été immédiats, cependant les premières accusations d’atteinte à la santé humaine et à l’environnement se firent entendre dès les années 60 [8].

Dans les années 70 et 80, la mise sur le marché de molécules moins stables que les organochlorés n’a pas permis la diminution des contaminations. Au contraire, la consommation croissante des produits phytosanitaires en agriculture mais aussi dans d’autres secteurs d’activité a généré non seulement des contaminations des eaux de surface et souterraine mais également des brouillards et des eaux de pluie. En effet, dans les années 90, de nombreuses études scientifiques [9-10] ont relaté la présence de produits phytosanitaires dans les brouillards.

Généralité

Le terme de cholinestérase a été propose en 1932 pour décrire une enzyme capable d’hydrolyser l’acétylcholine [24]. Quelques années plus tard, des commissions internationales de nomenclature biochimique ont entérine l’existence de deux formes distinctes de ChE qui différente par leur origine, leur structure, leur spécificité d’action et leur fonction physiologique [25]. Le terme de signe de sommais l’ensemble des enzymes capables d’hydrolyser les esters de la choline. Elles sont largement distribuées dans l’organisme :

•L’acétylcholinestérase (AChE), ou cholinestérase vraie, est une enzyme localisée principalement au niveau de la fente synaptique (systèmes nerveux central et périphérique) et également a la surface de certaines cellules dont les érythrocytes. Elle présente un grand polymorphisme et elle est le produit d’un gène unique [21]. Elle hydrolyse de manière optimale l’acétylcholine, et très faiblement les autres esters de choline [26].

•La butyrylcholinestérase (BChE), encore nommée cholinesteraseserique, plasmatique, ou pseudo cholinestérase, est extracellulaire. La forme plasmatique, est synthétisée par le foie. On en retrouve dans la plupart des tissus et organes (cerveau, jonction neuromusculaire, foie, muscle, pancréas, intestin). Elle existe également sous différentes formes moléculaires, solubles ou ancrées à la surface des cellules. La forme principale est un tétramère de sous unités monomériques identiques [26]. Son activité catalytique est moins spécifique puisqu’elle est capable d’hydrolyser de nombreux esters naturels ou synthétiques (acétylcholine, butyrylcholine, succinylcholine, mivacurium, acide acétylsalicylique ou cocaïne notamment) [27].

Fonction physiologique et variabilité génétique.

A l’arrivée de l’influx nerveux, la terminaison presynaptique libère le neurone diateur acétylcholine dans la fente synaptique. L’acétylcholine agit ensuite sur ses récepteurs (muscarinique ou nicotiniques) présents dans la membrane post synaptique. L’AChE joue un rôle physiologique vital [28] en hydrolysant l’acétylcholine.

Informes de ce risque afin de pouvoir avertir l’anesthésiste s’ils devaient subir une intervention chirurgicale nécessitant l’usage d’un agent curarisant. L’usage de ces curares chez des victimes intoxiquées par les OPs exposerait au même risque de curarisation prolongée [28].

Cholinestérases et organophosphorés

Les OPs se fixent de façon covalente sur le site estérasique des ChE (AChE et BChE) ou` ils phosphorylent ou phosphonylent (selon le toxique considère) leur site actif [28]. Leur mécanisme d’action principal est le blocage de la dégradation de l’acétylcholine en choline et en acide acétique par inhibition essentiellement irréversible des deux formes de ChE. Il en résulte une accumulation d’acétylcholine à l’origine d’une véritable intoxication de l’organisme plus connue sous le terme de crise cholinergique. Quand elle est possible, l’hydrolyse spontanée de la liaison OP enzyme est très lente et ne permet pas de retour a la normale sans un traitement désactivateur adapte (oxime). Apres un temps variable selon l’OP en cause, la liaison avec l’AChE peut devenir insensible à l’action reactivatrice des oximes du fait d’une des alkylation de l’OP, entrainant une stabilisation du complexe enzyme OP : c’est le phénomène dit du vieillissement. Une fois les ChE inhibés de façon irréversible, voire vieillies, le retour à la normale de l’activité AChE est lent : 100 à 120 jours environ (1 % par jour par renouvellement des érythrocytes) ; il est plus rapide pour la BChE (environ 3–7 % par jour par synthèse hépatique ; deux à trois semaines environ seraient nécessaires pour une récupération totale) [29, 30, 28 ,31]. La vitesse de régénération de l’AChE synaptique semble au moins Concernant les autres localisations cancéreuses étudiées, l’analyse de l’ensemble des études reste difficile. Plusieurs raisons peuvent être évoquées : une incidence faible (cancer du aussi rapide que celle de l’AChE érythrocytaire [31].

Effet de solvant

Le solvant est la matière dans laquelle s’effectue la réaction, qui est donc présente en large excès. Le solvant n’intervient pas dans la réaction, on dit qu’il est chimiquement inerte. Cependant, le solvant n’est pas inactif pour autant, il peut stabiliser, ou déstabiliser, un état de la réaction. On l’appelle l’effet de solvant. La vitesse de réaction s’en trouve alors modifiée, parfois de manière très importante. La réaction peut alors n’être possible que dans certains solvants [32].

Aperçu général sur les techniques d’analyse des pesticides

De très nombreuses techniques analytiques sont proposées aujourd’hui pour l’analyse des pesticides et/ou leurs métabolites dans les milieux biologiques. Après traitement de l’échantillon, le plus souvent par extraction liquide-liquide, l’analyse instrumentale proprement dite fait appel aux méthodes chromatographiques classiques comme la chromatographie en couche mince (CCM), la chromatographie en phase gazeuse (CPG) ou la chromatographie liquide haute performance (HPLC) couplées toutes deux à la spectrométrie de masse simple (SM) ou en tandem (SM/SM). Certaines méthodes permettent la caractérisation de plusieurs pesticides appartenant à des familles différentes, mais elles restent rares.

La plupart des techniques se limitent à doser un groupe donné de pesticides dans des conditions expérimentales bien précises. La mise en évidence des pesticides dans le sang requiert des techniques sophistiquées nécessitant un matériel souvent onéreux et des techniciens expérimentés. Les concentrations toxiques sont très variables d’un composé à l’autre et justifient la recherche d’une limite de quantification (LOQ) parfois très faible. Il n’existe pas aujourd’hui de méthode universelle de dosage des pesticides dans le sang [33]. Le choix d’une technique parmi ces méthodes pour l’analyse d’un mélange des Pos dans le sang s’est porté sur ( CPG/SM) [34] . Cette technique est un outil analytique qualitatif et quantitatif, très sensible et fiable. 2.2 Méthode d’analyse de l’activité cholinestérasique L’analyse de l’activité cholinestérasique à été effectuée au laboratoire de toxicologie au CAPM à la température ambiante de laboratoire (25°C). La méthode d’analyse quantitative repose sur l’appareil ‹‹Test-mate ChE››, méthode spéctrophotométrique, le composant principale est un analyseur photométrique qui mesure les absorbances au cours de la procédure du dosage et calcul la concentration en cholinestérases dans le sang entier.

Un tube à essai contenant 2 ml de solution tampon a été introduit dans le ‹‹Test Mate››, dans le but d’étalonner l’appareil. Le microprocesseur actualise et corrige ses valeurs en fonction de la température ambiante. Cette opération ne dure que 10 secondes, le tube est retiré après le bip sonore. Le sang est prélevé avec un micro capillaire hépariné de 10μl. par la suite il est introduit dans la solution tampon, après l’avoir agité pendant 15 seconde de telle sorte que le sang contenu dans le capillaire se dissipe dans la solution tampon. Le tube est introduit dans l’appareil en prenant toujours soins d’aligner le capillaire, au point noir matérialisé (détrompeur) sur le Test Mate (voir figure 8). Après le bip sonore qui intervient 10 secondes après, le tube est enlevé.

Le réactif pour l’AChE, substrat lyophilisé est dissous avec trois gouttes de solvant. Le mélange est introduit dans le tube contenant la solution tampon et les 10μl de sang, ensuite agité lentement (afin de prévenir l’hémolyse) le tube pendant 5 secondes. Le tube est de nouveau introduit dans le Test Mate de façon à ce que le capillaire se superpose au détrompeur de l’appareil. Les procédures du dosage de l’AChE (cholinestérase érythrocytaire) sont effectuées à température ambiante du laboratoire (25 à 28°C). L’analyse utilisé pour AChP (cholinestérase plasmatique) est la même pour le dosage de l’AChE. [36] la figure suivante récapitule le matériel utilisé pour le dosage de l’activité cholinestérasique.

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Table des matières

LISTES DES ABREVIATIONS
INTRODUCTION
I.DEFINITION ET CLASSIFICATION DES PESTICIDES
1.Historique
2.Définition
3.Classification
II.LES PESTICIDES ORGANOPHOSPHORES
1.Définition
2.Structure chimique et classification des OPs
3.Toxicocinétique
3.1 Absorption
3.2 Distribution
3.3 Activation métabolique
3.4 Elimination
4 Les cholinestérases
4.1 Généralité
4.2 Fonction physiologique et variabilité génétique
4.3 Cholinestérases et organophosphorés
5.Effet de solvant
III. METHODES D’ANALYSES DES PESTICIDES
1.Méthode d’extraction liquide-liquide
2.Chromatographie en phase gazeuse
3.Spectroscometrie de masse
4.Chromatographie en phase gazeuse couplée a la spectroscopie de masse
IV.MATERIELS ET METHODES
1.Enquête sur l’exposition aux pesticides
2.Activité cholinestérasique
2.1 But de l’analyse de l’activité cholinestérasique
2.2 Méthode d’analyse de l’activité cholinestérasique
3.Dosage qualitatif des organophosphores
3.1 Matériels et réactifs utilisés pour le dosage des OPs
3.2 Conditions d’analyse chromatographique
3.3 Méthode d’analyse des OPs
V.RESULTAT
1.Résultats de l’enquête sur l’exposition aux pesticides
2.Résultat de l’activité cholinestérasique
3.Résultats d’extraction de la mixture des OPs
3.1 Mixture des organophosphorés OPS
3.2 Extraction de la mixture des Organophosphorés
4.Résultats du dosage qualitatif des OPs au niveau des échantillons des agents d’hygiène
DISCUSSION
CONCLUSION RECOMMANDATION ET PERSPECTIVE