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Article de référence | Réf : SE1605 v3

Biodisponibilité dans l'organisme
Toxicologie industrielle

Auteur(s) : Alain LOMBARD

Relu et validé le 31 mai 2021

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RÉSUMÉ

La toxicologie industrielle s'applique à évaluer, selon des procédures standardisées définies par les autorités d'enregistrement, les dangers des substances produites par l'industrie chimique. Cet article fait un survol des effets toxicologiques des substances chimiques et des moyens d'évaluer les dangers par les études toxicologiques. Il est destiné à faire comprendre les termes scientifiques employés dans les fiches de données de sécurité (FDS) mises à disposition des utilisateurs des substances chimiques.

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ABSTRACT

Industrial Toxicology

Industrial toxicology evaluates the hazards of the chemicals produced by industry according to official standardized procedures. The purpose of this paper is to briefly describe the toxicological hazards of chemicals, and how they are evaluated by toxicological studies. It explains to users the scientific terms used in the Material Safety Data Sheets (MSDS) for chemical substances.

Auteur(s)

  • Alain LOMBARD : Toxicologue consultant, ALLOTOXCONSULTING, Antibes, France

INTRODUCTION

Les produits chimiques qui pénètrent dans l'organisme (xénobiotiques) par différentes voies (orale, cutanée respiratoire) sont répartis dans l'organisme avant d'être transformés (métabolisation) par l'action de notre « usine biochimique interne » (foie, reins…) afin d'être soit utilisés (énergie, constituants), soit neutralisés (détoxication). Ils sont ensuite excrétés. Ils peuvent exercer selon la dose absorbée une action pharmacologique rectifiant le fonctionnement d'un organe (médicaments), ou d'ordre toxique perturbant plus ou moins gravement le fonctionnement d'un organe lors de leur séjour dans l'organisme.

L'exposition aux dangers potentiels est dépendante des possibilités de pénétration de la substance dans l'organisme (propriétés physico-chimiques), ainsi que de la durée de l'exposition et de la concentration administrée. Pour beaucoup de substances chimiques, « la dose crée le poison » ; c'est-à-dire que l'importance des effets est liée à la quantité de produit mis en contact avec l'organisme par différentes voies. Cependant, pour certaines substances, comme les perturbateurs endocriniens, la réactivité dans l'organisme est indépendante de la progressivité de la dose.

La toxicologie industrielle s'applique à évaluer, selon des procédures standardisées définies par les autorités d'enregistrement, les dangers des substances produites par l'industrie chimique. Cela se traduit par le classement et l'étiquetage de ces substances chimiques selon un système international, afin d'informer les utilisateurs des dangers de ces substances, mais aussi par la détermination de valeurs toxicologiques de référence, issues des études de toxicologie, qui permettent de définir les mesures de prévention et de protection adéquates pour contrôler les risques résultants d'expositions potentielles.

L'ancien système de classement et d'étiquetage des substances dangereuses selon la directive 67/548/CEE a été remplacé par un Système Général Harmonisé de classification et d'étiquetage des produits chimiques SGH (ou GHS pour Global Harmonised System), le 1er décembre 2010 pour le classement des substances, et le 1er juin 2015 pour les mélanges. Le GHS est traduit en CLP (Classification, Labelling and Packaging) dans la Communauté européenne.

Cet article explique simplement les effets toxicologiques des substances chimiques, ainsi que leur traduction dans les fiches de données de sécurité (FDS) mises à disposition des utilisateurs de substances chimiques.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-se1605


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3. Biodisponibilité dans l'organisme

La biodisponibilité est la possibilité pour la substance de franchir les barrières physiologiques, de passer dans le sang, de se répartir dans l'organisme et d'être en contact avec les organes. Elle permet de définir la dose interne de substance chimique.

3.1 Distribution

Après son entrée dans l'organisme, la substance chimique est rapidement distribuée dans les organes. En général, la phase initiale passe par le flux sanguin, alors que la distribution dans les organes est largement déterminée par son affinité avec ceux-ci.

Le passage à travers les membranes cellulaires se fait soit par :

  • diffusion passive à travers les conduits aqueux ou les pores pour les petites molécules hydrosolubles et les ions et éventuellement les nanomatériaux ;

  • perméabilisation de la membrane pour les substances liposolubles ;

  • un mécanisme de transport actif pour les molécules polaires et les ions de masse moléculaire relative supérieure à 50.

Seule une faible portion des substances chimiques se trouve à l'état libre dans le sang.

Elles sont souvent distribuées dans des tissus spécifiques où elles peuvent exercer leurs actions pharmacotoxicologiques éventuelles :

  • la lipophilie qui favorise la distribution vers les territoires riches en lipides, lipoprotéine ou en phospholipides (graisses de soutien, système nerveux, moelle osseuse…) ;

  • l'hydrophilie qui oriente préférentiellement les produits vers les territoires richement vascularisés (cœur, muscles…).

Des substances se concentrent sélectivement dans certains organes ou tissus.

Exemples

Accumulation dans les tissus adipeux, DDT, chlordane

Liaisons à l'albumine et aux protéines plasmatiques pour certains médicaments (phénylbutazone)

Accumulation dans des organes spécifiques : aminotriazole dans la thyroïde, mercure dans les os, arsenic dans les phanères

La barrière encéphalique (entre le sang et les cellules du cerveau) est relativement efficace, car elle a moins de pores dans l'endothélium des capillaires cérébraux, et les cellules gliales (astrocytes) sont présentes autour des capillaires cérébraux pour capter les substances intruses. De plus, la concentration en protéines...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ECHA Practical Guide 14 -   *  -  . – How to prepare toxicological summaries in IUCLID and how to derive DNELs (2012).

  • (2) - INSERM -   Effets chromosomiques, génétiques et épigénétiques.  -  Chap. 28, pp 299-307 – http://www.ipubli.inserm.fr.

  • (3) - KLAASSEN (C.D.) -   Casarett and Doull's toxicology : the basic science of poisons.  -  McGraw-Hill Medical Pub. Division, New York (2001).

  • (4) - LAUWERYS (R.R.), HAUFROID (V.), HOET (P.), LISON (D.) -   Toxicologie industrielle et intoxications professionnelles.  -  Elsevier / Masson (2007).

  • (5) - MOULE (Y.), DECLOITRE (F.), PICOT (A.), ALBRECHT (R.) -   Cancérogenèse : aspects génétiques et épigénétiques – Mécanismes et méthodes d'évaluation.  -  Association de Toxicologie du CNAM, Paris (1994).

  • ...

1 Sites Internet

Anses – Nanomatériaux

Anses – Les perturbateurs endocriniens

https://www.anses.fr

CEA – Nanosafe

https://www.cea.fr

ECHA – Nanomatériaux

https://echa.europa.eu/fr

ECHA – Les perturbateurs endocriniens et notre santé

https://chemicalsinourlife.echa.europa.eu/fr

INRS – Étiquetage des substances et préparations chimiques dangereuses

http://www.inrs.fr

INRS – Fiches toxicologiques

http://www.inrs.fr

INRS – Nanomatériaux – Nanoparticules

http://www.inrs.fr

INRS – Les perturbateurs endocriniens

https://www.inrs.fr

Maison de la Chimie (2017) – Les perturbateurs endocriniens

https://actions.maisondelachimie.com

OCDE – Essais des produits chimiques – Lignes directrices

http://www.oecd.org

SGH – Système général harmonisé de classification et d'étiquetage des produits chimiques

http://www.unece.org

Système CPL et REACh

http://eurlex.europa.eu/ ...

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