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1 Chap.1: Notions générales de toxicologie La toxicologie

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Chap.1: Notions générales de toxicologie
La toxicologie est la “science des poisons”. Elle s’attache à étudier les substances
exogènes ou « Xénobiotiques » susceptibles d’exercer des effets délétères sur les
organismes vivants et leur environnement.
Son importance est liée au nombre sans cesse croissant de produits chimiques (produits
industriels, pesticides…) et de nouveaux médicaments mis sur le marché.
1. Toxique ou poison
Toxique vient du grec « Toxicon=flèche » puis prend la signification de flèche
empoisonnée.
Poison=substance qui tue.
Un toxique peut guérir ou tuer.
Exemple : médicament, morphine, curare.
2. Toxicité et risque toxique
La toxicité est la capacité inhérente à une substance de produire un effet délétère sur
l’organisme.
Le risque toxique ou le hazard est la probabilité avec laquelle un effet toxique surviendra
suivant les conditions d’emploi d’une substance déterminée. Il s’agit donc d’un
empoisonnement suite à l’absorption et l’accumulation d’une substance avec les effets
cliniques qui en résultent.
3. Formes de la toxicologie
-Toxicologie clinique : cherche les éléments du diagnostic positif et de la prise en charge
des intoxications chez l’homme, la symptomatologie de l’intoxication.
-Toxicologie analytique : identification des substances toxiques en cause.
-Toxicologie industrielle ou professionnelle : s’occupe plus particulièrement des corps
chimiques utilisés dans l’industrie. Elle traite l’identification, l’analyse, le mécanisme
d’action, le métabolisme, les interactions des corps chimiques ainsi que le traitement et la
prévention des effets toxiques qu’ils engendrent.
-Toxicologie expérimentale : évalue la toxicité des médicaments humains, vétérinaires,
cosmétiques, phytosanitaires, additifs alimentaires…
4. Toxicovigilance
C’est le recueil et l’analyse des effets toxiques aigus et chroniques des substances
chimiques non médicamenteuses avec pour finalité leur prévention et /ou leur maîtrise.
En d’autre terme, la mise en évidence des effets secondaires des xénobiotiques.
5. Les facteurs d’intoxications
a- Intoxication aiguë : exposition de courte durée, dose unique ou multiples doses,
période ne dépassant pas les 24h. Elle ramène à la mort immédiate ou la
symptomatologie grave rénale et hépatique.
b- Intoxication subaiguë : expositions fréquentes ou répétées. Période de plusieurs
jours ou semaines. C’est une forme intermédiaire.
1
c- Intoxication chronique : exposition répétée, faible dose sur une longue durée (6
mois et plus). Ex. : maladies professionnelles (asthme, cancer, infarctus du myocarde).
On a 3 types : intoxication chronique avec accumulation du toxique (quantité
éliminée<quantité absorbée ou inhalée comme le cas du saturnisme ou l’intoxication par
le plomb qui cause des encéphalopathies) avec accumulation de l’effet (comme le sulfure
de carbone CS 2 utilisée pour la fabrication des soies artificiels et dans les silos de grains
comme insecticide, il est liquide et devient vapeur ; les effets s’additionnent même après
élimination du toxique) et avec accumulation du toxique sans effet immédiat
(prédilection sur des organes précis, comme le DDT, un organochloré causant des
neuropathies, il est lipophile, stable, non dégradable, affinité aux tissus adipeux, sang et
SN).
Les types d’action toxique : locale (acide sur la peau), systémique ou action élective.
6. Usages des toxiques
a- Dans un but criminel (organophosphorés, toxicité neurologique, ex. : le
phosgène COCl 2 qui est un produit terminal des réaction chlorés, il est
asphyxiant mais utilisé en pharmaceutique comme un compose intermédiaire).
b- Au cours d’un accident : erreur de posologie des médicaments, salicylés
(aspirine), le talc Morhange (contient un antiseptique, l’hexachlorophène qui
est irritant à forte dose mais à 10% l’enfant meurt, en plus c’est allergisant et
cancérigène), le thalidomide (anti-émétique administré au cours des premiers
mois de la grossesse), eau de javel, le chauffage…
c- Dans un but suicidaire.
7. Quantification de la toxicité, quelques abréviations
a. DL50 : c’est la dose létale qui tue 50% des animaux. Elle est exprimée en
mg/kg dans le but d’évaluer la toxicité de préparations pharmaceutiques.
b. CL50 : c’est la concentration létale qui tue 50% des animaux, elle est
exprimée en mg/l d’air ou d’eau.
c. Valeur limite : il faut établir la limite entre la dose qui tue et celle qui ne
tue pas. Alors ou a utiliser le CMA (Concentration Maximale Admissible).
d. DJA et DJT : la dose journalière admissible et la dose journalière tolérable.
e. DE50 : la dose efficace, elle est basée sur la recherche de la quantité de
produit provoquant des effets nuisibles, mais non mortels, chez 50% des
individus d’une population animale.
f. La dose sans effet : les résultats des études toxicologiques chroniques et
subchroniques font l’objet d’études statistiques qui permettent de
déterminer la dose sans effet exprimée en mg/kg de poids corporel par jour
chez l’animal en expérience.
g. GRAS: Generally Recognized As Safe.
h. MRL: Maximum Residue Limits ou limite maximale codex des résidus
applicable pour les mycotoxines et les pesticides. C’est la concentration
maximale d’un résidu autorisée légalement dans un ou sur un produit
alimentaire. LMR= 1000 P/C DJA.
8. Les polluants ou les contaminants
2
a- De l’air :
De nombreux gaz sont émis en ville surpeuplée. Ex. : anhydride carbonique ou le
CO 2 le monoxyde de carbone ou le CO, les traces d’ozone O 3 et le CFC.
b- De l’eau :
L’eau traitée par le chlore, le bioxyde de chlore, l’eau de javel, peut présenter un goût
désagréable. Le chlore peut générer aussi des composés dangereux et formation des
byproducts haloformes et cancérigènes.
Ajoutons la contamination par les microorganismes, les pesticides, les hydrocarbures,
les minéraux comme le plomb et les nitrates, …
c- Des sols :
La contamination des sols par les déchets de l’industrie chimique comme les solvants,
les métaux, la canalisation en PVC…
9. L’analyse en toxicologie
Elle se fait essentiellement par les prélèvements. Ces derniers provient du sol, aliments,
liquides biologiques (sang, urines…) contenu stomacal, phanères (ongles, poils,
sourcils…mais en grande quantité), biopsies diverses (hépatique, pulmonaire…).
Les méthodes chromatographiques : chromatographie sur couche mince (CCM),
HPLC, GPC…
10. Antidotes
Le but de l’administration d’un antidote est de réduire la toxicité d’une substance toxique
en empêchant l’arrimage de cette substance toxique aux récepteurs effectifs des organes
ou en réduisant la concentration ou l’effet de cette substance toxique au niveau de ces
mêmes récepteurs. Il existe peu d’antidotes spécifiques. Citons : atropine, calcium, bleu
de méthylène, éthanol, oxygène, pyridoxine, pralidoxine, N-acétylcystéine, gluconate,
naloxone, hydroxycobalamine, glucagon, anticorps de la digoxine, flumazénil, …
Chap.2 : Evaluation de la toxicité des produits chimiques
3
Evaluation du risque pour la sécurité alimentaire
Claude Bernard a dit:
“Tout est poison, rien n’est poison, c’est une question de dose”.
A. Evaluation de la toxicité des produits chimiques
1)- Pour évaluer la toxicité des produits chimiques, on dresse un ensemble de données :
a.
b.
c.
d.
e.
Données physico-chimiques sur la substance à tester.
Choix des espèces.
Choix des groupes.
Choix de la voie d’administration.
Choix des doses.
a. Données physico-chimiques de la substance à tester
-Identification de la substance et classement chimique.
-Composition de l’échantillon à tester.
-Nature et teneur des impuretés.
-Solubilité dans l’eau ou solvants organiques.
b. Choix des espèces : on choisit des espèces présentant des points de similitude avec
l’homme.
-La disponibilité sur le marché.
-La simplicité de manipulation des animaux.
-Les conditions d’hébergement.
-La facilité d’élevage.
-La croissance pondérale rapide.
c. Choix des espèces
-Etudes voies orales et inhalation : les rongeurs comme le rat.
-Etudes impliquant la peau : les lapins et les porcs.
-Etudes de toxicité chronique : le chien, le plus proche à l’homme.
-Etudes de cancérogenèse : les rongeurs comme le rat, le hamster, les souris.
d. Choix des groupes
-Les groupes expérimentaux comprennent pour les toxicités chroniques 3 groupes
traités et un groupe témoin.
-Ces groupes sont formés à partir des lots d’animaux de la même origine, des deux
sexes, d’âge et poids comparables.
-La répartition des groupes se fait par randomisation.
f. Choix de la voie d’administration
4
-Etudes de courte durée : sonde oesophagienne ou stomacale.
-Etudes de longue durée : mélange avec la nourriture ou l’eau de boisson des animaux.
Voies d’administration : orale ou Per Os, Parentérale qui regroupe : voie respiratoire ou
inhalation, voie cutanée ou topique ou dermique et intraveineuse.
g. Choix des doses
-Etudes de la toxicité aiguë : fortes doses.
-Etudes de toxicité chronique : gamme des doses, faible ou forte.
2)- Détermination de la toxicité par administration unique et répétée:
a. Toxicité aiguë
C’est l’administration unique de doses croissantes de la substance étudiée.
But : étudier les symptômes de l’intoxication, l’appréciation des doses toxiques et
évaluer le taux de mortalité.
Rappel du CL50, DL50, DJA (ou DJT ou ADI).
Les facteurs de variation liés à l’animal sont divers : l’âge, le sexe, le poids, l’espèce,
l’alimentation, la voie d’administration, la température ambiante, les conditions
d’hébergement.
b. Toxicité chronique
C’est une étude faite après administration répétée de différentes doses (une
dose/groupe/jour) pendant un délai allant de quelques semaines à plusieurs années.
But : mettre en évidence les altérations fonctionnelles ou anatomopathologiques de
l’organisme, de constater éventuellement la réversibilité des modifications et les
phénomènes cumulatifs et effets retardés.
Beaucoup des examens à effectuer lors de la toxicité chronique : croissance des animaux
et leur consommation de nourriture, étude du comportement, examen
anatomopathologique, poids des organes, tests biochimiques et physiologiques, biologie
moderne, sevrage pour quelques animaux.
L’exploitation des résultats se fait par des méthodes statistiques.
3). Tests spécifiques
La tolérance locale aiguë cutanée et la tolérance locale aiguë oculaire.
But : évaluer l’effet irritant ou corrosif de substances pouvant être mises en contact avec
la peau et les yeux.
5
Corrosif comme l’acide fort ou base forte et provoque une lésion irréversible. Irritant
provoquant une inflammation réversible comme un produit cosmétique, les désinfectants,
les fluctuations de la température, un médicament, un allergène.
Espèce choisi : lapin.
Méthode
Réaction
Evaluation
Tolérance locale aiguë cutanée
0,5 ml appliquée sur la peau rasée du
lapin pendant 24 h
Œdème ou érythème est évaluée 24 à
72h suivant l’index de Draize.
Index=2 produit légèrement irritant.
2<Index>5 produits irritants modérés.
Index>6 produit très irritant.
Tolérance locale aiguë oculaire
0,5 ml est instillé dans l’œil d’un
lapin.
La réaction est lue après 24h, 48h,
72h.
L’index d’irritation est la somme des
scores obtenus pour la cornée, l’iris et
la conjonctive.
4). Sensibilisation de la peau
But : mettre en évidence un pouvoir sensibilisant ou allergisant chez l’homme. L’allergie
se traduit par une dermite allergique. Espèce choisi : cobaye.
On apprécie le diamètre de la sensibilisation, la hauteur et la couleur de la réaction.
Ex. chez l’homme : IDR (Intra Dermic Reaction) ou PPD (Purified Protein Derived) qui
consiste à l’injection de la tuberculine dans le derme pour voir si le patient porte ou non
la tuberculose.
5). Essai de Cancérogenèse
La cancérogenèse est un processus pathologique caractérisé par l’apparition des cellules
différentes des cellules normales dans l’organisme. Un agent cancérogène est un agent
physique (rayons UV, RX….) chimique (substances) ou biologique (alimentation) qui
seul ou en association est capable pour une espèce donnée induire des tumeurs.
Cancérogène primaire
Cancérogène secondaire
ou agent pré carcinogène
N’agissent pas au point
d’application mais touchent
un tissu spécifique.
Activation métabolique.
Cocarcinogène
ou
promoteur
Agents en association,
provoquent
le
développement des tumeurs
par un effet additif ou
amplificateur.
Agents
qui
induisent
directement des tumeurs.
Agissent
au
point
d’application ou les tissus
les plus proches. Ne
demandent pas d’activation
métabolique. Capacité de
détoxification et excrétion.
Ex. : Epoxydes, esters…
Ex. : HAP, Hydrocarbures Ex.
Synergie
des
halogénés, nitrosamines…
antibiotiques cytotoxiques
La majorité des substances sont cancérigènes pour les hommes et les animaux.
6). Détermination du potentiel mutagène : Mutation et Mutagenèse
6
Mutation : toute modification brusque et permanente de caractères héréditaires, par
changement dans le nombre de chromosome ou la qualité des gènes.
Mutagenèse : processus biologique au cours duquel des agents biologiques, physiques ou
chimiques agissant sur le matériel génétique (ADN et chromosomes) provoquent des
modifications qualitatives et quantitatives qui peuvent se traduire par la mort cellulaire ou,
en cas de survie, par le changement immédiat et définitivement acquis du génotype et du
phénotype.
On distingue les mutations géniques qui ont lieu dans l’ADN de façon ponctuelle, ex. :
substitution des paires de base. Les mutations chromosomiques, résultant d’une altération
de la structure du chromosome (délétions, inversions, translocations) ou d’un changement
du nombre des chromosomes.
L’évaluation de l’effet mutagène ou test de mutagenécité se fait par deux tests :
Ames et Létal.
-Test d’Ames : une souche de Salmonella qui demande de l’histidine dans le milieu de
culture après une mutation donnée, peut pousser sur un milieu dépourvu de cet acide
aminé.
-Test Létal : après l’administration d’un certain produit à effet nuisible chez un souris ♂,
on le croise avec une souris ♀ et on détermine les mutations létales de la descendance.
Si la plupart des cancérogènes sont reconnus mutagènes, la relation inverse n’est pas
démontrée.
7). Les effets tératogènes
Un agent tératogène est un agent capable de produire des malformations congénitales ou
d’en accroître l’incidence.
On parle de l’effet tératogène d’un médicament lors d’une apparition de malformations
congénitales au cours du développement embryonnaire après exposition de la femelle
gestante des facteurs exogènes présents dans l’environnement. Ex. : radiations ionisantes,
certaines substances chimiques, certaines infections virales…
Les conditions d’apparition des effets tératogènes sont multiples :
-Stade du développement de l’embryon : durant la période fœtale ou ontogenèse, les
malformations sont mineures alors que durant l’organogenèse, une sensibilité maximale
s’aperçoit.
-Sensibilité génétique de l’embryon.
7
-Etat physiologique de la mère : âge avancée, déficiences immunitaires ou nutritionnelles
et vitaminiques, maladies métaboliques…
Tous les médicaments tératogènes chez l’homme ont provoqué des malformations chez
les rongeurs.
Dans l’industrie, on évalue l’exposition aux agents tératogènes par : l’analyse de l’air et
l’analyse des milieux biologiques.
-
Première approche : analyse de l’air
(TLV=Threshold Limit Values) ou (TWA=Time Weighted Average) ou (CMA=
Concentration Moyenne Admissible).
Ce sont des concentrations moyennes admissibles de substances chimiques dans
l’air ambiant qui sont applicables pour une exposition répétée 8h/jour pendant
toute une vie professionnelle et ne produisant pas d’effets nocifs.
- Deuxième approche : analyse des milieux biologiques
le contrôle biologique (sang, urine, air expiré) des travailleurs exposés permet de :
détecter précocement une exposition excessive des travailleurs avant l’apparition
d’altérations biologiques importantes, mettre en évidence des perturbations
biologiques à un stade ou elles sont encore réversibles et n’ont encore causé de
modifications de l’état de santé.
B. Evaluation du risque pour la sécurité alimentaire
L'analyse des risques pour la sécurité alimentaire est un concept important, qui contribue
de manière significative à la sécurité alimentaire. Elle comporte trois composants qui sont:
évaluation des risques, gestion des risques, et communication du risque. Chacun de ces
trois composants est bien défini et séparé; cependant, il faut comprendre qu'il y a des
secteurs de chevauchement, et que les activités sont interdépendantes.
Risk Analysis
Risk Assessment
Risk Management
Process initiation
Science based
Policy based
Evaluation des
risques
*Identification des dangers
*Caractérisation des dangers
*Evaluation de l’exposition
*Caractérisation des risques
Gestion des risques
*Appréciation des risques
*Evaluation des options
*Mise en Œuvre des options
*Suivi et examen critique
Risk Communication
Communication
des risques
Interactive exchange
of information and opinions
concerning risks
Structure de l’analyse des risques
8
Les définitions citées ici sont pour faciliter la compréhension de certaines expressions
employées.
Evaluation de la Dose-Réponse
La détermination du rapport entre l'importance d'exposition (dose) à un agent
chimique, biologique ou physique et la sévérité et/ou la fréquence des effets défavorables
à la santé (réponse).
Evaluation de l'exposition
L'évaluation quantitative et/ou quantitative de la prise probable des agents
biologiques, chimiques, et physiques par la nourriture.
Danger – (Hazard)
Un agent biologique, chimique ou physique dans la nourriture capable de causer
un effet défavorable à la santé.
Caractérisation du danger
L'évaluation quantitative et/ou quantitative de la nature des effets défavorables à
la santé associés au danger. Dans l'évaluation des risques microbiologiques les soucis se
relient aux micro-organismes et/ou à leurs toxines.
Identification du danger
L'identification des agents biologiques, chimiques, et physiques capables de
causer des effets défavorables à la santé et qui peuvent être présents dans un aliment ou
un groupe particulier de nourritures.
Politique d’évaluation des risques :
L’élaboration d’une politique d’évaluation des risques relève de la gestion des
risques et doit être entreprise en collaboration avec les responsables de l’évaluation
assurant la cohérence et la transparence.
Risque
Une fonction de la probabilité d'un effet défavorable à la santé et de la sévérité de
cet effet consécutif à la consommation d'un danger (hazard) dans la nourriture.
Description du risque :
Faire un descriptif de risque, c’est décrire un problème concernant la salubrité des
aliments, de façon à pouvoir identifier les éléments du danger ou du risque en question
qui ont un rapport avec les différentes décisions de gestion des risques.
Un descriptif de risque type contient souvent les éléments suivants : une brève
description de la situation ainsi que du produit ou de la matière première concernés ; les
facteurs jugés à risque (santé, intérêts économiques etc.) ; les conséquences possibles ; la
façon dont les consommateurs perçoivent les risques ; la répartition des risques et des
avantages.
9
Analyse de risque
Un processus formé de trois composants : Evaluation des risques, gestion des risques et
communication du risque.
Evaluation des risques
Un processus basé sur la science comprenant les étapes suivantes :
(i)
identification du danger,
(ii)
caractérisation du danger,
(iii)
évaluation de l'exposition, et
(iv)
caractérisation de risque.
Caractérisation du risque
Le processus de déterminer une estimation quantitative et/ou qualitative, y
compris des incertitudes correspondantes, de la probabilité de l'occurrence et de la
sévérité des effets défavorables sur la santé d'une population donnée. Cette estimation est
basée sur l'identification du danger, la caractérisation du danger et l'évaluation de
l'exposition.
Evaluation du risque alimentaire
Elle fournit un ensemble d'éléments d'une évaluation des risques chimiques indiquant les
types de décisions qui doivent être considérées à chaque étape.
Le but de l'évaluation des risques
Le but spécifique de l'évaluation des risques devrait être clairement énoncé. Les
résultats et les alternatives devraient être définies. Le résultat pourrait, par exemple,
prendre la forme d'une évaluation de la prévalence de l’intoxication ou une estimation du
taux de la maladie humaine et de sa sévérité suite à la consommation d'un aliment. Dans
cette phase, l'évidence pour soutenir le modèle du risque de la fourche à la fourchette
pourrait être structurée ou tracée dans le cadre de l'évaluation des risques.
Identification du danger
L'identification du danger sera surtout un processus qualitatif. Des risques
peuvent être identifiés à partir des sources de données appropriées. L'information sur des
dangers peut être obtenue à partir de la littérature scientifique, des bases de données de
l'industrie alimentaire, des organismes gouvernementaux, et internationaux concernés et
par la sollicitation des avis des experts. L'information appropriée provient des secteurs
comme: études cliniques, études épidémiologiques et surveillance, études sur l'animal de
laboratoire.
Evaluation de l'exposition
L'évaluation d'exposition devrait indiquer la nature de la nourriture; la fréquence
et le taux de la contamination avec le temps des nourritures par une substance chimique,
10
les contaminations initiales de la matière première; les considérations des différences
régionales; le caractère saisonnier de la production; le niveau de l'hygiène; les contrôles
au niveau de la fabrication, les méthodes de traitement, l'empaquetant, la distribution et le
stockage des nourritures, aussi bien que toutes les étapes de la préparation telles que la
cuisson et la conservation; les modes de consommation en relation avec les faits socioéconomiques et culturels, l'appartenance ethnique, le caractère saisonnier, les différences
d'âge (démographie de la population), les différences régionales, les préférences et le
comportement du consommateur; le rôle du manipulateur d'aliments comme source de
contamination, quantité de contact avec le produit et l'impact potentiel des rapports
environnementaux de temps/température; la chaîne de l'aliment de la production à la
consommation; les effets de traitement, tels que la cuisson, le nettoyage et les
désinfections hygiéniques, aussi bien que la température et d'autres modes de préparation,
des modèles de manipulation de nourriture et de consommation, des normes, et des
systèmes de surveillance.
L'évaluation de l'exposition estime le niveau, et par rapport aux différents niveaux
d'incertitude, du microbe pathogène ou des toxines élaborées, ainsi que la probabilité de
leur présence dans la nourriture au moment de la consommation. Les aliments peuvent
être classées qualitativement par catégorie selon la probabilité qu'ils soient ou non
souillés à la source.
Dangers microbiologiques/ chimiques
A l'inverse des dangers chimiques, l'évaluation de l'exposition aux dangers
microbiologiques est récente et une science nouvelle. Dans l'évaluation d'exposition des
dangers microbiologiques on est confronté à un danger beaucoup plus dynamique
comparé à l'agent dans l'évaluation d'exposition chimique. Ce qui rend l'évaluation des
risques des dangers microbiologiques simultanément plus facile et plus difficile. Ainsi,
une compréhension des différences entre les deux est importante.
Premièrement, les effets défavorables à la santé provoqués par un microorganisme sont généralement le résultat d'une exposition simple où chaque exposition
représente un événement non cumulatif indépendant. Dans beaucoup de cas le risque des
agents chimiques augmente avec des expositions multiples dues à l'accumulation du
produit chimique. Avec le temps des risques d'exposition multiple microbienne peut
même diminuer le risque. Il semble probablement que la réponse de la population à un
danger microbien est plus variable que celle à un risque chimique et ceci est
probablement lié à l'état immunitaire d'un individu. En outre les risques chimiques sont
relativement stables ou sujet à la dégradation ou à la dilution. Tandis que les virus et les
protozoaires ne se multiplient pas dans l'aliment à l'inverse du nombre des bactéries et
des mycètes qui peuvent changer nettement. En outre, les micro-organismes sont
dynamiques et adaptables et ont le potentiel d'acquérir ou perdre la virulence pour causer
la maladie.
L'identification du danger est accomplie en identifiant les caractéristiques du
danger, ou plutôt en décrivant le danger ou hasard en détail: donc une description des
caractéristiques du micro-organisme, la nature de son effet possible sur la santé publique,
les caractéristiques de l'hôte et les facteurs reliés à la nourriture. De la production à la
11
consommation, les niveaux de contamination peuvent augmenter, et l'impact possible sur
la santé publique devient plus grave.
Les évaluations des risques ne peuvent pas résoudre des problèmes. Elles
fournissent toutefois une base objective pour des décisions de gestion à prendre, basée sur
l'information scientifique et la connaissance disponibles au moment où elles ont été
entreprises.
Tandis que l'évaluation de la sûreté et du risque des substances chimiques
(additifs, contaminants ou constituants) n’a pas été interrompue pendant plus de 40
années, l'évaluation microbiologique des risques est une discipline nouvellement
développée. La gestion efficace des risques microbiologiques est augmentée par
l'utilisation des approches préventives, telles que la bonne pratique hygiénique (GHP), la
bonne pratique en matière de fabrication (GMP), et l'analyse de risque et le système
critique du point de contrôle (HACCP). L'utilisation, de ces outils, convenablement
adaptée pour les pays en voie de développement, devrait être préconisée afin d'améliorer
la santé publique par la réduction de risques microbiologiques dans la nourriture et des
maladies associées le long de la chaîne entière de production alimentaire. Tandis que le
contrôle du risque microbiologique implique dans beaucoup de cas de bonnes pratiques
au niveau des étapes finales de la préparation alimentaire (par exemple dans la cuisine),
les risques chimiques liés aux aliments sont, dans la plupart des cas, contrôlables par les
autorités nationales.
Caractérisation du danger
Cette étape fournit une description quantitative ou qualitative de la sévérité et de
la durée des effets nuisibles à la santé et qui résultent de l'ingestion d'une substance
chimique ou de sa toxine avec l'aliment. Une évaluation de dose-réponse devrait être
exécutée si les données sont disponibles.
Plusieurs facteurs importants doivent être considérés dans la caractérisation du
danger. Par rapport l'hôte humain ce qui peut être important est les facteurs génétiques tels
que l'antigène leucocytaire type humain (HLA) ; la susceptibilité accrue due aux barrières
physiologiques. Les différentes caractéristiques de susceptibilité de l'hôte humain sont
l'âge, la grossesse, la nutrition, la santé et l'état du médicament, les infections courantes.
Une bonne caractérisation du risque permet d'établir un rapport de dose-réponse.
En l'absence d'un rapport connu de dose-réponse, des outils de l'évaluation des risques
sont déficitaires pour considérer les divers facteurs, nécessaire pour décrire des
caractérisations du risque ainsi que la sévérité et/ou la durée de la maladie.
Application et conséquence de la Caractérisation du danger
•
ADL 50 : Donne une notion de la toxicité après absorption d’une seule dose d’un
produit chimique. La toxicité est aussi étudiée si la dose est administrée tous les jours.
Cette étude est faite sur les animaux et jamais sur les consommateurs. Exemple
d’application : la demande d’autorisation d’un pesticide
12
•
Toxicité sub-chronique : C’est l’étude des effets si le contaminant est absorbé
durant le 1/10 ième de la vie de l’animal, soit 90 jours chez les rats et les souris.
Les effets sont analysés sur l’animal ayant pris trois différentes doses avec un témoin
Puis évaluer la dose sans effet à l’issue des 90 jours.
•
Toxicité chronique : L’étude consiste à donner à l’animal durant toute sa vie (2
ans) une faible quantité du contaminant et étudier son comportement, le poids, la
composition du sang et de l’urine, puis autopsier les rats et souris.
Evaluer la concentration à effet et la concentration sans effet.
Evaluer le risque d’induire un cancer qui est l’initiation ou la première étape du cancer,
càd, Les dommages sur l’ADN par la mutation ou par la cassure du chromosome.
Etudier la génotoxicité en étudiant les effets sur les cellules génétiques.
Etudier la toxicité sur la reproduction du mâle seul et de la femelle seule (libido, potency,
fertility), puis le croisement.
Etudier la toxicité sur la gestation ; malformation du fœtus.
Le cancer et l’alimentation
Le cancer digestif
•
Le cancer des voies aéro- digestifs supérieures et de l’œsophage :
En Europe les principales causes de ce cancer sont le tabac et l’alcool.
Le risque de développement d’un de ces cancers est en relation avec la dose quotidienne
et le nombre des années de consommation.
Les fruits et légumes réduisent la fréquence de ces cancers
•
Le cancer de l’estomac :
Le risque est élevé chez les sujets qui consomment peu de fruits et légumes et chez ceux
qui ont une consommation élevée en sel et aliments conservés par salaison.
•
Le cancer du côlon et du rectum :
Il est du à une alimentation pauvre en légumes et riche en viande ou en graisse animale ;
mais le poisson augmente le risque du cancer de côlon
•
Le cancer du pancréas :
Sa relation avec l’alimentation parait complexe ; mais il y a une relation inverse entre ce
cancer et la consommation de fruits et légumes.
Les facteurs soupçonnés qui augmente ce risque sont : la viande et ses modes de
conservation, les glucides complexes, le cholestérol.
•
Le cancer du poumon, trachée, bouche :
Les fumeurs qui consomment moins de fruits et plus de graisse que les non-fumeurs.
Cette association est difficile à expliquer
13
•
Le cancer du sein et de l’ovaire:
Forte consommation en graisse, protéine, café et alcool. Mais les fibres et l’alimentation
riche en ß-carotène et vitamines Cet E peuvent avoir un effet protecteur.
•
Le cancer de la prostate :
Il existe une association positive entre ce cancer et la consommation des produits
d’origine animale riches en graisse avec un taux élevé d’hormones sexuelles circulantes.
14
Chap.3: La Toxicocinétique ou le métabolisme des Xénobiotiques
Immunotoxicologie
A. Toxicocinétique
L’effet d’un toxique sur l’organisme dépend essentiellement :
1. de la quantité du toxique ou des substances réactionnelles qu’il engendre
(métabolites actifs, radicaux libres…) fixées au niveau du site d’action
(membrane, plaque motrice).
2. de l’affinité du toxique pour ce site.
Quatre principaux facteurs biologiques influencent la concentration du toxique actif au
niveau des récepteurs et sont :
-l’absorption.
-la distribution.
-le métabolisme.
- l’excrétion.
1. Rappel sur la structure des membranes cellulaires
Rappel des membranes biologiques et modalités de transport des biomolécules et des
substances chimiques (cf. planches + annexes).
2. L’absorption
a). Voie orale :
a. 1. La bouche: les substances absorbées par la bouche ne sont pas soumises
à l’influence du suc digestif et ne doivent pas d’abord passer par le foie avant d’atteindre
la circulation générale d’où la toxicité est limitée à des phénomènes locaux type
causticité. Ex.: eau de javel, ulcération de la muqueuse.
Comprimé sub-lingual, absorption rapide
a. 2. L’estomac: sur le plan physiologique, la paroi est épaisse, musculeuse,
surface faible et absorption réduite ou quantitativement limitée même si pour certains
toxiques, l’absorption est importante du fait de l’ionisation. Ex.: aspirine (acide
salicylique). Les acides faibles sont sous forme non ionique, bien absorbée comme
l’aspirine. Les bases faibles sont sous forme ionique, mal absorbé par la voie gastrique,
tel est le cas de la quinine. Avec peu de comprimé, le délitement est excellent, avec
beaucoup de comprimés, le délitement est faible et pas de passage intestinal. Les petites
molécules hydrophiles et hydrosolubles sont bien absorbées par l’estomac comme
l’éthanol.
a. 3. L’intestin grêle : sur le plan physiologique, la paroi est très fine, très
vascularisée, surface énorme, large surface de villosités facilitant considérablement la
résorption p/r à l’absorption gastrique par conséquent des conditions idéales d’absorption.
15
*Conséquences du passage digestif:
-Diminution de la toxicité: vomissement précoce des salicylés, diarrhées dus au CHCl3,
inactivation du curare par les enzymes digestives
-Augmentation de la toxicité: solubilisation des produits insolubles, comme le plomb,
l’activité gastrique a favorisé l’absorption.
*Facteurs influençant l’absorption gastro-intestinale : la nature du solvant, la motilité du
tractus digestif et l’influence du contenu gastrique.
b). Voie pulmonaire ou inhalation :
Le poumon constitue la voie d’entrée principale de nombreux toxiques industriels
(aérosols, gaz, fumées, vapeurs). Plusieurs substances industrielles (gaz irritants, silice,
asbeste…) exercent une action toxique directe sur les voies respiratoires. Une fraction des
toxiques inhalés peut cependant pénétrer dans la circulation systémique. Sur le plan
physiologique, la surface de la paroi alvéolaire est estimée à 80 m2 donc grande surface
d’absorption, une bonne circulation, et l’épaisseur est minuscule.
L’exposition de l’organisme va dépendre de la concentration dans l’air ambiant et du
temps d’exposition T. On parle de CL50 (loi de Haber : K= CxT).
Les substances absorbées par voie pulmonaire atteignent directement les différents
organes (cerveau et reins) sans passer dans la foie contrairement aux substances ingérées.
La quantité de toxiques absorbée par voie pulmonaire dépend de la concentration du
toxique dans l’air, de la durée d’exposition et de la nature du toxique (gaz, vapeur,
aérosol).
Les facteurs influençant l’absorption des gaz et des vapeurs : solubilité des gaz dans le
sang et les tissus, le débit sanguin, le gradient de pression partielle de ces gaz entre les
alvéoles et le sang veineux, la ventilation pulmonaire.
Les particules insolubles sont éliminées par les cils vibratiles, le mucus, les macrophages
et par le surfactant.
c). Voie cutanée :
Le transport à travers la peau peut se réaliser par 2 voies principales : la voie trans.
Épidermique, de grande surface, l’épiderme est lipophile ; les voies pilo-sébacée
(follicule pileux, glandes sébacées et glandes sudoripares). Elle est plus importante et
rapide.
Elle se fait par diffusion simple ou passive. La résistance provient des cellules
kératinisées de la couche cornée. Les bulbes pileux sont la voie de transport des
molécules toxiques.
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3. La distribution :
Elle se réalise dans les tissus ou bien dans les liquides. La distribution peut se limiter à
l’espace extracellulaire (volume plasmatique+volume interstitiel) ou comprendre
également le volume cellulaire. (Ex. sur la planche).
La fraction dissoute de liquide est la fraction hydrosoluble dissociée, capable d’aller dans
le sang et aux organes cibles. La forme liée est celle de réserve.
La fraction insoluble se fixe aux albumines (liaison de Van Der Walls), type de protéines
plasmatiques pour y être acheminée vers les organes.
Tant que le produit est lié, il reste non actif car non capable d’aller aux organes cibles
d’où un produit fortement lié n’a pas de toxicité aiguë au début mais du fait de l’équilibre
la toxicité va s’allonger.
Cette liaison peut réduire la vitesse de transformation métabolique de ces substances de
même que leur vitesse d’excrétion. C’est une forme de réserve de la substance toxique.
La liaison aux protéines plasmatiques peut être réversible ou irréversible. Le taux de
l’albumine sérique se réduit dans le sang dans le cas d’une maladie (cancer, hépatite, avec
l’âge).
Des substances toxiques ou étrangères peuvent entrer en compétition pour le même site
de liaison protéique. Ex. : Les AINS (Anti-inflammatoire non stéroïdes) déplacent la
warfarine de son site de fixation sur les protéines plasmatiques et augmentent ainsi leur
pouvoir anticoagulant. C’est l’effet toxique du médicament Le warfarine libre dans le
sang cause des saignements. C’est un phénomène compétitif.
La liaison peut se faire sur des sites normalement occupés par des produits endogènes.
Ex. : la bilirubine non conjuguée et non fixée, entre en compétition avec les sulfamides
(antibiotiques) et sera capable de franchir la barrière hémato céphalique en exerçant un
effet toxique sur le cerveau et cause l’ictère nucléaire.
Il y a des toxiques qui ne se trouvent que dans les GR (la fraction lipidique) comme le
plomb, le cobalt, l’arsenic.
Distribution dans les tissus : la mise en évidence de l’arsenic dans les phanères (fixation
irréversible). Le Pb et As se fixent aux PP et tissulaires car très liposolubles d’où l’action
neurologique par fixation sur le SNC.
4. Transformations métaboliques : voir planches des réactions chimiques.
Elle favorise l’excrétion des produits chimiques ou la formation d’un corps plus toxique
(Paraoxon) ou réduire la toxicité (Mercaptan).
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5. Excrétion :
a). Pulmonaire : les gaz comme le gaz carbonique, les substances volatiles comme les
solvants(CHCl 3 ) chloroformes et les solvants chlorés, les substances à forte tension de
vapeur (Hg,C 6 H 6 ), les poussières déposées sont éliminées avant toute absorption
systémique.
b). Sueur : peu important, surtout pour les halogénures (bromure, chlorure).
c). Salive : comme le cas du Hg.
d). Gastrique : les bases organiques faibles ionisées au pH de l’estomac (aniline) sont
sécrétées par le plasma vers l’estomac. Un autre exemple c’est le passage de la morphine
après ¼ h de son injection.
e). Biliaire : les molécules dont le PM>300 absorbées au niveau intestinal parviennent au
foie par la veine porte et peuvent immédiatement couplée à l’acide glucuronique et
l’acide sulfurique. Ces produits conjugués peuvent être éliminés par la bile ou repasse à
la circulation générale pour s’éliminer par les reins. Ex. : méthylmercure. (Cycle entérohépatique)
f). Urinaire : à travers la filtration glomérulaire. La membrane glomérulaire est semiperméable. Les médicaments et leurs métabolites passent à travers cette membrane.
6. Facteurs influençant le métabolisme des substances étrangères :
a) Facteurs génétiques : comme les cas de l’alcool éthylique. Des différences d’origine
génétique dans la capacité de métaboliser l’acétaldéhyde produit à partir d’éthanol. Il
existe des individus quine deviennent pas alcoolo-dépendants, qui ne font pas de cirrhose
et ne présente pas d’hyperlipidémie d’origine alcoolique.
b). Facteurs physiopathologiques :
-Sexe : l’absorption orale du Pb et du Cd est plus importante chez la femme que chez
l’homme car inversement à la charge corporelle en fer.
-Hormones : les stéroïdes stimulent l’activité des enzymes microsomiques.
-Grossesse : réduction de l’activité des enzymes microsomiques. La toxicité des produits
augmente.
-Etat nutritionnel : une déplétion hépatique en glutathion augmente la toxicité des
substances (paracétamol) qui sont en partie inactivées par formation d’acide
mercapturique. Le DDT et jeûne (affinité aux tissus adipeux). Régime déficient en
calcium et toxicité du plomb. Les époxydes se lient aux ADN et provoquent le cancer.
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Les OC lipophiles capable de franchir la barrière H-C (Hémato-céphalique) et induire une
neurotoxicité.
-Âge : la glucuroconjuguaison plus faible chez les prématurés que chez les nouveau-nés à
terme et aussi plus faible chez ces derniers que chez les adultes.
-Maladie : l’insuffisance rénale freine l’excrétion des substances toxiques et leurs
métabolites.
c). Facteurs de l’environnement :
-Le froid : l’exposition au froid peut augmenter l’activité de certains enzymes
microsomiques.
-La lumière : la photothérapie sur l’hyperbilirubinémie du prématuré. Pendant la
photothérapie, la bilirubine présente dans les couches superficielles de la peau est
photooxydée en dérivés hydrophiles qui peuvent être éliminés par voie urinaire ou biliaire.
B. Immunotoxicité des Xénobiotiques
Un xénobiotique est une substance chimique étrangère à l’organisme. Le système
immunitaire est la cible de nombreux xénobiotiques : médicaments, métaux lourds,
pesticides, polluants de l’air, cosmétiques, additifs alimentaires.
L’immunotoxicité est définie comme l’ensemble des effets délétères provoqués par un
xénobiotique sur le système immunitaire. Schématiquement deux types d’effets sont
envisageables : l’immunosuppression qui peut favoriser les infections et les tumeurs, et
l’immunostimulation qui peut se manifester par l’auto-immunité ou l’hypersensibilité.
L’immunotoxicologie étudie ces différents effets. L’immunotoxicologie expérimentale
essaie de mettre au point des tests in vitro et in vivo chez l’animal susceptibles de prédire
un effet immunotoxique chez l’homme. L’immunotoxicologie clinique enregistre les
accidents immunotoxiques dus aux xénobiotiques (toxicovigilanc) et les modifications
immunologiques survenant dans les populations exposées. Elle essaie d’établir une
relation causale entre la pathologie observée et l’exposition à un xénobiotique ou
l’imputabilité. Elle s’efforce enfin d’en préciser les mécanismes.
L’immunotoxicologie se heurte à de nombreuses difficultés. En effet, si la toxicité directe
d’une substance est relativement reproductible d’une espèce à l’autre au sein de la même
espèce, les réactions immunologiques se caractérisent par leur variabilité au sein de
l’espèce. La plupart des accidents immunologiques n’apparaissent que chez un faible
pourcentage des sujets exposés au risque. Une autre difficulté tient au fait qu’une même
structure moléculaire possède en général une double fonction d’Ag ou d’Haptène,
responsable d’une réponse immunitaire spécifique, et d’immunomodulation qui modifie
19
la réponse alimentaire. Certains allergènes, par exemple, stimulent sélectivement la
synthèse d’IgE ou la production par les kératinocytes des cytokines nécessaires au
développement d’une hypersensibilité de contact.
1. Types d’agressions :
Chaque cellule peut être soumise à des agressions multiples : irradiations, hyper ou
hypothermie, hypoglycémie, anoxie, toxines… ou infection.
Les métaux peuvent être toxiques sous forme ionisée, leur toxicité est neutralisée par la
chélation assurée par les métalothionéines, protéines soufrées qui éliminent le mercure,
le chrome, le plomb, l’arsenic. La ferritine et l’hémosidérine exercent des fonctions
analogues vis-à-vis du fer.
La principale source d’agression des cellules représentés par les dérivés actifs de
l’oxygène ou radicaux libres oxygénées (RLO) tels qu l’anion superoxyde et les radicaux
hydroxyles. Les défenses antiradicalaires sont le SOD du peroxysome, le tripeptide
glutathion (sous le contrôle de 2 enzymes le glutathion peroxydase et le glutathion
réductase), la vitamine E, la catalase, les chélateurs du fer (réaction de fenton), les
chélateurs du cuivre et de cobalt (réaction Haber-Weiss).
Pour les médicaments, les transporteurs ABC entrent en jeu (ATP Binding Cassette) qui
sont présentes dans toues les cellules. La protéine MDR ou MDT (mutlidrug resistance
ou multidrug transporter) assure le transport des médicaments cytotoxiques utilisés dans
la chimiothérapie des cancers ou les antibiotiques, du cytosol vers le milieu
extracellulaire
Les protéines de stress chargées d’identifier les constituants anormaux de la cellule et
d’assurer leur transport vers des organites intracellulaires sont les HSP ou protéines du
choc thermique. Les protéines aberrantes suite à un stress, seront lysées par le système
ubiquitine-protéasome. Si l’ADN est touché, les gènes SOS le répare ou bien si la
dénaturation est profonde, ça va induire la mort programmée de la cellule ou bien
l’apoptose réglée par la protéine P53.
Parmi les troubles dus aux xénobiotiques, on trouve : les crises d’asthme, les allergies, les
maladies auto-immunes (pemphigus, thyroïdites, glomérulonéphrites, polymyosites,
hépatites, myasthénie, syndromes lupiques iatrogènes), des irritations et des réactions
inflammatoires.
Chap.4: La Toxicodynamie
20
C’est l’étude des mécanismes impliqués dans l’interaction entre les agents toxiques et
leur site moléculaire d’action. Elle concerne aussi la ou les séquences biochimiques ou
biophysiques des effets toxiques observés (déclenchement de l’action toxique ou
pharmacologique).
1. Propriétés fondamentales des récepteurs membranaires :
-Reconnaître spécifiquement la toxicité de l’agent (stéréoséléctif).
-Produire un effet biochimique ou biophysique en réponse à cet agent toxique. (Affinité
et force de fixation, c-à-d produire des intoxications).
-Les récepteurs sont des biomolécules porteuses de sites nucléophiles alors que les
toxiques sont des substances électrophiles ou qui le deviennent après biotransformation.
2. Action basée sur des liaisons réversibles (non covalente) ou irréversibles (Covalente):
-pour les liaisons non covalentes :
1. l’action est liée à la concentration du toxique dans les fluides de l’organisme
2. L’action disparaît avec l’élimination du toxique.
3. L’action dépend de la dose (une seule fois ou fractionnée) tel est le cas des
intoxications aiguës qui sont mortelles.
4. Les liaisons sont des liaisons de faible association (ionique, hydrogène, Van Der Waals,
esters).
Ex. : le cas des médicaments ou les substances non cancérigènes où l’action toxique
augmente avec la concentration.
5. L’action est directe, sans bioactivation préalable et le produit se lie directement sur le
site.
6. Les effets sont de court terme et aigus.
Ex. : la toxine botulique, les pesticides carbamates où l’effet dure pour 12h.
-pour les liaisons irréversibles (covalente) :
1. Les toxiques sont, en principe, toujours activés avant d’exercer leur action.
2. Ce sont les sites nucléophiles des biomolécules qui sont visés (-NH 2 , -SH…)
3. Les liaisons sont de types covalents, extrêmement stables.
4. Effets tératogène, cancérogène, mutagène, sensibilisation allergique, nécrose.
5. Liaison irréversible signifie que le dommage induit persistera même après
disparition du toxique.
3. Les sites nucléophiles :
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-ADN et ARN : bases puriques et pyrimidiques.
-Protéines : a.a. riches en électrons comme histidine, cystéine et lysine.
-Lipides insaturés des membranes (lipoperoxydation des acides gras).
4. Les agents d’alkylation :
-Les HAP métabolisés par le CytP450 =intermédiaire époxyde réactif vis-à-vis des
groupes –SH des protéines, et le groupe aminé de la guanine des acides nucléiques.
-Les mycotoxines (vomitoxine qui donne un effet direct et l’aflatoxine donnant un effet
cancérigène), le chlorure de vinyle (monomère du PVC, pour la formation du plastique)
dont les intermédiaires sont des époxydes.
- Les amines aromatiques comme les colorants (Nitrobenzène, aniline, phénolhydroxylamine) cancérogènes à long terme qui mutent les acides nucléiques.
22
Chap.5: Les Radicaux libres
1. Introduction :
- Les radicaux libres (RL) sont des atomes ou des molécules dont une orbitale contient un
électron non apparié.
- Les RL sont les sous-produits des réactions d'oxydation et de réduction.
- Les RL sont cliniquement hyperactifs et sont capables d'extraire un électron des
molécules voisines pour combler la vacance de leur orbitale.
- Les RL induisent des dommages et des lésions sur l'ADN (rupture de l’ADN double
brin, des anomalies de transcription, des mutations ponctuelles), les protéines cellulaires
essentielles (déformation, modification de conformation, attaque des groupes thiols –SH,
modification de la charge, ponts protéiques, acides aminés excités) et les lipides
membranaires (vieillissement, nécrose).
- Ils initient des réactions en cascade telle la lipoperoxydation lipidique (d'où altération
des membranes et mort cellulaire).
- L'hyperproduction de RL est à la base des explications physiopathologiques des grandes
maladies dites neurodégénératives: sclérose latérale amyotrophique (SLA), maladie de
Parkinson (MP) et maladie d'Alzheimer (MA), le veillissement cerebral;
cardiovasculaires: athéromes dues aux LDL oxydés ; respiratoires : emphysème, BPCO,
asthme, fibrose ; cancers.
- La pharmacologie des RL vise à développer des médicaments anti-RL; ce sont des
antioxydants.
- Normalement il y a équilibre entre production de RL et activités anti-oxydantes.
2. Le stress oxydatif :
C’est un ensemble de mécanismes par lesquels l’oxygène ou des métabolites dérivés de
l’oxygène (MDO) ou aussi radicaux libres oxygénés (RLO) provoquent des perturbations
au niveau d’une cellule, organe ou organisme. La production des MDO est soit
intracellulaire (peroxysome, activité enzymatique, chaîne respiratoire mitochondriale) ;
soit par défense phagocytaire (NOS, Myeloperoxydase ou MPO, NADPHox)
a- L’oxygène:
- Une molécule bi-radicale avec 2 électrons non appariés. La superoxyde (•0 2 -) réagit
avec
les
radicaux
libres :
R•+
•O-O•
→
R•-OO•
(peroxyl).
- la réduction de l'oxygène moléculaire en eau (H 2 O) fait précisément appel à des
réactions d'oxydoréduction et fait apparaître des composés RL intermédiaires: radical
superoxyde (•0 2 -) ; peroxyde d'hydrogène (H 2 O 2 ) et radical hydroxyl (•OH- = c'est le
plus réactif, expliquant la toxicité de l'oxygène).
23
b- Les antioxydants naturels, piégeurs des radicaux libres ou « scavengers »:
- L'hyperproduction de RL et donc les dégâts tissulaires sont limités par la présence
naturelle endogène de substances antioxydantes (scavenger = éboueur). La
phosphorylation oxydative a lieu dans les mitochondries (les RL sont fortement liés) ; le
radical superoxyde est dismuté en H 2 O 2 grâce à la superoxyde dismutase (SOD) ;
l’ H 2 O 2 est éliminé par la catalase et la glutathion peroxydase (GPO) ; l'alpha-tocophérol
(vitamine E) et l'acide ascorbique (vitamine C) qui sont de puissants scavengers présents
dans le système nerveux.
-Les scavengers sont des composés stables et facilement oxydables. Ce sont des
interrupteurs des réactions en chaînes et inactivent les RL. Il existe des anti-RL
membranaires comme la vitamine E et la provitamine A et des anti-RL cytosoliques et
plasmatiques comme le vitamine C, l’acide urique, le GSH, la créatinine...
-Ils inhibent l’interaction entre les espèces chimiques, transforment les résidus en des
composés moins toxiques, préviennent et réparent les lésions induites.
-Le vitamine E est lipophile, son action est membranaire, inactive la peroxydation
membranaire et recyclé par le vitamine C ou le GSH.
- Le vitamine C est l’antioxydant majeur du plasma, peut réagir avec tous les RL. Avec le
peroxyde d’hydrogène donne le déhydro-vitamine C et de l’eau. Il ne se stocke pas dans
l’organisme et se dégrade en absence de régénération.
-Les chélateurs des métaux de transition : ce sont des molécules de stockage ou de
transport, fixent les métaux comme la ferritine pour le fer et la coeruléoplasmine pour le
cuivre.
- Le superoxyde dismutase (SOD), la première ligne de défense, dont sa production est
induite par le substrat superoxyde. Les 3 enzymes connus : SOD extracellulaire, SOD
cytoplasmique Cu/Zn dépendant et le SOD mitochondrial Mn dépendant. En présence
d’ions H+ il donne le peroxyde d’hydrogène.
2 •O 2 -
H2 O2 + O2
2 H+
-La catalase, comme deuxième ligne de défense, protectrice et libérée par le peroxysome.
Il transforme le peroxyde d’hydrogène en eau et en oxygène.
-La glutathion peroxydase aussi comme deuxième ligne de défense mais coûteuse en
énergie, nécessite un donneur d’hydrogène.
24
*L'oxygène moléculaire et les métaux:
- La configuration de l'oxygène moléculaire évite son autooxyation spontanée. C'est un
di-radical contenant deux électrons non appariés, chacun sur une orbitale séparée, de spin
identique (état de restriction de spin).
- L'oxygène moléculaire peut toutefois réagir, en acceptant un électron singulet d'un
métal de transition, tel le fer. L'oxydation est ainsi influencée par la concentration
régionale d'un métal de transition (réaction de fenton).
- Des concentrations élevées en fer accélèrent la réaction redox de l'oxygène moléculaire.
Le recyclage du fer de sa forme oxydée à son état réduit (par l'ascorbate, le glutathion, ou
la dopamine) conduit à des réactions d'oxydation et à la formation d'une cascade de
réactions radicalaires.
- Le fer est réactif lorsqu'il est complexé à l'ATP ou au citrate.
- A l'inverse la transferrine ou la ferritine (qui lient le fer) maintiennent le métal en état de
non activité et jouent le rôle d'anti-oxydant.
c- Haber-Weiss :
- Un excès d'0 2• - conduit à des dégâts liés à la surproduction d'OH•. L'un des
mécanismes possibles de la toxicité directe de l'oxygène moléculaire réside dans la
réaction dite d'Haber-Weiss catalysée par le fer, qui est un métal de transition. La réaction
est stable, très réactive avec la majorité des constituants cellulaires, toxique.
Fe3+ + 0 2• - → Fe2+ + O 2
Fe2+
+
H 2 O 2 → Fe3+ + OH- + OH•
__________________________
0 2• - + H 2 O 2 → O 2 + OH- + OH•
OH• + RH → •R+ H 2 O .
d- NO:
- De façon alternative l'O 2• - peut conduire à OH- en interagissant avec l'oxyde nitrique
(•NO) endogène (formation de peroxynitrite •ONOO- puis de nitrosyl •ONOOH pour
donner enfin •OH-).
-Le monoxyde d’azote essentiellement produit à partir de la L-arginine sous l’action du
NO synthase (NOS dont 2 sont constitutives et un inductible) est un vasodilatateur libéré
par l’endothélium vasculaire.
Le peroxynitrite est cytotoxique et oxydant puissant pour les résidus méthionine, les
thiols et les thio éthers ; il réagit aussi avec la SOD pour former un intermédiaire de type
nitronium qui nitrate les résidus tyrosine-kinases. Ces trk sont présents sur les
motoneurones (dégénérescence dans la SLA). En plus, le peroxynitrite est un inducteur
d’apoptose.
25
e- Ca 2+:
- Toute augmentation du calcium libre cytosolique génère • O 2 - et •NO. L'oxyde nitrique
est formé à partir de l'arginine, en présence d'une NO- synthase activée par le calcium
(NOS). De même l'augmentation intracellulaire de Ca 2+ induit la conversion irréversible
de xanthine déshydrogénase en xanthine oxydase via une protéase activée par le Ca 2+.
Cette xanthine oxydase catalyse l'oxydation de la xanthine transformée alors en •0 2 -(et
H 2 O 2 et urée). Le calcium est un marqueur des tumeurs.
f- Acides aminés excitateurs AAE:
- La toxicité induite par les acides aminés excitateurs (glutamate, aspartate) fait intervenir
une réaction entre •O 2 - et •NO-. Le même mécanisme survient lors d'une ischémie et
d'une reperfusion (situation où le Ca 2+ intracellulaire augmente). Cette cytotoxicité peut
être bloquée par les antagonistes des AAE, par les inhibiteurs de la formation de •O 2 - ou
de NO., par les scavengers, par les inhibiteurs de la NOS ou de la xanthine oxydase
(allopurinol) ou par un recombinant humain exogène de Cu / Zn - SOD.
- Une expérience inverse montre que les dégâts ischémiques sont faibles chez la souris
transgénique qui surexprime le gène SOD-1 humain. Dans la même lignée, sur les
modèles d'excitotoxicité et dans les maladies neurodégénératives (Huntington,
Alzheimer, Parkinson), des cellules sont systématiquement epargnées: ce sont les cellules
riches en NADPH- diaphorase, contenant des grandes activités Mn-SOD qui piègent •O 2 et empêchent ainsi la réaction avec NO..
3. La SLA:
- Les motoneurones reçoivent des afférences AAE portant des récepteurs au glutamate et
sont très vulnérables à une déficience en SOD.
- Le problème est qu'une augmentation de la SOD peut aussi, en théorie, induire des
dégâts tissulaires en convertissant l'excès du •O 2 - en H 2 O 2 , d'où hyperproduction de
•OH. en présence de Fe 2+ (réaction de Fenton). En effet, une surproduction de SOD-1
chez la souris transgénique induit un déficit des neurones moteurs distaux ainsi qu'une
peroxidation lipidique exagérée.
-Dans la SLA familiale on ne sait pas si les mutations génétiques identifiées conduisent à
une sous ou à une surexpression de la SOD. Un travail récent montre que les mutations
génèrent un dimère de SOD structurellement anormal et déficient; ceci expliquerait que
l'activité SOD des globules rouges des sujets atteints soit inférieure de 41 % à celle des
témoins.
26
4. Maladie de Parkinson :
a- Les faits neurochimiques:
Les RL sont friands des cellules du cerveau. Les acides gras polyinsaturés sont les
constituants majeurs des membranes et se prêtent à la peroxydation.
Le Fer s'accumule avec prédilection dans le globus pallidus et la substance noire
(détectable en IRM).
Le mécanismes de défense sont peu représentés: catalase, glutathion peroxydase,
vitamine E, transferrine (du fer réactif est détectable dans le LCR).
Dans la substance noire (pars compacta) la dopamine peut être oxydée soit par la
monoamine oxydase de type B soit par auto-oxydation pour générer du; H 2 O 2 cette
dernière réaction fait apparaître un dérivé intermédiaire radicalaire la semiquinone (SQ).
L' H 2 O 2 est détoxifié en présence de glutathion (GH-S) par action de la Glutathion
peroxydase (GPO). Toute augmentation du turnover de la dopamine ou toute réduction
du GHS ou de GPO conduit à un excès de H 2 O 2 qui en présence du Fer conduit à •OH.
(réaction de Fenton).
b- Les effets sur les cellules:
Les cellules de la substance noire sont dans un état de stress oxydatif :
- le turnover de la dopamine est augmenté dans les neurones survivants et accéléré en cas
d'administration de levodopa ;
- les taux de glutathion sont réduits ;
- la concentration en fer est augmentée ;
- la peroxidation lipidique est augmentée ;
- la calbindin D28 K qui lie le Ca 2+ est diminuée.
c- L’effet du fer dans le cas de la MP :
Le fer pourrait être le déclencheur du stress oxydatif dans la MP. La neuromélanine
(pigment des cellules) serait le site d'accumulation du fer et de sa réduction en Fe 2+,
promoteur du stress oxydatif.
Dans les granules de neuromélanine il y a également accumulation d'aluminium. Or
l'aluminium augmente la peroxydation lipidique induite par le fer et pourrait déplacer ce
fer de ses sites de fixation.
La perfusion directe de fer dans la substance noire des rongeurs induit un "état
parkinsonien" antagonisé par la co administration de transferrine.
d- L’état des mitochondries dans le cas du MP :
- Une diminution quantitative du complexe I de la chaîne respiratoire mitochondriale a été
décrite dans la substance noire du parkinsonien.
27
- Ce complexe I comprend 26 peptides dont 7 sont codés par l'ADN mitochondrial.
- L'anomalie dûe aux RL aboutit à une déficience énergétique qui conduit à une
diminution du blocage par le magnésium des récepteurs AAE et à inactivation des
mécanismes dépendants de l'ATP, l'ensemble conduisant à une accumulation de Ca 2+
libre cytosolique, ainsi qu' à une diminution de la formation du glutathion. L'activation
enzymatique calcium dépendante et de la production de RL conduit à la
neurodégénérescence spécifique des neurones dopaminergiques.
e- L’effet du SOD:
- Les changements d'activité de la SOD dans la MP reflètent une augmentation
compensatoire face au stress oxydatif.
- La SOD -1 est exprimée chez l'homme en priorité dans les cellules contenant de la
neuromélanine.
- La Mn - SOD -2 (mitochondriale) est produite en permanence même en anaérobie.
- La diminution d'activité de la SOD entraîne des lésions tissulaires.
4. Pharmacologie :
La grande question aujourd'hui est de savoir si les RL représentent le point de départ des
maladies neurodégénératives, tumorales, respiratoires et cardiovasculaire ou bien ne sont
qu'une
conséquence
de
la
mort
cellulaire.
Il est clair que la production de RL est une voie finale commune à d'innombrables causes,
étiologies
ou
pathogénies.
La pharmacologie des RL est riche en substance anti-oxydantes directes ou indirectes:
- inhibition de la formation des RL (ex les inhibiteurs de la MAO)
les
scavengers
(tocophérol,
exifone,
acide
ascorbique)
- chélateurs des métaux et notamment du fer. La preuve de l'efficacité de ces produits et
donc la validation de l'hypothèse radicalaire passent par des essais cliniques très
particuliers dont l'essai DATATOP dans la MP représente le meilleur exemple.
5. Production de radicaux libres dans l'organisme (schéma récapitulatif) :
Les radicaux étant très réactifs ont une durée de vie extrêmement courte. Il est donc
difficile d'étudier leur métabolisme, si bien que nos connaissances concernant leur
production dans des conditions physiologiques et pathologiques sont encore limitées.
La formation de radicaux libres s'effectue au niveau de divers organites cellulaires:
1. Les mitochondries: la réduction de l'oxygène moléculaire par les cytochromes
respiratoires cellulaires s'accompagne d'une formation parallèle d'environ de 2%à
5% d'ions superoxyde, d'eau oxygénée et éventuellement de radicaux •OH par le
28
cytochrome b et le NADH. La production des MDO est continue.
2. Les microsomes: l'activation de l'oxygène par les cytochromes P-450 pour
assurer les biotransformations produit parallèlement des radicaux libres.
3. Le cytosol: où diverses réactions enzymatiques peuvent produire des radicaux
superoxyde et de l'eau oxygénée.
a. La xanthine déshydrogénase est une enzyme ubiquitaire impliquée dans le
catabolisme de l’ATP. Au décours de phénomènes d’ischémiereperfusion, cette enzyme est modifiée en xanthine oxydase qui génère du
superoxyde en présence d’oxygène et d’hypoxanthine. Ainsi cette voie de
production de dérivés réactifs de l’oxygène participe probablement au
stress oxydatif chez tout patient présentant une pathologie ischémique, que
celle-ci soit facilement (infarctus) ou difficilement reconnue (micro
thromboses, états de chocs). De même, l'aldéhyde oxydase et le galactose
oxydase sont à l'origine de la formation de radicaux superoxyde •O . Ces
enzymes pourraient intervenir dans les phénomènes dits de reperfusion
dans lesquels la réoxygénation post-ischémique est à l'origine de réactions
radicalaires
qui
aggravent
les
lésions
tissulaires.
2
-
a. La monoamine oxydase (MAO), enzyme à la fois intra et extracellulaire,
produit, au cours de la désamination oxydative du substrat, de l'eau
oxygénée H O qui peut réagir par exemple avec le fer pour donner le
radical OH.
b. D'autres enzymes interviennent dans la production de radicaux libres par
les neutrophiles et les macrophages pour détruire les germes pathogènes
qu'ils ont captés par endocytose. Ce processus s'appelle phagocytose. Les
cellules possèdent une enzyme membranaire, la NADPH oxydase, qui est
spécialisée dans la fabrication du radical superoxyde. Cette enzyme
normalement dormante est activée losque la cellule phagocytaire est
stimulée. La forte consommation d’oxygène est à l’origine de « respiratory
burst » ou « burst oxydatif ». Cette production de superoxyde est à
l’origine de la synthèse de molécules comme le peroxyde d’hydrogène ou
l’hypochlorite, indispensables à la destruction du matériel phagocyté La
granulomatose septique chronique est une déficience héréditaire de la
fonction leucocytaire bactéricide, caractérisée par des infections
récidivantes en raison de l'absence de production de •O et de H O par les
phagocytes activés.
c. La NADPH oxydase, est présente dans les neutrophiles, dans les
phagosomes et les membranes (présente 2 parties membranaires et 3
2
2
2
29
-
2
2
cytoplasmiques) où elle intervient dans leur propriété bactéricide mais
aussi au niveau d'autres tissus comme l'endothélium vasculaire où elle
pourrait intervenir par la formation d'ions superoxydes à partir de
l'oxygène. dans le développement de l'athérosclérose.
Un certain nombre de médicaments, notamment l'adriamycine, la bléomycine et des
toxiques comme le paraquat (un puissant herbicide), constituent une source renouvelable
de radicaux libres, grâce à des phénomènes de recyclage, c'est-à-dire de régénération des
formes oxydées/réduites, appelés cycles futiles. Les deux exemples ci-dessous montrent
la formation de radicaux superoxydes à partir de l'adriamycine et du paraquat, changeant
d'état d'oxydoréduction par acceptation d'un électron qui est ensuite cédé à l'oxygène,
ainsi transformé en ion superoxyde.
Exemple de l'adriamycine
Exemple du paraquat
La génération de radicaux libres apparaît donc essentiellement intracellulaire, mais elle
peut s'effectuer dans le milieu extracellulaire par des phénomènes d'autooxydation de
l'hémoglobine, des flavines réduites, des quinones réduites, des catécholamines.
6. RL et les acide gras:
30
- L’effet direct est la lipoperoxydation membranaire.
-La réaction se fait en chaînes en touchant les acides gras polyinsaturés.
-Les effets sont : la formation des alcanes comme l’éthane et la pentane, la formation des
aldéhydes, vecteurs de la peroxydation lipidique, la rigidification membranaire par
modification de la perméabilité et l’inhibition de l’activité protéique.
La lipoperoxydation se fait en 3 phases :
Phase d’initiation ou la formation du radical lipidique : LH+OH•→L•+H 2 O.
Phase de propagation ou amplification : L•+ O 2 → LOO•
LOO•+LH → LOOH•+L•
Phase de terminaison, formation des composés stables : L•+L• →L-L
LOO•+ LOO• →LOOL + H 2 O
LOO•+ L• →LOOL
7. Pneumopathies :
-L’appareil respiratoire est victime des polluants et des oxydants. La nature de polluants
peut être exogène : gaz (O 3 –NO 2) , pollution particulaire, fumée de cigarettes ou
endogène : cellules inflammatoires, cellules de structure.
-La fumée de cigarette renferme 4700 espèces chimiques, contenant des oxydants,
1017 molécules oxydantes / bouffée (NO, CO, semi quinone, HCN, hydrocarbures,
métaux lourds, fer, HAP…) dont la majorité sont stables et augmentent l’effet oxydant
pendant l’inflammation.
-La pollution particulaire est causée par l’urbanisme, les HAP, les sulfates, les métaux
lourds. La pollution est soit respiratoire, soit systémique.
Peroxydase p450
HAP------------------------•HAP---------------------HAPquinone
e-Les défenses anti-RL comporte: le mucus “kamikaze”, les enzymes antioxidants libérés
de l’épithélium, la transferrine, la catalase, le GSH, les vitamines.
-La BPCO (Broncho-pneumonie obstructive congestionnelle) est un trouble ventilatoire
obstructif fixe causé par les particules mais essentiellement du TABAC (rupture de
balance entre oxydants et anti-oxydants). C’est une inflammation chronique qui induit un
remodelage du tissu broncho alvéolaire (emphysème) Le BPCO est un territoire pour les
surinfections bactériennes (Moraxella, streptocoques). Le traitement est à long terme (7
ans), d’aspect nutritionnel (120mg vitamine C, 30 mg vitamine E, 6 mg Provitamine A,
20mg de zinc et 100 µg de sélénium).
31
Fumée de cigarettes et BPCO
NO, Fe, HOCl, •OH, •O 2 - H 2 O 2
MΦ
Diminution de
défenses, infections
Peroxydation des
lipides
Altération de
l’ADN
Inactivation des
anti-protéases
Activation du TNFα et IL-8
Déficits en
antioxydants
Chap.6 : Plantes toxiques
Animaux venimeux
Champignons vénéneux et Mycotoxines
A. Plantes toxiques
32
Diverses plantes ont un pouvoir toxique et stupéfiant. D’autres libèrent des substances à
visée thérapeutique.
1)- Définitions et généralités :
Les plantes sont connues par leur élaboration des alcaloïdes. Les alcaloïdes sont
des molécules organiques hétérocycliques azotées d'origine naturelle pouvant avoir une
activité pharmacologique. Ce nom dérive du mot alcalin ; à l'origine, le terme a été
employé pour décrire n'importe quelle base de Lewis contenant un hétérocycle azoté (ou
improprement une amine). Ce sont des métabolites secondaires dérivés des acides
aminés .Les alcaloïdes ont la propriété de former des sels et d'être amers. Bien que
beaucoup d'alcaloïdes soient toxiques (comme la strychnine ou la aconitine), certains sont
employés dans la médecine pour, par exemple, leurs propriétés analgésiques (comme
la morphine ou la codéine) ou dans le cadre de protocoles de sédation (anesthésie)
souvent accompagnés d'hypnotiques.
2)- Classification chimique des alcaloïdes :
•
Groupe
des pyridines : pipérine, conicine, trigonelline, arecaidine, guvacine, pilocarpine,
cytisine, spartéine, pelletierine.
•
Groupe des pyrrolidines : hygrine, cuscohygrine, nicotine.
•
Groupe des tropanes : atropine, cocaïne, ecgonine, scopolamine, hyosciamine.
•
Groupe
des quinolines : quinine, quinidine, dihydroquinine, dihydroquinidine, strychnine,
brucine, veratrine, cevadine
•
Groupe
des
isoquinolines :
les
alcaloïdes
de
l'opium
(morphine, codéine, thébaïne, héroïne, papavérine, narcotine, narcéine, hydrastine
, berbérine)
•
Groupe des Phényléthylamines (ce ne sont pas des alcaloïdes au sens propre,
même
si
régulièrement
classés
comme
tels) : MDMA, méthamphétamine, mescaline, éphédrine
•
Groupe des indoles :
33
o
o
o
Tryptamines :
DMT,
NMT
(monométhyltryptamine), psilocybine, sérotonine
Ergolines : Les alcaloïdes de l'ergot de seigle (ergine, ergotamine, acide
lysergique, etc.), LSD
Bêta-carbolines : harmine, yohimbine, réserpine, emétine
•
Groupe des purines :
o Xanthines : caféine, théobromine, théophylline
•
Groupe des terpénoïdes :
o Les alcaloïdes de l'aconit napel : aconitine
o Stéroïdes : solanine, samandarin
•
Groupe des Bétaïnes (composés d'ammonium quaternaire, ce ne sont pas des
alcaloïdes au sens propre, même si régulièrement classés comme
tels) : muscarine, choline, neurine.
•
Groupes des pyrazoles :
•
Groupes des taxanes : Docétaxel, Paclitaxel
Dans le monde végétal, les plantes toxiques appartiennent à toutes les catégories.
3)- Taxonomie et substances :
Le paragraphe suivant explique, l’appartenance des plantes (systématique ou taxonomie),
les principaux substances élaborées ainsi que leur caractères.
F. Cannabinaceae
E. Cannabis sativa (chanvre ou cannabis)
Les poils de l’inflorescence ♂ donnent une résine qui a des effets stupéfiants. L’alcaloïde
tiré est le tétrahydrocannabinole ou la cannabine (T.H.C). Les feuilles et les fleurs
donnent le Marijuana très toxique.
F. Piperaceae
E. Piper betle (betel)
Masticatoire et donne avec ou sans le noix d’arec un effet stupéfiant. Très répandu en
Extrême-Orient.
F. Erythroxylaceae/ Linaceae
E. Erythroxylon coca (cocaïne)
La cocaïne est extraite de la feuille. C’est un stimulant du SNC. Capacité d’une
dépendance et d’une toxicomanie accrue.
34
F. Papaveraceae
E. Papaver somniferum album (pavot à opium)
L’opium est tiré de la capsule encore verte. On extrait par incision un latex blanc qui
donne l’opium. Les alcaloïdes sont : la morphine (endorphine à effet sédatif), la codéine
(antitussif et antalgique, l’usage exagérée conduit rapidement à une toxicomanie), la
papavérine (antispasmodique), l’héroïne (dérivé de la morphine dite : diacétylmorphine,
très toxique et mortel selon les doses) et la thébaïne (poissonneux actif et mortel).
De la graine on tire l’huile d’œillette comestible et utilisé dans la peinture.
F. Loganiaceae
E. Strychnos mux-vomisca (strychnine)
Plante fournissant la strychnine, alcaloïde neurotoxique, provoquant un arrêt respiratoire
et cardiaque ainsi que la d-tubocurarine ou curare qui agit sur la plaque motrice
(empêchant l’influx nerveux).
F. Euphorbiaceae
E. Ricinus communis (ricin)
Plante oléagineuse, graines toxiques d’aspect bigarré. L’huile fournie par les graines de
ricin est utilisée en pharmacie pour son action laxative et purgative ainsi que dans
l’industrie comme lubrifiant (les axes des trains et wagons). Le ricin élabore de
l’albumine la ricine, substance hautement toxique. Elle est néphrotoxique dont les
symptômes se révèlent 2 à jours après l’administration. C’est la plante la plus toxique du
monde végétal.
E. Euphorbia sativa
Le latex blanc est toxique et s’appelle l’euphorbone.
F. Apiaceae ou Ombellifères
E. Cicuta virosa (cigüe)
Elle renferme un alcaloïde hautement toxique, la cicutine. Socrate, le grand philosophe
s’est exécuté avec cette plante.
F. Scrofulariaceae
E. Digitalis purpurea (digitale)
Elle libère la digitaline (digoxine), un glycoside cardiaque pour régler les arythmies et la
congestion cardiauqe.
F. Cucurbitaceae
E. Bryona syriaca (bryone)
Pousse rapidement et très toxique, libère la cicumine.
F. Solanaceae
E. Nicotiana tabacum (tabac)
La plante libère la nicotine, un stimulant du SNC.
35
E. Atropa belladona (belladone)
Libère l’atropine, toxique et mortel en forte dose. Usage contre l’épilepsie, les spasmes
et l’asthme.
E. Solanum tuberosum (pomme de terre)
Renferme la solanine avec les autres solanaceae, cette toxine est présente dans les bouts
verts. Plus toxique avec les frites.
E. Hyoscyamus niger (juquiane)
Toxique et mortelle en forte dose. Administrée contre les hoquets et les troubles
nerveuses.
E. Brugmansia grandiflora (datura)
F. Araceae
E. Caladium seguinum (caladium)
Secrète une résine utilisée comme poison des flèches.
E. Dieffenbachia seguine
Riche en cristaux d’oxalate, toxique pour les enfants et les pets.
F. Liliaceae
E. Colchicum autumnale (safran des près)
On tire la colchicine toxique et colorante : antimitotique, anti-oncogène autrefois.
F. Oenthraceae ou Onagraceae
E. Fuchsia arborescens (fuchsia)
Donne la fuchsine, colorant basique pour les coupes histologiques et microbiologiques.
C’est un puissant cancérogène.
F. Celastraceae
Catha edulis (Kath des arabes)
Riche en matières nutritives. On tire un sirop provoquant l’euphorie, une boisson
excitable.
F. Myristicaceae
Myristica fragrans (Noix de muscade)
La graine est toxique en grande quantité. Elle est astringente et hypertensive.
36
F. Anacardiaceae
Rhus coriaria (summac)
Connue sous le nom du toxicodendron (arbre toxique). Provoque l’ataxis et une
hypertension.
F. Ephedraceae
E. Ephedra campylopoda (éphedra)
Libère l’éphédrine, un puissant vasoconstricteur. Hépatotoxique.
F. Renonculaceae
E. Hellebora argutifolius et G. Delphinium
L’hellébore était donné pour les gens fous. Les racines sont toxiques et mortelles. Elles
causent un arrêt respiratoire.
F. Rubiaceae
E. Cinchona medicinalis ((arbre à quinine)
Elle donne la quinine, un médicament alcaloïde basique anti-palludique.
E. Coffea arabica (Café)
Elle donne l’alcaloïde : la caféine stimulant pour le SNC, diurétique et empêchant
l’absorption des ions calcium et magnésium. Il a l’effet de provoquer un reflux gastrique.
Une plante apparentée est Thea sinensis (thé) appartenant à la famille des Theacea/
Cameliaceae, élabore un alcaloïde au même effet que la caféine. C’est la théine.
La caféine et la théine sont constipantes.
F. Sterculiaceae
E. Theobroma cacao (cacao ou nourriture de Dieu)
Donne la théobromine au même effet que la caféine, stimulant et la théophylline
antiasthmatique.
E. Kola acuminata
Renferme la cocaïne et la caféine.
Nombreuses plantes donne des alcaloïdes comme la papaïne par Carica papaya, la
broméline par Ananas sativa…
37
B. Champignons vénéneux et Mycotoxines
Parmi toutes les intoxications alimentaires, celles qui ont pour origine l’ingestion de
champignons vénéneux sont très certainement les plus fréquentes et hélas, les plus graves.
Depuis quelques années, les progrès de la réanimation, l’étude chimique et
pharmacodynamique précise des poisons fungiques ont permis de codifier la
thérapeutique et de réduire les pourcentages de mortalité.
Les toxines sont thermolabiles et hydrosolubles donc s’éliminent par l’eau de cuisson et
ils seront détoxiquant. L’alcool a un effet aggravant.
L’espèce la plus célèbre est Amanita phalloides (amanite phalloïde) car elle représente
80% des cas. Elle se trouve fréquemment en été et en automne dans tous les bois de
feuillus ou de résineux. Généralement, il est du couleur vert-olive.
Les toxines altèrent les enzymes cellulaires pulmonaires, hépatiques et rénales. Les
toxines tous thermostables sont les suivantes :
-phalléine : poison hémolytique. Actif lorsque le champignon est consommé cru.
-amanitine : inhibiteurs enzymatiques des transaminases, avec un pouvoir
hypoglycémiant et caryolytique. Résistent à la dessiccation et au vieillissement.
-phalloïdine : elle s’attaque aux microsomes des hépatocytes.
Les mycotoxines sont des substances libérées par des mycètes toxiques ou non. La
plupart de ces mycotoxines sont des alcaloïdes. En microbiologie alimentaire, on craint la
présence des moisissures surtout et de quelques levures en grand nombre. Elles sont des
toxines ou métabolites secondaires, thermorésistants et ont même des effets cancérigènes.
Claviceps purpura, une autre mycète est à craindre, en provoquant l’ergotisme. Cette
espèce libère une substance hallucinogène (Ergotamine, alcaloïde hallucinogène), qui a
des effets néfastes surtout sur le SN humain. Elle cause une maladie : l’ergot du seigle
(maladie sur les graminées).
Certains champignons peuvent pousser sur une denrée alimentaire sans produire
des toxines ; comme des toxines peuvent être présentes sans une contamination apparente
de champignons. Mais quand la matière première est contaminée, le produit fini est
sûrement contaminé
De grandes familles de mycotoxines sont détectées en toxicologie alimentaire :
Aflatoxines - La patuline – Ochratoxine - Luteoskyrine – Thrichotécènes – Zearalenone
- Fumonisine
Du point de vue réglementation des mycotoxines génotoxiques et cancérigènes, il faut
appliquer le principe de ALARA= As Low As Reasonably Acheivable, Càd accepter le
niveau maximal aussi bas que possible mais technologiquement faisable et
analytiquement détectable dans l’alimentation prête à être consommée.
38
1) Aflatoxines
Le champignon en cause est Aspergillus flavus qui secrète une toxine appelée aflatoxine.
Celle-ci peut être aussi secrétée par Aspergillus parasiticus et quelques Penicillium. Ces
champignons peuvent se trouver dans les semences de blé, orge, graines de coton, millet,
cacahuète, soya, riz, sorgho etc. stockés dans une ambiance humide et chaude. Ils sont
très toxiques aux cailles, chats, poulets, faisans, lapins, chèvres, vaches... et ils sont
cancérigènes à l’homme, rats, moutons, souris.
Ces aflatoxines sont désignés par B1 et G1, car elles émettent une fluorescence bleue ou
verte si elles sont exposées à la lumière UV (longues ondes) Aflatoxine B1 est la plus
toxique et cancérigène. Les dérivées di- hydrogénées sont désignées par B1 et G2 et les
dérivées hydroxyles sont M1 - M2 et P1 et sont secrétés dans les urines, selles et lait et
par conséquent lait en poudre, lait écrémé, fromage. Toutes ces substances sont des
composés hétérocycliques oxygénés. Les M1 sont surtout dans le lait cru et ne sont pas
détruits par la chaleur ni au cours de la fabrication du fromage.
Les arachides, les noix, le maïs et les figues sèches: contaminées par des aflatoxines aux
stades de la récolte, du transport ou du stockage avec une humidité élevée.
Les aflatoxines sont des agents cancérogènes du foie chez l’homme et sont potentialisées
par la présence de l’antigène de surface de l’hépatite B. Elles provoquent des hépatites
aigues avec jaunisse et œdème. Chez l’enfant elles provoquent le syndrome de Reyes :
stéatose (accumulation des triglycérides dans le foie), encéphalopathie, œdème et
cirrhose. Elles ont aussi des effets génotoxiques, immunotoxiques et tératogènes chez
l’animal
Des tentatives ont été faites pour parvenir à un accord international sur les limites
maximales d’aflatoxines dans une gamme de produits, mais elles sont restées vaines.
On pouvait réduire l’absorption d’aflatoxines par des mesures préventives telles que
l’amélioration des pratiques agricoles et le stockage.
Incidences sur l’alimentation :
Certaines céréales contaminées à haut risque ont été sur le marché international : Les
pistaches, les plus fréquentes (400PPB dans 70% des lots) ;
Cacahuètes (6800 PPB) ; coton (186PPB) ; blé (20PPB) ; riz (40PPB) ; figues sèches
(350PPB)
Les normes actuellement admises sont : USA : 20 PPB
CEE (Communauté Economique Européenne) :
PPB alimentation Humaine.
10 PPB alimentation animale et 4
France: < 2 PPB produits laitiers
2) La patuline
Elle était synonyme à expansine, pinicidine...
Elle est sécrétée par Penicillium expansum, P. patulum, P. claviforme... et Aspergillus
clavateus et A. giganteus. Elle se trouve dans les pommes, cidre et jus de pomme,
39
bananes, ananas, raisin, pêches, abricots, betteraves, mais, blé, orge, concombre, petit
pois.
Elle est considérée comme antibiotique, elle est active contre plusieurs espèces
bactériennes pathogènes.
A très faible concentration, elle est toxique aux rats et souris (toxicité sur le cerveau,
poumons, foie, rein, rate). A des concentrations légèrement élevées, elle a des effets
mutagènes, tératogènes et cancérigènes, surtout pour l’homme. Il faut noter que cette
toxine est élaborée à la température ambiante comme à la température de réfrigération et
elle résiste à la chaleur. Elle est stable à 100°c pendant 15 minutes.
3) Ochratoxine A
Impliquée dans le cancer du foie, sécrété par, Aspergillus ochraceus et Penicillium
palitans et P. verucosum qui se trouvent dans les graines de mais, blé, orge, cacahuète,
pain et oeufs de poules. Elle est très toxique au poulet, rats, canards et présente une
nephrotoxicité particulière et des effets génotoxiques. De plus l’Alfalfa (Medicago sativa,
Fabaceae, comestible par les animaux, riche en protéines et en oligoéléments) souillée a
été responsable d’une forte incidence d’avortement chez les vaches.
L’importance de l’Ochratoxine dans les aliments réside dans les 3 constatations
suivantes:
- très toxiques et cancérigènes aux animaux
- très résistante à la chaleur même à un autoclavage prolongé
- peut être élaborée à une température inférieure à 10°c.
La sécrétion de cette toxine est souvent post-récolte, donc au cours du stockage. Les
denrées à haut risque sont les céréales : maïs, orge, blé, sorgho, seigle, avoine, riz.
4) Fumonisines
Elles ont été découvertes récemment en 1988, et elles sont produites par : Fusarium
monoliforme et Fusarium proliferatum . On reconnaît 15 différentes fumonisines dont le
B1 est le plus important.
Effets pathologiques :
Chez l’homme, cancer de l’œsophage ; chez le cheval, problèmes nerveux (détérioration
de la substance blanche, dose suspecte dans le maïs 130 mg/Kg) ; chez le porc, œdème
aigu du poumon à la dose de 300 mg/Kg
Les B1 et B2 ne sont pas mutagènes. Elles n’ont pas d’effets génotoxiques mais
provoquent l’apparition du cancer du foie chez le rat
Les C ont sur les bactéries des effets de mutation génétiques avec des lésions de l’ADN.
Elles peuvent produire des aberrations chromosomiques sur les cellules des mammifères
et le cancer de l’oesophage et de l’estomac chez les souris et les rats.
Les denrées à haut risque sont surtout les maïs (dérivés : farine, semoule, corn flakes)
contaminé à une dose > à 1 mg/Kg.
40
Exemple au Brésil : maïs (37 mg/kg), aliments à base de maïs (27mg/Kg), épi
(27mg/Kg).
5) Thrichotécènes et Zearalenone
Elles sont élaborées par le Fusarium graminearum et Fusarium culmorum. Elles sont au
nombre de 164, et les plus fréquents sont 10 dont : Le DON (Déoxynivalénol), T-2
(Toxine-2), HT-2, DAS, Nivalenol…
Elles provoquent « Alinentary toxic Aleukia » ou l’aleucie toxique alimentaire. Ce sont
des troubles hématologiques (troubles de la coagulation), avec septicémie et hémorragie
et parfois une atteinte osseuse.
Elles sont immunotoxiques, hématotoxiques, tératogènes et rarement cancérigène chez
les animaux. Les données épidémiologiques sont absentes.
Les denrées à haut risque sont surtout les céréales (blé, maïs), pain, farine, pâtes.
6) Luteoskyrine
Elaborée par la Penicillum islandicum et Aspergillus regulosus et A. nidulans qui se
trouve dans le riz, blé. Elle est cancérigène à l’animal et par conséquent à l’homme.
7) Acide pénicillinique
Sécrété par des genres de Penicillium et Aspergillus se trouvent dans les graines séchées
et le tabac. Toxique et cancérigène.
8) La Roquefortine
Elaborée par la Penicillum roqueforti qui se trouve dans le fromage bleu, roquefort, elle
est neurotoxique.
Les champignons sont en général responsables de l’avarie de certains produits
alimentaires (corruption, aliments abîmés suite à une mauvaise conservation, ou bien
brûler les aliments en les cuisinants) Certains sont utiles pour la préparation de certaines
denrées comme les fromages: Roquefort, Camembert, Brie, dans la préparation de
certains plats oriental (sauce de soya etc...). D’autres champignons sont encore utilisés
dans les aliments car ils produisent de l’amylase (pour la préparation de pain) ou l’acide
citrique (pour la préparation de boisson gazeux) mais d’autres encore sont capables de
produire divers métabolites toxiques.
************************************************************************
41
C. Animaux venimeux et Envenimations
Lorsque l’on parle d’animaux venimeux, on songe immédiatement aux serpents chez qui
cette fonction a été poussée à son point de perfection et presque de façon systématique.
Mais, en réalité il existe des espèces venimeuses pratiquement dans tous les groupes
animaux.
1. Les Cnidaires (méduses) :
Ce sont des invertébrés marins. Munies des cnidoblastes ou des nématocystes, cellules
qui libèrent des toxines. Les tentacules peuvent atteindre une longueur de trente mètres
chez quelques espèces et sont tous bourrés de cnidoblastes.
Les espèces les plus craignant sont Physalis, Vellela, Chironex fleckeri et les actinies. Ils
sont soient pélagiques ou fixés.
L’effet est soit paralysant soit mortel par arrêt circulatoire ou respiratoire. On signale une
urticaire et des œdèmes sous-jacents. Dans les cas alarmantes : fièvre, dyspnée,
vomissement et chute artérielle. On administre généralement le gluconate de calcium
pour le traitement.
2. Les Mollusques (famille des escargots) :
De nombreux gastéropodes, en particulier les Murex sécrètent des venins actifs sur le
système nerveux.
Conus geographicus (cône) et Conus textile, élaborent une toxine actif en 4 à 10 heures et
mortelle pour un homme adulte par arrêt respiratoire et cardiaque. L’appareil venimeux
se décharge par une dent acérée de la radula qui passe au travers du proboscis. Ces
espèces sont très courantes sur les rivages de la zone indo-pacifique et largement
répandue de la mer Rouge à la Polynésie.
Les céphalopodes comme les pieuvres (poulpes) et les seiches, sécrètent à travers leur
tentacule des venins paralysants du système respiratoire. Le liquide noir qui sort est
appelé sépia. En dépit des superstitions qui les entourent, beaucoup de poulpes sont des
animaux craintifs et inoffensifs. Font exception deux petites de 10 cm de diamètre,
espèces de la région indo-pacifique Octopus lunulatus et Octopus maculosus dont la
blessure contient de la tétrodoxine qui peut être mortelle.
Quant aux intoxications par les moules, qui surviennent en printemps pour les sujets
prédisposés, elles sont dues à la mytilocongestine qui cause des troubles gastriques et du
torpeur ou agitation mais jamais la mort.
3. Les Arthropodes :
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-Scorpions : ne piquent l’homme que menacés ou surpris. Son venin rempli dans le dard,
paralyse n’importe quelle personne. Elle porte le dard ou la poche qui porte le venin. Les
toxines sont neurotoxiques ou hémolytiques. La piqûre est toujours suivie d’une douleur
locale aiguë puis de l’angoisse, céphalée, diarrhée, sialorrhée (sécrétion salivaire
abondante), spasmes musculaires… les scorpions sont nocturnes et choisissent des
emplacements sous les pierres, les endroits secs et chaudes, les vêtements et les
chaussures. Les principaux espèces sont : Androctonus australis et A. crassicauda, Titys
serrulatus, le plus redoutable, Hemiscorpius lepturus qui possède un segment postabdominal exceptionnellement long et fin fréquent en Iran et en Iraq et cause des
nécroses dermique à cause de son venin protéolytique et hémolytique qui nécessite des
greffes étendues. Parfois il cause des œdèmes du visage dû à l’insuffisance cardiaque.
-Araignées : les chélicères, crochets mobiles sont reliées à une glande à venin. Ce sont
seulement les espèces tropicales qui sont réellement dangereuses.
La plus célèbre est la veuve noire (Latrodectus mactans) dont le venin (α-latrotoxine) est
utilisé comme venin de flèches. Cette toxine provoque la libération rapide d’ACH au
niveau de la plaque motrice. De la noradrénaline est également libérée provoquant des
signes d’hyperstimulation du SNS. Une psychose aiguë transitoire peut se manifester
mais la majorité victimes récupèrent totalement.
La mygale est une grande araignée avec de poils spectaculaires qui causent des
inflammations et des irritations. Après la morsure, une tétanisation des muscles,
exagération des réflexes, tremblements et paresthésie. Le gluconate de calcium par
injection IM ou IV semble être le plus efficace.
Atrax robustus femelle ou « Sydney funnel web spider » à morsure très douloureuse avec
une neurotoxine (atratoxine) qui induit la stimulation des nerfs des muscles squelettiques
et du SNA.
Loxosceles laeta et L. gaucho également redoutable pour l’homme, appelées « araignées
violons » libèrent des toxines cytolytiques et hémolytiques causant des nécroses et des
œdèmes.
-Myriapodes ou mille-pattes : elles ne déterminent que des œdèmes locales, fièvre et
frissons et dans quelques cas de vomissements Elles sont capables d’infliger des morsures
extrêmement douloureuses mais probablement non létales. Le venin passe par les
forcipules creux .
-Acariens : surtout les aoûtats ou rougets vivant dans le bois et les herbes. Leur fixation
détermine un érythème prurigineux localisés au point de serrure des habits (ceinture,
gaine, soutien). Les ixodes ou les tiques, parasitent les chiens et les moutons. En plus, ce
sont des vecteurs de maladies parasitaires ou bactériennes.
-Insectes : parmi les lépidoptères (papillons), on cite les chenilles à poils urticants
processionnaires du chêne et du pin. Ils occasionnent des prurits violents fièvre et
céphalées .L’atteinte des yeux entraîne une conjonctivite intense.
L’acide formique libéré par certaines fourmis (Solenopsis), peut entraîner en cas de
morsure, des lésions cutanées. Le venin hémolytique et cytolytique est composé
majoritairement de diverses 2,6-dialkylpipéridines, du phospholipase A et
43
l’hyaluronidase Le venin de l’abeille domestique (Apis mellifera scutellata), la guêpe ou
le frelon (Vespa affinis) est assez venimeux que les vipères. Il est hémolytique,
anticoagulant et neurotoxique. La dose toxique est de 500 piqûres. Ils causent un choc
anaphylactique généralisé. On administre de l’adrénaline et du gluconate de calcium par
voie IV. L’oedème de la glotte exige une trachéotomie d’urgence rapide.
Paederus fusca, un coléoptère cause l’œil de Nairobi grâce à sa toxine puissante, la
pédérine. « Fogo selvagum » est une forme chronique de pemphigus causée par la piqûre
des petites mouches comme Simulium minusculum et S. oyapockense dans la région
d’Amazonie.
4. Les Poissons :
-Ciguatera : sous ce terme général, on désigne l’ensemble des accidents parfois mortels,
presque toujours sérieux, qui sont causés par la consommation de la chair fraîche, et
habituellement parfaitement comestible, de certains poissons et des crabes venimeux
(Zosimus aeneus) des eaux chaudes. On pense que la toxicité de la chair serait due à
l’alimentation des poissons et qu’au départ la toxine provient d’un microorganisme
planctonique. Tous les poissons comestibles peuvent être en cause. Il semble qu’une
algue unicellulaire de la famille des Dinoflagellés (Gambierdiscus toxicus) qui soit au
moins la cause principale de ciguatera. Les principaux toxines sont : ciguatoxine et
maitotoxine. Les symptômes sont : ralentissement des pouls, érythème, arthralgies et
myalgies, fatigue, vomissement, …On traite par la réhydratation, vitamine B,
antihistaminiques et les analeptiques.
-Histamine : par le thon de plus. La chair et le sang contiennent, en abondance, de
l’histidine. Lorsque le poisson est consommé insuffisamment frais, les bactéries ont
commencé à transformer l’histidine en histamine. L’incubation dure de quelques minutes
à 2 heures. Puis apparaissent des troubles vasomoteurs intenses (vasodilatation de la face
et du cou), tachycardie, chute de la tension. Généralement tout rentre dans l’ordre en
quelques
heures
et
on
administre
des
antihistaminiques.
Ajoutons les intoxications par les métaux lourds présents dans la chair des poissons, ainsi
que les scombéroïdes.
Les vives, poissons qui vivent enfoncées dans la vase, ont une nageoire dorsale épineuse
avec un aiguillon venimeux. Les raies de même sans oublier les poissons à électroplaxe.
Les épines venimeuses du poisson pierre (Synanceja horrida) qui repose bien dissimulé
dans le sable des rivages marins. Quelques espèces des oursins (Echinodermes) ont des
épines pouvant renfermer des organes venimeux appelés pédicellaires.
5. Les Batraciens ou Amphibiens et les Reptiles :
Les batraciens sont tous possesseurs de glandes à venins cutanées mais dépourvues des
armes nécessaires pour l’inoculer. Certains de ces venins sont aussi redoutables que ceux
des serpents.
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Les serpents mis à part, il n’existe aucune tortue ou crocodile venimeux et un seul lézard
est, à cet égard, dangereux. C’est le monstre de Gila ou Heloderma de Mexique. Lézard
pouvant atteindre 80 cm de long, facile à reconnaître grâces à des écailles multicolores.
Les serpents venimeux sont répandus sur la presque totalité du globe à l’exception de
quelques îles. Selon l’OMS, 40 000 personnes sont mortes par les morsures des serpents.
A l’exception des Boidae et des Pythonidae, tous les serpents sont venimeux. L’anatomie
de leur appareil inoculateur de venin permet de les diviser en 3 groupes :
-Opisthoglyphes : pourvus de crochets de part et d’autre de la partie postérieure du
maxillaire supérieure, ils sont de ce fait peu dangereux pour l’homme.
-Protéroglyphes : possèdent ces mêmes crochets fixes, implanté à la partie antérieure du
maxillaire supérieur, ils comprennent des serpents terrestres et les hydrophides.
-Solénoglyphes : ont des crochets qui arment la partie antérieure du maxillaire supérieur,
qui sont mobiles et qui peuvent être protractiles lors de la morsure, ils comprennent les
Vipères et les crotales.
Les serpents sont soient diurne soit nocturne à activité crépusculaire.
Les glandes à venin, considérés comme l’homologue des glandes parotides de l’homme.
Les venins sont cardiotoxique, hémolytique, neurotoxique, en plus des protéases.
Il se produit un choc hypovolémique qui se traduit par un collapsus cardiovasculaire et un
choc anaphylactique. Des œdèmes peuvent parvenir et causent l’asphyxie.
Les vipères (péliade, aspic…), les crotales, les cobras (Naja naja) et les cérastes sont les
plus redoutables.
La guérison se fait suite à l’administration du sérum anti-venimeux.
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Chap.7: Intoxications alimentaires
A- TIAC d’origine bactérienne
1. Définition
Une toxi-infection alimentaire est définie comme un ensemble de dysfonctionnements de
l’organisme résultants de l’ingestion d’un aliment contaminé par des microorganismes
pathogènes. Elle est qualifiée de collective (TIAC) lorsque peuvent être observés deux
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cas au moins présentant la même symptomatologie et dont on peut rapporter la cause à
une même origine alimentaire.
Le rôle de l’aliment dans la transmission des bactéries entéropathogènes est généralement
actif. L’aliment est le siège d’une multiplication de l’agent pathogène, avec ou sans
production de toxines. La contamination étant presque toujours paucimicrobienne, elle ne
présente qu’un risque potentiel qui ne devient réel qu’après la multiplication
microbienne dans l’aliment.
La plupart des agents responsables d’infections d’origine alimentaire présentent un
tropisme intestinal. Ils sont capables d’adhérer à la membrane apicale de entérocytes. Les
troubles observés sont à relier à la capacité de ces microorganismes de se multiplier dans
les entérocytes (bactéries entéro-invasives) ou de sécréter une toxine perturbant le
fonctionnement de l’entérocyte (bactéries entérotoxiques).
Une infection alimentaire est une intoxication alimentaire due à la présence uniquement
de la toxine bactérienne.
2. Salmonella
Les salmonelles peuvent être classées en 2 catégories :
-Les fièvres typhoïdes et paratyphoïdes, dues aux sérovars strictement humains :
Salmonella typhi et S. paratyphi A et B.
La transmission est essentiellement interhumaine et se fait par l’eau et les aliments
souillés. Ce sont « les salmonelles mineures ».
-Les toxi-infections alimentaires et gastro-entérites du nourrisson, dues à des sérovars
ubiquitaires, donc pouvant transiter chez l’homme et chez l’animal. C’est cet aspect de la
pathologie des salmonelles que nous développons bien que les aliments puissent être
aussi incriminés dans «les salmonelloses majeures ».
La fièvre typhoïde associe, la diarrhée, des taches cutanées rosées et lenticulaires, une
fièvre en plateau à 40 ºC (le tuphos). Des complications sont possibles avec hémorragies
et perforations intestinales. L’incubation est de 7 à 15 jours et la contamination est directe.
Les signes cliniques apparaissent généralement 24 à 48 h après l’ingestion de l’aliment
contaminé. Céphalées, frissons, douleurs abdominales sont rapidement associés à de la
fièvre et de la diarrhée en « jus de melon » caractéristique, parfois des vomissements. La
guérison est de règle générale en quelques jours. Cependant, chez les vieillards, les
enfants et les sujets immunodéprimés, la maladie peut se compliquer par une septicémie.
Les gastro-entérites à Salmonella donnent une symptomatologie beaucoup moins grave
que les fièvres typhoïdes. La dose infectante est 105 à 108 bactéries.
Dans les pays industrialisés, le nombre de salmonelloses diminue également. La plupart
des animaux d’élevage peuvent héberger Salmonella dans leur tube digestif ; quelques
fois les volailles. Les déjections de ces animaux souillent l’environnement.
Le réservoir humain est constitué par les porteurs sains et les malades.
Toutes les denrées alimentaires peuvent être vectrices de salmonelloses. Cependant, les
œufs et les ovoproduits jouent un rôle prédominant puisqu’ils furent à l’origine de la
plupart des cas de salmonelloses. Les autres aliments mis en cause sont les viandes et les
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volailles, les poissons et les fruits de mer, le lait et les produits laitiers, les produits
mixtes.
La prophylaxie ou la lutte et la prévention contre la maladie consiste à :
-Intensifier le contrôle des denrées alimentaires et de l’eau.
-Désinfecter la linge, les chambres après la guérison, l’isolement du patient et la
désinfection des selles.
-Lavage des mains peut interrompre la transmission. La salmonellose est une maladie à
mains sales.
C’est une maladie à déclaration obligatoire
3. Escherichia coli
- E. coli et les infections intestinales:
Elle constitue la bactérie aéro-anaérobie la mieux représentée dans la flore commensale
du côlon. Les infections intestinales sont dues à certains sérotypes disposant de plasmides
leur conférant leurs propriétés entéropathogènes.
1- Les EIEC (E.coli entéro-invasifs)
Ce sont des souches possédant des facteurs de virulence voisins de ceux identifiés chez
Shigella. Elles sont responsables comme Shigella de diarrhées sanglantes et purulentes
d’aspect dysentérique avec fièvre. La dose minimale infectante est voisine de
108 bactéries.
2- Les ETEC (E.coli entérotoxiques)
- Transmis par l’eau et les aliments contaminés, ils sont responsables de la Turista
ou diarrhée des voyageurs et représente la principale cause de diarrhée dans les
pays en voie de développement.
2- Les EHEC (E.coli entérohémorragiques)
Ils correspondent à quelques sérotypes particuliers, le plus fréquent étant O157:H7.
Transmis principalement par la viande contaminée, ils sont responsables d’une diarrhée
sanglante non purulente et non fébrile. La diarrhée est souvent associée chez les jeunes
enfants et les personnes âgées à un syndrome hémolytique avec insuffisance rénale.
Leur pouvoir pathogène est caractérisé par leur capacité à adhérer aux entérocytes de
l’iléon et à sécréter une toxine shigella-like encore appelée vérotoxine du fait de son
action sur les cellules véro en culture.
3- Les EPEC (E.coli entéropathogènes)
Responsables d’infections intestinales. La diarrhée est aqueuse, non purulente, non
sanguinolente, avec un mucus abondant. Elle s’accompagne fréquemment de fièvre et de
vomissements.
4- Les E.coli entéroagrégatifs
Proches des EPEC, ils s’en distinguent par la persistance de la diarrhée et la sécrétion
d’une entérotoxine thermostable différente de la toxine LT des ETEC.
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4. Shigella
Shigella dysenteriae est responsable de la dysenterie bacillaire, colite infectieuse se
manifestant, en phase aiguë, par l’émission de selles afécales, souvent glaireuses et
sanglantes très fréquentes. La maladie s’accompagne de fièvre et de fortes douleurs
abdominales. C’est la forme la plus sévère des shigelloses. Elle sévit dans les zones
surpeuplées.
Le réservoir est strictement humain. La contamination est réalisée par l’eau et les
aliments contaminés par les selles de porteurs sains ou par de l’eau souillée. La
contamination est exclusivement oro-fécale. La dose infectante et très faible, de l’ordre
de 10 à 100 bactéries.
Les Shigella possèdent la propriété d’adhérer à la muqueuse intestinale et de provoquer
leur internalisation. Ce sont des bactéries invasives qui se multiplient au sein des
entérocytes et perturbent leur fonctionnement. L’invasion reste limitée à la couche
superficielle de l’épithélium colique, du fait d’une forte réaction inflammatoire
responsable de l’élimination des bactéries mais aussi d’ulcérations et micro-abcès. La
gravité de l’infection à Shigella dysenteriae peut être expliquée par la production d’une
toxine protéique cytolytique, la toxine de shiga, qui contribue à la destruction der la
muqueuse.
5. Yersinia
Les yersinioses peuvent présenter un ou plusieurs des tableaux cliniques suivants :
-Entérocolite : diarrhée invasive, glairo-sanglante avec fièvre modérée et des douleurs
coliques.
-Adénite mésentérique : elle donne un syndrome pseudo-appendiculaire avec douleur de
la fosse iliaque droite, diarrhée et fièvre.
-Septicémie : elle survient sur des terrains particuliers comme diabète, thalassémie,
surcharge ferrique.
Yersinia enterocolitica est un germe tellurique. Consommés crus et insuffisamment lavés,
les légumes constituent la principale source de contamination chez l’homme (surtout
carottes et tomates) ; en plus, le lait et ses dérivés, les viandes et charcuterie.
6. Vibrio
Genre appartenant à la famille des Vibrionaceae. Ce sont des bacilles Gram (-), incurvés,
non sporulants, aéro-anaérobies facultatives, fermentent le glucose et oxydase +.
- Vibrio cholerae O1 :
Ils correspondent aux vibrions agglutinés dans le sérum O1 et représentant l’agent du
choléra. On distingue deux biotypes : V. cholerae cholerae et V. cholerae EL TOR.
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Le choléra est une affection strictement humaine, à transmission essentiellement
interhumaine par les vomissements, les selles des malades, les eaux et les aliments
contaminés. Il se manifeste sous sa forme la plus grave par une diarrhée profuse devenant
assez rapidement aqueuse, associée à des vomissements, des vives douleurs abdominales
et une déshydratation intense des malades. La maladie peut évoluer de façon moins
alarmante. La dose infectante est de 108 à 109 bactéries : elle peut être moins importante
dans tous les cas où l’acidité gastrique est diminuée : vieillards, nourrissons, sujets en état
de dénutrition…
-Vibrio parahaemolyticus :
Fait partie de la flore des eaux côtières et des animaux marins : mollusques bivalves,
poissons, crustacés. Il est mis en cause dans des cas de gastro-entérites consécutive à
l’ingestion de produits de la mer contaminés, crus ou peu cuits. Très sensible à l’action de
la température, il ne peut être transmis que par les aliments dont le degré de cuisson est
insuffisant. Elle est en plein essor au Japon.
La diarrhée est aqueuse, elle peut être associée à des vomissements et à une fièvre
modérée.
7. Campylobacter
Bacilles gram-, de culture et de diagnostic difficile, mobile par ciliation polaire, incurvé,
ne fermente pas les glucides, micro-aérophile, de forme hélicoïdale et vibroïde.
2 espèces sont responsables des toxi-infections : C. jejuni et C. coli.
C. jejuni est actuellement reconnu comme la cause la plus fréquente de diarrhée dans le
monde. L’infection est moins alarmante que celle du Salmonella. Après une période
d’incubation de 2 à 5 jours, elle se manifeste par une diarrhée aiguë et aqueuse, sanglante
dans la moitié des cas, avec une fièvre et douleurs abdominales. Le retour à la normale
s’effectue en 5 à 7 jours.
C. jejuni est responsable d’épidémies qui sont presque toujours dues à l’ingestion de lait
cru ou à l’absorption d’eu non potable. Les mêmes sérotypes ont pu être isolés des selles
des malades et du lait et de la flore intestinale des vaches ayant produit du lait incriminé.
Elle est la cause des infections sporadiques familiales liées à l’ingestion des volailles mal
cuites ou recontaminés après cuisson.
On trouve C. jejuni presque constamment dans la flore intestinale des volailles et de
nombreuses espèces d’oiseaux ; ou bien dans l’intestin d’animaux d’élevage et de
campagne. Le réservoir de C. coli est l’intestin du porc.
C. jejuni résiste mal à la dessication et à l’exposition à l’air (germe microaérophile). Il est
détruit par la cuisson et ne se multiplie pas dans l’aliment. La dose infectante peut être
faible d’où la fréquence des infections (quelques centaines de bactéries).
8. Listeria monocytogenes
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La listériose humaine est due, de façon exclusive à Listeria monocytogenes.
1. La listériose fœto-maternelle :
Bénigne chez la mère (pharyngite, fièvre, myalgies), la listériose est une affection grave
pour le fœtus. L’infection par Listeria monocytogenes peut entraîner l’avortement avant
le 3 ème trimestre de la grossesse. Après ce stade, un accouchement prématuré est observé
et l’infection peut prendre une des 2 formes suivantes :
- Une forme septicémique précoce dans les premiers jours de la vie, associée
fréquemment à une méningite, avec 50 % de mortalité et des graves séquelles
neurologiques.
- Une forme méningée plus tardive qui est de meilleur pronostic.
2. La listériose de l’adulte :
Elle atteint, le plus souvent, les personnes âgées ou immunodéprimées. La maladie se
présente généralement sous la forme d’une méningite ou encéphalite ou abcès cérébraux.
La listériose est une maladie peu fréquente mais grave et mortelle à 30 %.
Les listeria sont ubiquitaires, répandues dans l’environnement. Elles persistent en effet
plusieurs années à 4ºC dans le milieu extérieur. Ce sont des hôtes des êtres vivants. Le
portage existe chez l’homme et il est plus important au sein du personnel des abattoirs.
De nombreux aliments sont fréquemment contaminés. Elle contamine 86% des viandes
fraîches, laits crus, charcuterie, légumes, fromages, produits laitiers, produits de mer et
champignons.
On la trouve surtout sur la croûte du fromage et sur les pâtes molles. Elle est sensible à la
pasteurisation.
9. Staphylococcus aureus
Les staphylocoques comprennent une vingtaine d’espèces. Staphylococcus aureus est
l’espèce la plus fréquemment impliquée dans des infections d’origine alimentaire.
2 à 4 heures après l’ingestion de l’aliment contaminé, apparaissent de façon brusque et
violente, des céphalées, des douleurs abdominales, des nausées, des vomissements
violents répétés et incœrcibles (la toxine-1 est responsable de ce choc). En plus, une
diarrhée sanglante et purulente. Pas de fièvre. La guérison est pourtant est pourtant de
règle dans les 24 heures bien que persiste pendant quelques jours une fatigue.
50% des individus sont porteurs de cette bactérie au niveau des fosses nasales et au
niveau de la peau. Il es responsable des infections cutanées comme les furoncles,
folliculites, impétigo, anthrax, acné…Chez l’animal, il faut signaler le rôle des mammites
dans la contamination du lait.
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Les aliments en cause sont des produits cuits contaminés après la cuisson : viandes,
poissons, charcuterie, plats cuisinés divers, crèmes glacés et pâtisseries, lait et produits
laitiers. Elle provient en général des cuisines de restaurants ou de cantines scolaires et
universitaires ; ainsi que des restaurants familiales.
La transmission est essentiellement manuportée. La dose infectante est de l’ordre de 106 à
109 bactéries/g. L’entérotoxine résiste à l’acidité gastrique et à des traitements
thermiques : 3 heures à 100ºC et 10 à 30 minutes à 120ºC. L’entérotoxine possède
essentiellement des propriétés émétiques (vomissements).
10. Bacillus cereus
Bacillus cereus sécrète, pendant la phase exponentielle de sa croissance, l’une des deux
toxines suivantes :
-une toxine émétique thermostable, responsable des vomissements.
-une toxine diarrhéique thermolabile.
Les deux types peuvent coexister dans un même aliment.
Une intoxication par cette bactérie peut donc se manifester sous deux formes :
-un syndrome émétique avec nausées, vomissements qui surviennent une demi-heure à 6
heures après l’ingestion de l’aliment et sont comparables à ceux provoqués par les
staphylocoques entérotoxiques violents.
-un syndrome diarrhéique avec apparition de diarrhée aqueuse et de crampes abdominales
sans fièvre.
La guérison est rapide en 24h.
B. cereus est une bactérie du sol, elle peut être présente en petite quantité dans la flore
intestinale. Le riz préparé dans les restaurants orientaux est le principal aliment
responsable des formes émétiques. Il peut contaminer le riz après sa cuisson et se
multiplier lorsque l’aliment est laissé plusieurs heures à la température ambiante.
Il se développe bien dans les aliments riches en polysaccharides. La purée de pomme de
terre et les saucisses sont victimes aussi.
11. Clostridium perfringens
Ce sont des bacilles Gram (+), sporulés, anaérobies stricts, elles peuvent tolérer des
faibles pressions de l’oxygène.
Cette espèce est mise en cause des toxi-infections alimentaires.
L’intoxication est dominée par l’apparition, 6 à 8 h après l’ingestion de l’aliment
contaminé de douleurs abdominales et d’une diarrhée abondante, aqueuse, sans pus ni
sang. Pas de vomissements et de fièvre. La guérison est de règle, sans séquelles, en 24 à
48 h. Les complications sont rares et concernent les jeunes enfants et les vieillards
sensibles à la déshydratation engendrée par la diarrhée.
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Les TIAC à Cl. perfringens restent assez fréquentes et tous les aliments préparés en
grande quantité peuvent être responsables de TIAC. En effet, leur cuisson n’est pas
suffisante pour détruire les spores thermorésistantes. Il s’agit de la viande, produits carnés
et volailles qui sont les plus vulnérables.
C’est une espèce tellurique et présente dans la flore intestinale de l’homme.
12. Clostridium botulinum
Responsable du botulisme, ces bactéries sécrètent une neurotoxine. Il y a 7 neurotoxines
immunologiquement différentes, correspondant à 7 types de C. botulinum : A, B, C, D, E,
F, G. C’est un germe tellurique. A partir de la terre ou des sédiments marins, il peut
passer dans l’intestin d’animaux, contaminer les poissons (type E) ou les légumes. Les
cas de botulisme concernent aujourd’hui les conserves artisanales ou familiales
insuffisamment stérilisées, les jambons crus et les poissons fumés.
Le développement de la bactérie dans les aliments est possible lorsque les conditions de
milieu suivantes sont réunies :
-un potentiel d’oxydoréduction peu élevé. Cette condition est réalisée dans les conserves
et en profondeur d’un jambon.
-un pH supérieur à 4,5.
-une température supérieure à 10 ºC et inférieure à 48 ºC.
Dans les conserves mal stérilisées, les spores survivent et germent pour donner des
formes végétatives viables du fait des conditions d’anaérobiose existantes.
Cl. botulinum se retrouvera viable au cœur du muscle et s’y développera, du fait de
conditions d’anaérobiose et de pH favorables et de la faible teneur en nitrites (destinés à
inhiber sa croissance). Il y produira sa toxine qui, ingérée avec l’aliment, résiste à l’action
des enzymes protéolytiques du tube digestif, passe dans le sang et atteint, par cette voie,
ses récepteurs au niveau des jonctions neuromusculaires (la plaque motrice). Les toxines
botuliques bloquent le couplage entre la sécrétion d’ACH et l’excitation du muscle en
inhibant la libération d’acétylcholine à partir des vésicules de stockage. Elles provoquent,
de ce fait, la paralysie des muscles concernés.
L’action des toxines reproduit les symptômes du botulisme. La période d’incubation est
très variable, en général, de 2 à 24h apparaissent d’abord une paralysie des muscles de
l’accommodation avec diplopie (vision double), des difficultés à la déglutition, la
sécheresse de la bouche.
Dans les formes graves, les paralysies atteignent les muscles respiratoires. Le botulisme
présente une mortalité de 50 %. Les sérotypes A et E semblant les plus dangereux.
La présence de la bactérie ou seulement la toxine, engendre le botulisme.
B- TIAC d’origines virales
52
Un certain nombre de virus sont responsables de gastro-entérites qui associent diarrhée,
vomissements et parfois déshydratation.
1. Les virus gastro-entérites:
Rotavirus
Ces virus appartiennent à la famille des Reoviridae; ils possèdent un ARN génomique
bicaténaire. L’analyse électrophorétique montre l’existence des groupes de A à G.
Les groupes A, B et C étant retrouvés chez l’homme.
Très résistants dans le milieu extérieur, les Rotavirus sont transmis par voie oro-fécale.
Ils sont ubiquitaires et évoluent, sous forme d’épidémies hivernales. L’infection va
concerner les enfants avant l’âge de 3 ans.
Le virus se multiplie dans les entérocytes des villosités de l’intestin grêle entraînant une
perturbation de l’activité électrolytique de ces cellules avec une perte d’eau et
d’électrolytes.
L’excrétion virale, très abondante au début, va cesser avec la guérison ; l’épithélium
intestinal est régénéré cependant que des anticorps spécifiques IgM, IgG et IgA sont
synthétisés, les IgA locales ont le rôle le plus important dans l’établissement et le
maintien de l’immunité. Des réinfections sont possibles avec d’autres sérotypes.
Le diagnostic virologique nécessite un prélèvement de selles. Leur multiplication in vitro
en culture cellulaire étant difficile, les Rotavirus ont été longtemps observés sous ME.
Actuellement, on utilise un test ELISA permettant de détecter, à l’aide d’un anticorps
monoclonal, un antigène de groupe de Rotavirus.
Il n’y a pas de chimiothérapie spécifique, le traitement est symptomatique et doit assurer,
le cas échéant, une réhydratation par voie orale ou veineuse.
Calicvirus
Ce sont des petits virus non enveloppés. Ils ont un ARN linéaire. Ces virus sont classés
en 3 génotypes : les génotypes 1 et 2 correspondent aux virus de type Norwalk et
comprennent les virus : Norwalk, Desert shield (qui s’est manifesté dans les troupes
américaines engagés en Arabie Saoudite pendant l’opération tempête du désert en
1990)… et le prototype du génotype 3 est le virus Sapporo.
La responsabilité de ces virus dans des épidémies de gastro-entérites survenant en
collectivités (maisons de retraite par exemple) est maintenant bien admise. Des épidémies
de gastro-entérites liées à la consommation d’eau et de coquillages souillés ont été
décrites.
Ces virus atteignent tout âge, mais ils sont saisonniers.
La détection se fait par sérologie.
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On ajoute à ce groupe les Astrovirus, les Coronavirus, les Adénovirus non cultivables et
les virus apparentés au virus Breda.
Les Hépatites : Hépatite A
Les hépatites virales sont des infections systémiques atteignant le foie avec lésions
inflammatoires de ce dernier, altérations hépatocytaires et élévation des transaminases
sériques. Ce qui nous intéresse dans cette étude est le virus de l’Hépatite A, pouvant être
responsable d’une TIAC.
L’homme est le seul réservoir de ce virus. La contamination se fait essentiellement par
voie digestive (oro-fécale) par consommation d’eau ou d’aliments contaminés, ou par
contact manuporté avec un sujet infecté. La transmission par des liquides biologiques
(sang, salive) est possible mais exceptionnelle. La maladie peut revêtir un caractère
endémique ou épidémique. C’est essentiellement une infection de l’enfant et de l’adulte.
Sa fréquence est liée aux mauvaises conditions d’hygiène ; dans les pays défavorisés au
plan socio-économique. Des épidémies familiales ou de collectivité peuvent survenir.
Le virus de l’hépatite A appartient à la famille des Picornaviridae. Il s’agit des virus à
ARN sans enveloppe. Au cours de l’hépatite A, la virémie débute 2 semaines avant
l’apparition de l’ictère et peut persister quelques jours après celui-ci. Le virus apparaît
dans les selles avant le début clinique de la maladie ; l’excrétion fécale est brève mais
intense, disparaît 7 à 10 jours en moyenne après le début de l’ictère.
Les formes asymptomatiques sont plus fréquentes chez l’enfant et les formes
symptomatiques sont fréquentes chez l’adulte. La gravité augmente avec l’âge.
L’incubation est courte de 2 à 6 semaines.
-Forme ictérique :
elle comprend : une phase pré ictérique de 1 à 3 semaines, marquée par une anorexie, des
nausées, des douleurs intermittentes de l’hypocondre droit, une asthénie, un syndrome
d’allure grippale ou typhoïdique avec fièvre, céphalées, myalgies ; enfin, des arthralgies
et de l’urticaire.
Une phase ictérique : l’ictère s’accompagne d’une décoloration des selles, d’urines
foncées, très rarement d’un prurit.
Les signes de la phase pré ictérique s’atténuent puis disparaissent dans les jours qui
suivent l’installation de l’ictère.
L’examen clinique est par ailleurs normal, en dehors d’une légère hépatomégalie avec
parfois splénomégalie.
-Forme anictériques :
A côté de cette forme ictérique, les formes asymptomatiques et les formes anictériques,
réduites aux seules manifestations extrahépatiques sont fréquentes. L’élévation constante
des transaminases oriente le diagnostic.
Le syndrome de cytolyse est constant, avec élévation souvent très marquée des
transaminases (20 à 40 fois de plus).
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Le syndrome de rétention biliaire est variable : élévation de la bilirubinémie.
Les anticorps anti-VHA de classe IgM et IgG apparaissent précocement dès les premiers
signes cliniques et pendant des longues années confèrent une immunité spécifique, solide
et durable (IgG anti-VHA).
La recherche de ces anticorps repose sur les méthodes immuno-enzymatiques ou radio
immunologiques.
L’évolution est rapidement favorable. En 10 à 15 jours les urines s’éclaircissent et les
selles se recolorent, l’ictère régresse. Celle-ci se fait sans séquelles.
(Les rechutes ou les formes choléstatiques et prolongées sont rares).
La prophylaxie comporte les mesures habituelles d’hygiène prise dans le cadre des
infections à transmission fécale. Il existe des vaccins comme le Havrix qui est
recommandé. Le rappel peut être après 20 ans.
C- Les phycotoxines
Les phycotoxines sont des toxines produites par des algues planctoniques
microscopiques. Elles peuvent se transmettre le long de la chaîne alimentaire et
provoquer des intoxications. Les espèces d’algues qui produisent des toxines puissantes
appartiennent surtout au groupe des dinoflagellés. Au sein de 5000 espèces planctoniques
connues, seulement 70 espèces ont la capacité de produire des toxines qui peuvent
atteindre l’homme suite à la contamination de poissons et de fruits de mer contaminés par
l’accumulation lors de la filtration de grandes quantités d’eau de mer chargée de microalgues toxiques. Cinq syndromes d’intoxication par des phycotoxines ont été décrits :
-l’intoxication paralytique par les fruits de mer ;
-l’intoxication diarrhéique par les fruits de mer ;
-l’intoxication amnésique par les fruits de mer ;
-l’intoxication neurologique par les fruits de mer ;
-la ciguatera.
La ciguatera
Intoxication paralysante survenant à la suite de la consommation de poissons
subtropicaux et tropicaux qui se nourrissent d’une algue nommée Gambierdiscus toxicus,
un dinoflagellé qui produit une neurotoxine. Cette intoxication commence après 6 h par
des troubles digestifs précoces (diarrhées), suivent des vomissements, myalgies
arthralgies, parasthésies et un prurit. Quasiment tous les poissons sont concernés, les
barracudas, les murènes.
Les gastro-entérites à Dinophysis acuminata
Les moules sont les principaux coquillages concernés par cette contamination, mais les
palourdes, clams, et coquilles Saint-jacques le sont aussi. Les symptômes des gastro-
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entérites, douleurs abdominales avec diarrhée sans fièvre apparaissent toujours en moins
de 12 h après le repas toxique de coquillages. Les intoxications sont saisonnières.
L’intoxication à Alexandrium minutum
Rare mais si dangereuse. Ce dinoflagellé produit différentes toxines paralysantes, dont la
saxitoxine et les gonyautoxines, qui se retrouvent, concentrées, dans tous les coquillages
huîtres comprises, et qui engendrent très rapidement moins de 30 minutes d’ingestion des
symptômes allant des simples fourmillements et vertiges jusqu’à la perte de coordination
motrice et, dans les cas les plus graves, aux troubles respiratoires et à la paralysie.
D- Infections parasitaires
Le parasite est un être vivant eucaryote animal ou fongique qui vit une partie de son
existence ou toute sa vie au dépens d’un autre être appelé hôte. Dans cette association,
seul le parasite tire bénéfice de son hôte pour se développer et accomplir son cycle vital.
On distingue selon la localisation, les :
-Mésoparasites : occupant les cavités naturelles, reliées au milieu extérieur, de leurs
hôtes : voies et cavités pulmonaires, TD vessie, voies génitales. Ils en consomment le
contenu, les sécrétions (phagotrophie, microphagie, osmotrophie) ou, comme
précédemment, aspirent le sang après effraction des parois (trématodes, cestodes,
nématodes).
-Endoparasites : envahissant le milieu intérieur (appareil circulatoire sanguine et
lymphatique), les espaces intercellulaires et intracellulaires (protozoaires).
Les parasites les plus marquants sont listés ci-dessous.
-Fasciola hepatica (Trématodes) : ou la grande douve du foie. Adulte vit chez le H.D
enroulé dans les canaux biliaires de divers ruminants, principalement le mouton et parfois
l’homme où il s’accouple par fécondation croisée (hermaphrodite). Les cocons de ponte
pourvus d’un clapet sont entraînés par la bile puis les excréments et rejetés à l’extérieur.
S’ils tombent dans l’eau, au terme d’une incubation de 2 à 3 semaines à 25ºc, leur clapet
s’ouvre libérant une larve ciliée mobile piriforme, de la taille d’un infusoire, le
miracidium. Ce miracidium est un organisme libre. Chez le H.I le miracidium est attiré
par chimiotactisme par un gastéropode pulmoné d’eau douce, Limnea truncatula
(lymnée), pénètre dans la cavité palléale où il subit une métamorphose régressive. Il se
transforme en une nouvelle forme larvaire, le sporocyste. Ce dernier est un sac mobile,
les cellules embryonnaires se multiplient activement et engendrent par un processus
asexuée, véritable bourgeonnement interne ou polyembryonie, de nouvelles formes
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larvaires, les rédies. Ces larves contiennent des massifs cellules embryonnaires. Elles
émigrent vers l’hépatopancréas où elles se nourrissent et grandissent. La multiplication
des cellules embryonnaires aboutit à la formation d’une nouvelle forme larvaire, les
cercaires. Les cercaires, miniatures des douves possèdent des queues. Ils quittent les
rédies gagnent l’eau en perforant les tissus du limnée et nagent activement. Elles se fixent
bientôt sur un végétal (considéré par certains auteurs comme étant un second H.I),
perdent leur appendice caudal et sécrètent une épaisse coque kystique réalisant ainsi un
stade métacercaire en état de vie ralentie. Lorsqu’un kyste est absorbé par un mouton
(broutage des végétaux) ou par l’home (consommation du cresson, sisymbre sauvages…)
la paroi du kyste est digérée en 3 h , la métacercaire perfore la muqueuse intestinale et par
les vaisseaux sanguins gagne les canaux biliaires où elles deviennent adultes en 6
semaines environ. Il faut une Tº ambiante< 25ºc pour que les rédies donnent des
cercaires. En revanche, en été, les rédies engendrent une génération supplémentaire de
rédies-filles
-Taenia saginata (Cestodes) : ténia inerme ou ténia du Bœuf est à l’état adulte le plus
fréquent des vers solitaires de l’homme. Les cucurbitains détachés, émigrent par des
mouvements propres et renforcent le sphincter anal entre les selles et sont expulsés à
l’extérieur où ils se désorganisent. Ils peuvent également se dissocier dans le rectum et
les cocons de ponte sont alors entraînés par les fèces. Les cocons de ponte contiennent
une larve ovoïde de 20 μm possédant 3 paires de crochets. Cet embryon hexacanthe est
entouré par une enveloppe chitinoïde ou embryophore. L’ensemble embryon hexacanthe
et embryophore constitue l’oncosphère. Cet oncosphère ne peut poursuivre son
développement que s’il est absorbé avec de l’herbe souillée par un Bovidé, H.I. Les sucs
digestifs dissolvent la coque des cocons, désorganisent l’embryophore et libèrent
l’embryon hexacanthe qui à l’aide de ses crochets, perfore la muqueuse intestinale et
gagne par les vaisseaux sanguins l’enveloppe conjonctive des muscles (périmysium).
L’embryon perd ses crochets, grandit et se transforme en vésicule creuse, vésicule
cystique (5 à 7 mm de diamètre) avec une cavité remplit d’un liquide albumineux. La
paroi de cette vésicule, entourée par une enveloppe conjonctive réactionnelle de l’hôte,
s’invagine à un pôle et forme le scolex. L’ensemble vésicule et scolex constitue le
cysticerque (forme larvaire), difficilement décelable.
Le cysticerque (Cysticercus bovis) peut, dans cet état de vie ralenti, survivre plusieurs
années. Son évolution se poursuivra s’il est ingéré par un homme H.D avec la viande
insuffisamment cuite ou fumée. Dans ce cas le scolex se dévagine, se fixe à la muqueuse
intestinale et par prolifération édifie le cou et le strobile alors que la vésicule cystique se
résorbe.
Dans cette espèce l’infestation est passive sans stade libre infestant (comme les
trématodes). La présence d’un ténia adulte dans l’intestin semble conférer une immunité
contre la surinfestation ce qui justifie le nom du « ver solitaire ». La longévité de ce ver
peut atteindre 35 ans.
-Taenia solium (Cestodes) : l’homme peut héberger un autre grand ver solitaire de 2 à 6
m (900 anneaux), le ténia armé ou ténia du porc en fréquence minime. Le scolex porte 4
ventouses circulaires et le rostellum comporte une double couronne de 25 à 50 crochets.
57
Les cucurbitains sont expulsés avec les selles par groupes de 5 ou 6 parfois 12 chaque
jour. Chaque anneau contient 6000 cocons de ponte de sorte que 72 000 œufs peuvent
ainsi être expulsés quotidiennement. L’embryon hexacanthe évolue chez le porc, parfois
chez l’homme. Le cysticerque (Cysticercus cellulosae) facile à détecter chez les porcs
parasités notamment à la face inférieure de la langue (pratique du langueyage dans les
abattoirs).
La ladrerie humaine est une maladie grave connue depuis la plus haute Antiquité
(Aristote en parlait déjà) et cette gravité peut expliquer la prohibition de la viande de porc
par certaines religions. Les cysticerques peuvent se localiser dans les muscles,
l’hypoderme et même l’œil.
-Echinococus granulosus (3,36 mm) et Echinococcus multilocularis (2,13 mm)
(Cestodes) : sont les plus petits des cestodes qui interviennent dans la pathologie humaine.
E. granulosus vit à l’état adulte dans l’intestin du chien. Ce ténia possède 3 à 5 proglottis.
L’onchosphère évolue dans le foie, le cerveau, la rate, les reins ou les poumons de divers
hôtes (ruminants, porc, homme) et produit un cénure volumineux, ou hydatide ou kyste
hydatique dont le volume peut atteindre celui d’une tête d’enfant et dont le poids oscille
entre 5 à 15 kg. Cette hydatide peut contenir plusieurs milliers de scolex. En effet la
membrane proligère bourgeonne vers l’intérieur et vers l’extérieur des vésicules-filles qui
à leur tour forment des vésicules proligères secondaires. Où se différencient de nombreux
scolex. En cas de rupture de l’hydatide les scolex libérés se dédifférencient et édifient de
nouvelles hydatides, points de départ d’une échinococcose secondaire mortelle.
-Diphyllobothrium latum (=Dibothriocephalus latus) : est le seul parmi les nombreuses
espèces de bothriocéphales que l’on rencontre chez l’homme à l’état adulte. C’est le plus
grand des cestodes humains, mesure 20m. Fréquent dans les régions lacustres (surtout en
Suisse), et le cycle renferme 3 ou 4 hôtes. Le scolex en forme de massue.
Les œufs pondus isolément, expulsés avec les fèces, achèvent leur développement dans
l’eau en libérant un embryon hexacanthe enveloppé par un embryophore cilié ; cette larve
mobile, comparable au miracidium des trématodes est appelée coracidium. Le
coracidium doit être avalé par un Cyclops, petit crustacé lacustre. Chez ce H.I 1 il évolue
dans le TD et se transforme en larve procercoïde qui passe dans la cavité générale. Cette
larve possède, dans sa région antérieure, l’ébauche des pseudobothridies et, Dns sa partie
postérieure, une courte queue globuleuse avec 6 crochets. Sui le cyclops est avalé par un
poisson H.I 2 la larve procercoïde traverse la muqueuse intestinale, grandit et se
transforme en larve plérocercoïde vermiforme. Si les poissons parasité sont consommés
par des poissons carnivores (H.I 3 =Hôte auxiliaire ou paraténique ou facultatif).
L’homme ou un mammifère piscivore (H.D) se contaminent en consommant des poissons
insuffisamment cuites ou fumées.
-Enterobius vermicuralis (Nématodes) : couramment oxyure, vit dans l’intestin de
l’homme dans la région iléo-cæcale. Les femelles plus volumineuses que les mâles, après
fécondation forcent le sphincter anal et éclatent au niveau de la marge de l’anus en
libérant des milliers d’œufs .à coque mince, embryonnés et immédiatement infestants.
Certaines femelles sont entraînées par les excréments. L’infestation se fait généralement
par voie buccale, à l’occasion de l’ingestion d’aliments souillés mais l’auto-infestation est
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possible. Les embryons libérés dans le duodénum gagnent l’intestin grêle où ils subissent
2 mues successives puis s’accouplent et émigrent vers le côlon. Le cycle entier dure 2
semaines. La présence de ce parasite est marquée par le prurit vespéral anal, une
congestion du côlon, troubles nerveux comparables à ceux observés par l’ascaris et
quelques accès fébriles. Les oxyures sont fréquents chez les enfants (20 % à l’âge
scolaire) que chez les adultes seraient à l’origine de la majorité des cas d’appendicite.
-Trichinella spiralis (Nématodes) : La trichine est un petit nématode de 1,5 mm (mâle) et
3,5 mm (femelle). Ce parasite cosmopolite ne présente aucune spécifité parasitaire et peut
se développer chez de nombreux mammifères (homme, chat, chien, rongeurs, porc, ours,
sanglier, porc, vache…). Les femelles vivipares enfoncées dans les villosités intestinales
libèrent de minuscules larves (100 μ) qui grâce à leur éperon céphalique passent des
vaisseaux lymphatiques. Elles sont ensuit entraînées par le canal thoracique dans le cœur
droit , puis les poumons, le cœur gauche et la grande circulation et elles s’enkystent dans
le tissu conjonctif qui sépare les faisceaux, formant des nodules qui se calcifient
progressivement. Ces kystes restent en vie très longtemps (11 ans chez le porc et 30 ans
chez l’homme) Pour que le cycle se poursuivre il faut que ces kystes soient ingérés par un
second hôte qui peut appartenir à la même espèce. L’homme se contamine en
consommant de la viande de porc mal cuite ou de la viande fumée ou salée car ces
traitements ne réduisent pas la vitalité des kystes. Les larves sont libérées dans le TD et
se transforment en adulte rapidement en adultes (48h). La trichinose, maladie grave, est
devenue rare grâce à la surveillance sanitaire des viandes et des abattoirs.
-Giardia intestinalis (Protozoaire flagellé) : Parasite inféodé à l’intestin de l’homme et
provoque de troubles intestinales. La contamination est provoquée par des kystes
résistants dans les milieux extérieurs. Elle possède 8 flagelles.
E- Prions
Outre les bactéries, virus, parasites ou champignons, il existe d’autres agents de maladies
transmissibles. Ils sont regroupés sous l’appellation : agents transmissibles non
conventionnels (ATNC).Un agent infectieux est responsable des maladies du bétail et de
l’homme. Cet agent a été appelé PRION (pour particule infectieuse protéique). Les prions
sont des protéines dont la séquence en acides aminés est identique à celle d’une protéine
constitutive des neurones du SNC et sans doute des ganglions, la PRP ou protéine du
prion. Ils diffèrent de cette protéine par leur conformation spatiale. Dans sa forme
cellulaire normale, le prion est synthétisé par les neurones, il aurait pour rôle de capter un
signal à la surface des dendrites et de le transmettre vers le noyau du neurone. Sa
structure spatiale comprend principalement des plis alpha. Les prions infectieux retrouvés
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dans les différentes encéphalopathies spongiformes transmissibles possèdent une
structure spatiale comprenant le pli bêta (progression exponentielle), ce qui leur permet
de résister à la destruction par le catabolisme et d’autocatalyser leur production ainsi qu’à
la forte résistance aux techniques de stérilisation. Il s’accumulent donc dans le SN et
provoquent, de ce fait, la mort des neurones. Les prions alors sont responsables des
encéphalopathies spongiformes, maladies qui se caractérisent par la dégénérescence des
neurones, rendant la masse cérébrale semblable à une éponge (lésions dites spongioses,
dépôts anormales des protéines ou amyloïdoses).
Certains pensent que quand la PrP anormale pénètre dans un cerveau sain, elle pourrait se
fixer à la PrP normale et modifier sa forme (PrPsc). D’autres ont mis une hypothèse qu’il
est possible que l’agent soit un VIRINO, un minuscule acide nucléique entouré par le PrP.
Le mieux étudié de ces prions cause un désordre dégénératif du SNC chez les moutons et
les chèvres : le scrapie ou la tremblante des moutons. Les animaux malades perdent la
coordination de leurs mouvements.
Un certain nombre de maladies lentes seraient dues à des prions ou à des virinos, en
particulier, des maladies neurologiques humaines et animales, citons :
L’encéphalopathie spongiforme bovine ou « maladie de la vache folle » (ESB) dont la
variante humaine et la maladie de Creutzfeldt-Jakob (MCJ), le kuru (cannibalisme rituel
chez les tribus de la nouvelle Guinée), l’insomnie familiale fatale, l’Alzheimer ( ?), le
Parkinson ( ?), la sclérose en plaques (?), l’amyloïdose pancréatique (diabète type II), le
syndrome de Gerstmann-Straïssler-Scheirker (GSS).
La transmission à l’homme a été admise en 1996, date de la découverte d’une nouvelle
variante de la maladie de MCJ. La contamination humaine est d’origine alimentaire ; sont
incriminés les organes et tissus bovins porteurs de l’agent de l’ESB, des produits
contenant de la cervelle ou de la moelle épinière. L’infectiosité du lait semble totalement
exclue. Les cas observés : 85 en Royaume –Uni, 2 en France et 3 en Irlande. Les
symptômes sont : démence, comportement inhabituel, perte de mémoire).
Les prions ont été à l’origine de l’hérédité structurale. Pas de barrières entre les espèces.
F- Produits toxiques naturellement présents dans les aliments
Les plantes synthétisent contre les prédateurs des produits toxiques.
1. Safrole, estragole, méthyleugénol :
Ils sont présents dans de nombreuses plantes aromatiques, ont des propriétés mutagènes
et cancérogènes. Le safrole est métabolisé en époxyde capable de réagir avec les
macromolécules biologiques, l’ADN en particulier.
2. L’hydrazine :
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Elles sont présentes dans les champignons (tel l’agaric champêtre commun), sont
transformés en radicaux libres fortement cancérogènes.
3. Les furocoumarines :
Comme les dérivés de la psoralène, largement répandue chez les Ombellifères ou
Apiaceae (carotte, céleri, persil…) mais aussi dans l’essence des agrumes (bergamote,
citron). Sous UV, le psoralène fournit des radicaux libres.
4. Les polyphénols :
Répandus chez les végétaux. La consommation est proche de 1g par jour chez l’homme
et peuvent être mutagènes.
5. Les quinones et les précurseurs phénoliques :
Ils se trouvent en grande quantité dans l’alimentation humaine. Très électrophile,
conduisent à la formation des radicaux libres réagissant facilement avec l’ADN. Les
quinones de la rhubarbe, les dérivés du catéchol, caféine, théobromine, sont mutagènes et
potentialisent les effets d’autres agents mutagènes. Cependant, les résultats des
recherches expérimentaux sont contradictoires : les flavonols, polyphénols du groupe des
4-oxoflavonoïdes, contenus dans les fruits (agrumes surtout) et les légumes (choux
surtout) ont un rôle important dans la prévention des maladies cardiovasculaires et les
cancers en réagissant avec les radicaux libres oxygénés. L’un de ces flavonols, la
quercétine, a donné des résultats positifs de cancérogenèse chez le rat ; elle est mutagène
chez certaines Salmonelles.
6. Les carbolines :
Ce sont des amines hétérocycliques, produits naturellement ou synthétisés au cours de
technologies alimentaires. Les premières carbolines connues furent celles du monde
végétal. Certains alcaloïdes hallucinogènes sont des carbolines. Ce sont des molécules
pyrido-indoliques proches de tryptophane et ils ont une grande affinité pour les
médiateurs du SN et sont des puissants inhibiteurs enzymatiques. Certaines sont produites
par la fermentation des aliments don d’origine microbienne et ils se trouvent dans la flore
digestive du rumen, le lait et les produits laitiers.
Le chauffage intense comme la pyrolyse, le grillage, le rôtissage à 300ºC, le barbecue et
même l’ébullition très prolongée des acides aminés et des protéines provoquent la
formation de carbolines.
Capables de se transformer en nitrosamines et en N-hydroxyles à pouvoir mutagène. La
glucurono et sulfo conjugaison facilitent leur excrétion par les reins et le foie.
7. La solanine :
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Présente dans la pomme de terre, inhibiteur du cholinestérase, activité tératogène, la
quantité se multiplie lorsque la pomme de terre s’expose très longtemps à la lumière. A la
base du spina bifida chez l’homme.
8). La glycyrhizine :
Présente dans les racines de la réglisse, 50 fois plus sucré que le saccharose, cause des
troubles cardiaques et musculaires en grande quantité.
Beaucoup d’autres substances peuvent être nuisibles selon la dose : les alcaloïdes, les
xanthines, les lécithines (hémagglutinine des GR), les photosensibiliseurs suite à
l’exposition solaire qui sont présentes dans les légumes et fruits comme le figue, le
bergamote, le céleri..
Chap.8: Les Additifs alimentaires
Allergie alimentaire
1. Légalisation:
La multiplication des échanges commerciaux internationaux et les progrès
technologiques en matière d’alimentation, a conduit divers pays à se regrouper pour
tenter de réaliser l’harmonisation de leurs légalisations nationales en vue de promouvoir
le commerce tout en préservant la santé des consommateurs.
-An niveau national, il existe un organisme qui s’occupe de tous les aspects législatifs et
réglementaires ; au Liban c’est le LIBNOR.
-Au niveau européen, l’harmonisation de la légalisation se fait par des directives (CEE)
après avis du comité scientifique de l’alimentation humaine. Le conseil de l’Europe
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élabore les recommandations après avis de comités d’experts (E relatif aux additifs est
l’initiale d’Europe).
-Au niveau international, un comité mixte FAO/OMS d’experts des additifs a été crée en
1956 : la commission du Codex Alimentarius en est le principal organe d’exécution ; le
comité des additifs du Codex Alimentarius établit des normes internationales codex.
2. Définitions et généralités :
Additif alimentaire : c’est une substance ne se trouvant pas habituellement dans les
aliments, mais que l’on ajoute pour faciliter leur préparation ou améliorer leur
présentation, leurs qualités organoleptiques ou leur conservation ; elles ne doivent
présenter aucun danger pour le consommateur et doivent satisfaire à de critères chimiques
bien définies. Leur usage est limité à des produits nommément désignés et les doses à
employer sont strictement réglementées. Actuellement il y a 80.000 genres d’additifs et
l’USA utilise 50.000 tonnes par an.
Contaminant : substance normalement non consommée comme aliment en soi, n’est
pas utilisée comme ingrédient important de l’aliment, n’est ni additif, ni résidu de
pesticides, n’est pas ajoutée intentionnellement à l’aliment, mais s’y trouve à la suite des
opérations de production, fabrication, transformation, préparation, traitement, emballage,
conditionnement, transport ou entreposage.
Dose journalière admissible (DJA ou DQA) : exprimée en mg/Kg de poids corporel,
représente la dose que l’on peut absorber journellement pendant toute une vie sans effet
nocif. L’additif doit être mentionné par étiquetage sur l’aliment.
3. Conservateurs :
Antiseptiques, antiferments, antibiotiques, bactéricides, préservatifs, inhibiteurs…
substances ayant pour but de conserver les aliments c-à-d d’empêcher les altérations,
putréfactions, fermentations, moisissures… les principaux sont les suivants :
-Acide sorbique et ses sels, actifs contre les moisissures.
-Acide benzoïque et ses sels.
-SO 2 et sulfites, puissants réducteurs doués d’un pouvoir antiseptique et antifongique en
milieu acide, en milieu neutre, en éliminant l’oxygène, ils empêchent la croissance des
germes aérobies mais favorisent les anaérobies. Employés dans la bière, vin, confitures,
jus de fruits, gelées…
-Nitrite et nitrate de Na + et K+ ajoutés au sel pour la préparation des charcuteries.
-Acide lactique, acétique et leurs sels, acide propionique (pains industriels contre les
moisissures).
Les conservateurs sont utilisés pour augmenter la durée de conservation du produit. Ils
empêchent la croissance de micro-organismes susceptibles d’entraîner la détérioration
des aliments ou une intoxication alimentaire (présence de toxines comme l’aflatoxine ou
l’ergotoxine des seigles) ou toxi-infection alimentaire.
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Ils sont utilisés pour prévenir les dégradations enzymatiques des produits. Ces enzymes
sont produits par des microorganismes et hydrolysent les peptides en Acides aminés par
la réaction de décarboxylation produisant des métabolites toxiques comme les amines
(Ex. Histamines à réaction allergique).
Les différents procédés de conservation sont : privation d’eau, salaison, séchage,
congélation, lyophilisation ou destruction des germes par la chaleur ou l’irradiation. Mais
quand ces procédés sont insuffisants on a recours aux conservateurs
On compte parmi ces composés les acides benzoïques et sorbiques et leurs sels, le
dioxyde de soufre et ses sels, ainsi que les nitrites et les nitrates employés pour les
saumures. Il existe également toute une série d’acides organiques, utilisés pour leur
saveur, qui ont également des propriétés antimicrobienne : acide acétique, propionique,
malique, fumarique et leurs sels.
a). Acide Sorbique E200
Dose sans effet : 15 mg/kg et la dose DQA varie entre 0,15 et 0,7 mg/kg. C’est un acide
organique insaturé de formule C 6 H 8 O 2 .
D’une façon générale il a été observé que la présence de doubles liaisons dans les acides
gras, accroît leur activité antimicrobienne et que les poly-insaturés sont particulièrement
efficaces en tant que fongistatiques. La neutralité de son goût lui rend préférable dans
l’industrie de jus. Il inhibe surtout les moisissures, mais aussi à un degré moindre les
levures et même les bactéries. L’acide ascorbique, une fois combiné avec le chlorure de
sodium et/ou les phosphates en milieu acide, produit des effets inhibiteurs sur la
multiplication des Clostridium botulinum.
L’action sur la croissance s’explique rait par une inhibition exercée sur des enzymes, les
déshydrogénases, (DESROSIER, 1970). Sur le plan toxicologique, il ne semble pas que
l’acide sorbique pose des problèmes graves.
Il est utilisé soit par pulvérisation à la surface soit par trempage dans un bain soit par
emballage des fruits. La dose usuelle est 25 mg/kg, si ce n’est pas suffisant on peut
augmenter la dose à 70mg/kg.
b).Sorbate de Potassium E202
Il est plus effectif contre les levures et les moisissures que contre les bactéries.
Il est obtenu par la neutralisation de l’acide sorbique avec l’hydroxyde de potassium.
Formule chimique C 6 H 7 KO 2.
Il est plus soluble que l’acide sorbique. En effet il est très soluble dans l’eau et dans
l’éthanol. Le sorbate de potassium est plus stable que le sorbate de sodium Sur le plan
toxicologique, le sorbate de potassium n’a pas des effets cancérigènes. Mais s’il est pris
par de grandes doses, il provoque une hypertrophie au niveau de la foie et des reins.
Le Sorbate de (Na) est E 201-Sorbate de (k) est E 202- de (Ca) est E203.
64
c). L’acide benzoique E210 et le benzoate de sodium E211
L’acide benzoique étant peu soluble dans l’eau, ce sont plus souvent les benzoates de
sodium ou de potassium qui sont utilisés. Ces produits sont surtout actifs à bas pH, en
dessous de pH4. Dans ces conditions le bas pH est suffisant pour inhiber la plupart des
bactéries et c’est essentiellement pour protéger le produit contre les levures et à un
moindre degré contre les moisissures. Ce sont des produits antifongiques.
L’acide benzoique et le benzoate de Na sont utilisés à des doses de l’ordre de 0,1% dans
les jus de fruits. A dose élevée ils présentent une certaine toxicité qui justifie de ne les
utiliser qu’à dose faible et de les réserver à la conservation d’aliments consommés en
petite quantité. C’est une substance ajoutée à un aliment pour prévenir la croissance des
bactéries des moisissures et des levures = désignée E 200 à E 290
Ex Acide acétique- Ac benzoique (E 210).- Ac citrique- Ac lactique - Ac sorbique (E
200) avec leur sels .Exemples: Benzoate de (Na) ou de (K) ou de (Ca) à pH est 2,4 à 7.
Les benzoates sont reconnus GRAS à la dose de 0,1mg%. La dose maximale est 1mg%
.Le DJA 5mg/kg/j. La concentration élevée est capable de provoquer des asthmes.
Acide propioniques et les Propionates sont utilisés dans les pains et les gâteaux contre
les bactéries et les levures. Ils sont reconnus GRAS à 0,3- 0,4 mg%.
Les sulfites: Le pH est inférieur à 4,5. Ils détruisent la vitamine B 1 (Thiamine). Ils sont
efficaces mais ne doivent pas être utilisés dans la viande Ex. Anhydride sulfureux E
220.Dans le vin il est utilisé à 250mg/l.
Nitrates et Nitrites
Nitrate de sodium (E 251), de potassium (E 252)
Nitrite de sodium (E 249), de potassium (E 250)
Les nitrates ont une toxicité faible. Les nitrites ont une toxicité plus élevée (cas mortel
dans les épinards avec 2g/kg).
Ils sont utilisés dans les viandes pour donner la couleur rosâtre et les protéger contre les
microbes surtout anaérobies comme le Clostridium botulinum.
Ajoutés aux produits fumés (jambon- poisson...), les nitrites de sodium se combinent aux
amines secondaires NH 2 pour former les nitrosamines qui sont cancérigènes quand la
viande est cuite. Les nitrites se fixent sur l’hémoglobine et la myoglobine et forment des
nitroso hémoglobine et nitroso myoglobine qui provoquent des troubles respiratopires,
puis asphyxie et mort.
Dose maximale admise: 200 ppm pour les nitrites et 500 ppm les nitrates.
•
Les Nitrates sont utilisés sur les Fourrages verts- Betteraves - Salades - Carottes Pommes de terre - Haricots verts - Épinards.
•
Les Nitrates polluent la nappe phréatique.
•
Les Nitrites sont utilisés comme additifs alimentaires: produits de conservation
des viandes. Ils sont toxiques pour le sang
65
•
Les Nitrates se transforment en Nitrites par la flore intestinale
•
Les Nitrites avec les amines secondaires, et après chauffage se transforment en
nitrosamines
•
Les Nitrites après ingestion provoquent l’accumulation
l’hémoglobine (La Méthémoglobinémie infantile)
•
Les Nitrosamines sont cancérigènes
anormale
de
Les Nitrates et les Nitrites dans l’alimentation
EAU
Nitrate
NO3
Alimentation
(Legumes)
Transformation par la flore
(5%)
Additifs Alimentaires
Nitrite NO2 Toxique pour la sang
Amines Secondaires
Nitrosamines
(Cancerigènes)
Aspects Toxicologiques des Nitrates
• DSA = 3,65 mg/kg de poids corporel
• Niveau d’ingestion journalière
– Europe = 100mg/j - 140 mg/j
– USA = 90 mg/j
– La quantité moyenne ingérée en France = 134 mg de NO3/j
(étude menée sur 400 repas)
• Dépassement de la DSA (1/2 DSA pour un repas)
– 43% des repas chez les jeunes enfants
– 18% des repas chez les adultes
• Apport quotidien dans l’alimentation
Eau de boisson /jour Adulte : 22%, Enfant: 33%
66
Légumes
Adulte: 45%, Enfant: 60%
80% des échantillons de petits pots ont des teneurs supérieurs à 50mg/kg de nitrate
(Ministère de la Santé - France)
Aspects toxicologiques des Nitrites et des Nitrosamines
•
•
•
•
•
DSA = 0,133 mg/kg/jour
Apport dans l’alimentation
– Apport direct = très faible
< 1% de l’apport en NO3
– Apport endogène par transformation par la flore intestinale
NO3 NO2
Risques dans l’alimentation
– Surdosage dans les conserves de viandes ou de charcuterie
– Confusion accidentelle avec le NaCl
Les Nitrites forment avec les amines des Nitrosamines: composés stables dans les
conditions normales de température et de pression
L’effet toxique des Nitrosamines est dû à leur transformation en une molécule
instable = l’ion carbonium (puissant cancérigène et mutagène)
NITRITES- NITRATES- NITROSAMINES
Les nitrates NO3- sont stables, peu toxiques et peu cumulatifs
Les nitrites NO2-sont des réactifs à d’effets toxiques et ils sont dérivés de NO3Les nitrosamines sont des dérivés nitrosés et sont liés aux nitrites d’une façon indirecte.
Ils sont très dangereux et peuvent se transformer en ions aminés Ex. Diamethyl
nitrosamine qui est très dangereux
CH3
O=N-N /
CH3
Sources de contamination ou d’exposition
Les nitrates sont utilisés comme engrais chimiques car il augmente le rendement foliaire ;
Il contamine la plante et la nappe phréatique dont la teneur peut atteindre 50 PPM ; L’eau
ne devient plus potable à la teneur de 100 ppm.
Les légumes qui synthétisent l’azote, elle les accumule dans les plantes (betteravescarotte). Les additifs alimentaires : E250 Nitrate de Na, E251 : Nitrite de Na, E252
Nitrate de K. Ils sont les seuls anti-microbiens efficaces contre Clostridium botulinum
dont la toxine a un DL50 de 10-5mg/Kg/j.
Les effets toxiques
67
Nitrates : Pas d’effets toxiques, diurétiques, ils présentent un risque de se transformer en
nitrites.
Les transformations ne sont pas spontanées. Elles se font grâce à un nitrite réductase dont
le pH d’activité est 6,64 et qui se trouve dans les bactéries et les plantes, mais elle est
absente chez les animaux.
La probabilité d’intoxication chez un individu sain est nulle ; les organismes à risque
sont : les ruminants qui ont une flore intestinale abondante et le pH est neutre
Les nourrissons de 0 à 4 mois qui ont un suc gastrique sensible.
DJA= 3,6 mg/kg/jour
Nitrites : Ils s’accumulent dans les globules rouges et forment de l’hémoglobine non
fonctionnelle la méthémoglobine dont le fer est à l’état ferrique et non ferreux ; l’état
ferrique ne peut pas transporter l’oxygène. L’état d’hémoglobine oxydée existe à l’état
normal chez l’homme avec <1%.
La transformation en méthémoglobine peut causer la mort à 70%.
Des cas mortels chez des enfants ont été reportés suite à une consommation de soupe à
carotte ; Les nouveaux-nés sont très sensibles à la méthémoglobine fatale
DJA= 0,06 mg/kg/jour
Nitrosamines : Elles sont formées de nitrites et d’amines (acide aminés)
Elles induisent le cancer du foie, poumon, rein, œsophage chez les animaux à 75%. Elles
peuvent se trouver dans les aliments comme le fromage et la bière. L’organisme peut
aussi en synthétiser. DJA= 6 µg/Kg /jour
Les Parabènes:
Dose maximale 0,1 mg % utilisés dans les confitures et les gelées.
Les conservateurs secondaires
Hexaméthyl tétramine qui se décompose en acide formique et NH3 et se fixe sur les
protéines provoquant des réactions allergiques. Il est utilisé pour masquer les odeurs
indésirables des poissons.
Acide acétique pour empêcher le développement dans la farine.
Acide lactique comme régulateur du pH.
Gaz carbonique CO 2 dans les boissons gazeuses. Il a aussi un pouvoir antioxydant.
4. Antioxydants :
Ce sont des
agents antioxygènes entre E 300 et 342. Ils sont utilisés dans les huiles et
graisses. Ex= E 320 Butyl hydroxylamisol (BHA) et Butyl hydroxyl Toluène (BHT),
DJA= 0,01 mg% Ex : Vit E (Tocophérol) - Vit C (ascorbique).
a). L’autoxydation :
68
L’autoxydation c’est une oxydation spontanée par l’oxygène libre, dans des conditions,
ordinaires de température et de pression.
Caractéristiques :
• Altérations des caractères organoleptiques : c’est le rancissement
• Des variations de caractéristiques physiques : le carotène se décolore.
• Des modifications d’état chimique : formation de dérivés à chaîne plus courte,
souvent volatils, à flaveur désagréable,
• Généralement, une absorption d’oxygène donne naissance à des peroxydes.
Facteurs influençant :
Ces différents facteurs sont globalement :
• Le degré d’insaturation des acides gras : en général, plus une graisse sera
insaturée, plus elle sera susceptible de s’autoxyder (SHERWIN, 1976).
• La pression d’oxygène : plus celle-ci sera faible, plus la vitesse d’autoxydation
sera réduite (MARCUSE, 1973).
• La température : la chaleur accélère l’autoxydation (SHERWIN, 1978) ;
• La lumière, surtout ultraviolette, et les radiations ionisantes qui accélèrent
également les processus d’oxydation radicalaire.
• Les pigments et les enzymes : la chlorophylle, les lipases.
• La présence de traces de métaux et en particulier de cuivre et de fer.
A des concentrations inférieures à 1mg/kg, ils peuvent sérieusement réduire la
stabilité des lipides. Ils seront d’autant plus actifs que la présence d’acides gras
libres permettra de les solubiliser dans le milieu lipidique (SHERWIN, 1978).
Mesure de prévention:
•
Pour supprimer ou ralentir l’autoxydation, il faut trouver « un catalyseur négatif »
qui réduit la vitesse d’autoxydation ou qui empêche la réaction en chaîne de se
propager.
b). Acide ascorbique E 300
On a tant parlé de l’acide ascorbique dans de cadre des vitamines, puisqu’il n’est autre
que la vitamine C. Mais il est impératif de mentionner son rôle antioxydant :
L’acide ascorbique enlève temporairement l’oxygène du milieu. En effet cet acide se fait
oxyder par les quinones en acide dé hydro ascorbique. SMOCK et NEUBERT constatent
que sa présence empêche le brunissement des jus, ce dernier étant bien le fait de
l’oxydation.
c). L’acide citrique E 330
69
C’est un ingrédient très important dans les différents produits. En effet, l’acide citrique
n’est pas un antioxydant dans le vrai sens du mois ; mais il est un synergique, c.à.d. une
substance qui prolonge et renforce l’action de l’antioxydant qui est l’acide ascorbique.
L’acide critique est ajouté à certains aliments et à certaines boissons, en particulier les
limonades, pour leur donner un goût acide agréable.
d). Butyl hydroxylamisol (BHA) et Butyl hydroxyl Toluène (BHT)
Ils ont des effets de promotion de certaines substances cancérigènes et diminution des
inhibiteurs du cancer. Protègent les aliments contre d’éventuelles oxydations ou
altérations. Empêchent le brunissement des fruits et légumes et le rancissement des
lipides. Ils interviennent comme piégeurs de radicaux libres. On distingue 2 sortes
d’altérations :
-Biologiques dues aux microorganismes qui modifient les qualités organoleptiques.
-Chimiques facile pour les acides gras insaturés.
5. Substances aromatisantes :
Elles sont ajoutées aux aliments compenser les pertes imposées par la technologie
industrielle. Elles sont tirées naturellement des végétaux ou bien artificiellement.
Les exhausteurs de goût ont la propriété d’augmenter la sapidité des aliments
(glutamate de Na…). Définition de “Arôme “selon JAUBERT (1977)
C’est un ensemble de molécules, présent dans un aliment qui a les trois caractères
suivants :
- Une certaine volatilité dans les conditions de prise de l’aliment.
- Une aptitude à traverser le mucus nasal et la barrière lipidique des cils olfactifs.
- Une capacité à donner une action sensibilisante sur les cellules réceptrices.
Nature des aromatisants
Selon leur nature on peut distinguer trois grandes familles d’aromatisants :
- Les épices et aromates : plantes ou parties de plantes utilisées à l’état frais ou
séchées. Ce sont les plus anciens ; ils comprennent les huiles essentielles, les
oléorésines, les corps purs, menthol…), etc.…
- Les condiments et les préparations élaborées à partir des précédentes dans un but
purement aromatique.
- Les compositions aromatiques mises à la disposition de l’industrie alimentaire par
l’industrie aromatique.
70
6. Colorants alimentaires entre E 100 et 180 :
Ils sont largement utilisés dans les aliments, 90% des colorants utilisés sont synthétiques
car la coloration est plus stable, plus uniformes, plus grande et le prix est moins cher.
-Colorants naturels :
Cucumine : un des constituants du curry, extraite du Curcuma longa ou safran. Jaune en
milieu acide et rouge brunâtre en milieu alcalin.
Riboflavine (vitamine B2) : obtenue à partir de levures, germe de blé, œufs, jaune en
milieu aqueux.
Cochenille (acide carminique) : obtenue à partir de corps desséchés des femelles de
l’insecte Coccus cati (15.000 insectes pour obtenir 100g), rouge en milieu neutre et jaune
violette en milieu acide.
Caramel : couleur brune obtenue par chauffage du sucre.
Chlorophylle et les complexes cuivriques (pigment vert des plantes).
Caroténoïdes : liposolubles, couleur jaune, orange et rouge, (citron, pêche, abricot,
carotte, tomate, œuf, homard…), β-carotène (sensible à l’air, chaleur, lumière et
humidité), lycopène (tomate), bixine, norbixine (bonne stabilité et pouvoir colorant
élevé…).
Xanthophylles : comme la lutéine, couleur jaune, orange, rouge ou violet selon le
pigment.
Rouge de Betterave.
Anthocyanes : groupe de pigments hydrosolubles responsable de la couleur rouge,
bleue ou violette ; à l’état naturel, ils se trouvent sous forme de glycosides (cerise, fraise,
cassis, mûres, myrtilles, framboise, raisins…). Ils sont très sensibles aux variations du pH,
Tº, O2 et métaux lourds.
a). Essais de classification
Classer des colorants peut se faire de différentes façons : la plus simple consiste à
partir de leur caractéristique fondamentale ce qui revient à établir une classification selon
la couleur. Mais on peut aussi tenir compte de la nature chimique, ce qui permet des
rapprochements en fonction de leur solubilité ou de leur réactivité. Enfin, on peut
considérer leur origine et distinguer les colorants naturels (d’origine animale ou végétale)
et les colorants synthétiques ou artificiels ; logiquement, quand il est question de colorant
naturel dans l’alimentation, il faut penser aux substances colorées qui sont naturellement
présentes dans les produits comestibles : certains caroténoides, certaines anthocyanes, à
l’opposé, le rouge de cochenille relevé d’insecte n’est pas alors un colorant alimentaire
naturel.
Les colorants sont largement utilisés dans le monde :
CEE = 10 mg/jour/habitant
USA = 20 mg/jour/habitant
Dans le cas de surconsommation le taux peut atteindre 150 mg/jour/habitant
Il existe 3 familles de colorants, etc.
71
-
Colorants azoïques
Dérivés de poly phénoliques : Tri phénylméthane
Dérivés de la phtaléine
Les colorants autorisés n’ont aucun problème de toxicité
Mais : E 102= tartrazine - E 110 = jaune orange -E 123= Amarante (interdit)- E 127
Erythrosine- E 131=bleu violet - E 132 =Indigotine - E 143= vert naturels et synthétiques
Ils sont allergènes et provoquent des troubles respiratoires, eczéma, œdème, micro
hémorragie des capillaires sous- cutanés.
b). Les Caroténoides :
Ce sont des pigments naturels, largement répandus dans la nature et à l’origine de teintes
brillantes : jaunes, orange et rouge de nombreux fruits comestibles (citrons, oranges,
fraises…), de légumes (carottes, tomates…), etc.
Chimiquement, ce sont des enchaînements d’unités isopréniques avec en bout de
chaîne un noyau cyclique porteur de diverses fonctions (alcool, hydroxyle…) ; les
plus connus sont le bêta carotène et le lycopène mais d’autres sont aussi utilisé
comme colorants alimentaires : α- carotène, γ- carotène , bixine. Ce sont des
composés liposolubles mais industrie fabrique des préparations hydrodispersables
en formulant des suspensions colloïdales, en émulsifiant les caroténoïdes ou en les
dispersant dans les colloïdes appropriés ; la couleur varie du jaune au rouge.
7. Edulcorants :
Produits possédant un pouvoir sucrant et pouvant être substitués au sucre, ils sont
acaloriques. Les édulcorants de synthèse sont : l’aspartame, l’acésulfame, le saccharine
(Non autorisé dans certains pays dont le Liban).
8. Substances de charges Polyols :
Les substances de charges sont des substances issues de la transformation de l’amidon
présentant des propriétés sucrantes et un faible pouvoir calorique par rapport au sucre
ordinaire. Comme exemple le maltodextrine. Le fructose a le pouvoir sucrant le plus
élevé.
9. Emulsifiants entre E 400 et E 483 :
Utilisés comme agent de texture grâce à leur structure chimique, ils ont la possibilité de
former des complexes avec les amidons et les protéines. Les principaux émulsifiants sont
les suivants :
-Lécithines naturelles : phospholipides (jaune d’œuf, huile de soja) avec leurs multiples
utilisations en chocolaterie, margarine, boulangerie, propriétés anti-oxydantes.
-Moinoglycérides et mono-diglycédes.
72
-Monoglycérides estérifiés par un
antiéclaboussants), lactique, tartrique.
acide
organique :
citrique
(margarine
Le rôle de l’émulsifiant est de contribuer à donner un volume important, une texture
correcte et d’assurer la stabilité contre la synérèse.
10. Epaississants – Gélifiants :
Ces hydrocolloïdes sont des macromolécules qui se dissolvent ou se dispersent aisément
dans l’eau pour augmenter la viscosité du milieu ou pour former un gel ; ils sont
également utilisés pour leurs propriétés de stabilisation des mousses, suspensions et
émulsions, pouvoir de rétention de l’eau, pouvoir liant, formation de complexes avec les
protéines. Ils sont riches en groupement OH, sensibles à l’action du pH et à la Tº. On
distingue ceux d’origine végétale de ceux d’origine animale.
-L’amylose
-L’amylopectine.
-Les pectines : se trouvent dans les parois cellulaires des végétaux liées à la cellulose et
hémicellulose pour former la protopectine.
-La cellulose : principal polysaccharide des végétaux.
-La gélatine : provient de la conversion du collagène par cuisson en milieu acide ou
alcalin.
-Gommes d’algues : les alginates, l’agar-agar et les carraghénates.
-Gomme arabique, adraguanate, karaya, guar, xanthane, caroube, exsudats d’arbre…
Ce sont des stabilisants, gélifiants, enrobage, mise en forme.
Allergie alimentaire
Qu'est-ce que l'hypersensibilité ?
La réaction du système immunitaire est bénéfique et essentielle à la survie de l'être
humain car elle le protège (par immunisation) des microorganismes qui peuvent l'envahir.
Mais il arrive que la réaction immunitaire suscitée ne soit pas justifiée.
Les conséquences résultant de cette réaction sont souvent indésirables, déplaisants et
parfois même dangereux ! On parle alors d'allergie,
73
Il s'agit d'une réaction corporelle exagérée à un facteur commun, et il serait plus
approprié de parler "d'hypersensibilité".
Le terme hypersensibilité est utilisé pour désigner la lésion tissulaire provoquée
immunologiquement dans un organisme
Le terme allergie est à présent employé comme un équivalent de l’hypersensibilité.
C’est une réaction modifiée à un antigène.
Classes d'hypersensibilités
On retrouve quatre classes de réactions d'hypersensibilité, établie selon Gell et Coombs:
– Type I - hypersensibilité immédiate
– Type II - hypersensibilité cytotoxique
– Type III - hypersensibilité induite par complexes immuns
– Type IV - hypersensibilité retardée
Il n’y a pratiquement pas de réponse immunitaire chez un organisme normal qui se limite
à la production exclusive d’une seule classe d’immunoglobuline ou un seul type de
lymphocyte sensibilisé.
Par conséquent, il n’y a pratiquement pas d’hypersensibilité, dans la pratique clinique,
qui soit exclusivement d’un type.
Types d’hypersensibilités
Types
d’hypersensibilités
Immédiate, Type I
Intermédiaire, Type II
Intermédiaire, Type III
Retardée, Type IV
Exemples cliniques typiques
Agent causal
IgE ou IgG (réagine)
cytotoxique équivalente
IgG
ou
IgM
+C
(cytotoxique)
IgG
principalement+C
(complexes immuns)
Cellule T sensibilisés
Rhume
des
foins,
Asthme
Urticaire. Anaphylaxie aigue
Néphrite néphro toxique
Maladies auto-immunes
Réaction d’Arthus
Maladie sérique
Réaction tuberculinique- Dermite
de contact- Sumac vénéneux
Types d’hypersensibilités
Type
Médiation
Immédiate
Intermédiaire
Ex rhume de foin
Ex.Arthus
Humorale IgE + Humorale IgG+IgM
Mastocyte/basophile +complément
Des semaines à des années
Durée
Injection
d’épreuve en Minutes
provocation ID
Heures
74
Retardée
Ex tuberculine
Cellules T sensibilisées par
des Immunoglogulines
Jours
Provocation ID
Transmise par
le sérum
Transmise par
des cellules
Affectée
par
des
produits
histaminiques
Minutes
+
+
-
-
-
+
+
-
-
Conséquences des réponses immunitaires
Intensité de la réaction
Réaction œdèmateuse
Couleur rouge vasodilatation
Œdème - dégranulation des monocytes
Présence des éosinophiles
Erythème et Hémorragie
Présence de neutrophiles en grand nombre
Les éosinophiles ont une antihistamine qui domine la réaction des monocytes. Les 2
cellules travaillent en compétition.
Type I: Hypersensibilité immédiate
Les principaux symptômes affectant sont :
• Asthme
• Allergie nasale (Rhume de foin, rhinite allergique)
• Allergies alimentaires
• Allergies de peau comme l’eczéma, l’urticaire et l’angio- oedème (face, yeux
et lèvres).
• Allergies aux insectes (abeilles et guêpes)
• Allergies aux médicaments
Les allergies respiratoires sont les plus communes et les signes sont toux et éternuements
Les allergies de la peau sont aussi communes, les symptômes sont : rougeurs de la peau
et oedèmes. Certains risques peuvent atteindre la suffocation.
Les agents responsables sont:
• Les acariens dans les matelas, moquettes et tapis à la maison,
• les moisissures à la maison et dans les pots de culture
• et les animaux de compagnie: guinea-pig, lapins, hamster, chiens, chats …
L’Allergie alimentaire peut causer des urticaires, eczéma, asthme…et l’Allergie au
pollen et aux piqûres d’insectes
Caractéristiques de l’Hypersensibilité immédiate
75
Les antigènes sont des substances qui suscitent une réaction immunologique spécifique,
c'est-à-dire la formation d'anticorps qui leur sont spécifiques.
Ces antigènes ont tendance à déclencher une réaction différente de la réaction
immunologique humorale ou à médiation cellulaire, qui implique:
• une dilatation des vaisseaux sanguins (vasodilatation);
• une augmentation de la sortie des liquides des capillaires, entraînant de l'enflure (oedème);
• une baisse de la pression sanguine (hypotension);
• une contraction des muscles lisses involontaires (muscles des organes vitaux, à l'exception
du coeur)
Ces antigènes sont alors considérées comme des "allergènes" et la réaction particulière
suscitée est dite "allergique".
Le mécanisme de l’Hypersensibilité immédiate
Premier contact:
Une substance étrangère mais non dangereuse pénètre dans le corps. Des anticorps sont
produits pour neutraliser cet antigène.
À la fin de la réaction immunitaire, l'arrêt de la production d'Ig E semble se produire plus
tard que celui des autres immunoglobulines, donnant un excès d'Ig E (Déficience des
lymphocytes T suppresseurs pour la synthèse d'Ig E)
Les Ig E formés en excès sont fixés à la surface des basophiles et des mastocytes, car ces
deux types de cellules ont des récepteurs spécialisés pour le Fc des Ig E
Les Ig E libres ne durent que de 4 à 5 jours, mais ceux reliés aux mastocytes (dans les
tissus) et basophiles (dans le sang) peuvent ainsi durer jusqu'à 80 jours
Second contact:
Lorsqu'une seconde invasion de la substance étrangère se produit, les Ig E les neutralisent
rapidement (5 à 20 minutes après le contact !)
La formation du complexe entre deux Ig E et l'allergène stimule la cellule à laquelle sont
fixées les Ig E (mastocyte ou basophile) à libérer le contenu (médiateurs chimiques) de
ses granules cytoplasmiques:
• histamine, sérotonine,
• l'ECF-A (Eosinophil Chemotactic Factor pf Anaphylaxis),
• le PAF (Platelet Activating Factor),
• et autres métabolites importants.
Ces substances chimiques libérées ont deux effets principaux:
• Elles dilatent les vaisseaux sanguins et les capillaires, permettant ainsi à leur
contenu liquidien d'en sortir plus facilement; ainsi, la pression sanguine diminue
(hypotension) et les tissus sont gonflés par ces liquides (oedème).
• Elles contractent les muscles lisses de certains organes vitaux tels les conduits
respiratoires des poumons (bronches et bronchioles), réduisant la quantité d'air qui
y circule (crise d'asthme), et ceux des tubes digestifs, réduisant l'absorption des
liquides (diarrhée) et nutriments (malnutrition).
76
La sévérité de la réaction dépend principalement de la quantité d'IgE produite en excès.
Exemples de réactions d'hypersensibilité immédiate:
Rhinite
•
La réaction est déclenchée par des types de pollen, par la poussière, surtout
des acariens et des moisissures, par les poils ou plumes de certains types d'animaux,
etc.
• La réaction est localisée au nez, et peut s'étendre jusqu'aux yeux, aux oreilles et à la
gorge. Le terme "rhinite" signifie une inflammation des muqueuses du nez.
• la vasodilatation cause les écoulements nasaux (avec éternuement pour dégager le
contenu), ainsi que le rougissement des yeux et le larmoiement
• Plusieurs types de pollen existent et sont libérés à des périodes différentes de l'année,
suscitant ainsi des réactions allergiques saisonnières différentes (fièvre des foins,
allergie à l'herbe à poux, etc.)
• Une application intradermique (ou par égratignure) de cet allergène suscite une
réaction sous-cutanée rapide et visible, ce qui facilite le diagnostic.
• Le traitement consiste à s'éloigner de la source de l'allergène lorsque possible, et de
prendre des médicaments antihistaminiques pour réduire les symptômes de ce type de
réaction ou bien des corticoïdes.
• La désensibilisation (contacts fréquents avec de minuscules doses d'allergènes) est
parfois possible; elle engendre la formation de petites quantités d'IgG qui s'accumulent à
chaque contact.
La physiologie de la réaction allergique :
La réaction débute au niveau des intestins où l'absorption de l'allergène se produit.
Les substances médiatrices libérées par les basophiles et les mastocytes de la région
intestinale entrent dans le courant sanguin, ce qui donne une réaction généralisée.
Chez les jeunes enfants, les signes de cette réaction sont la diarrhée et les crampes
abdominales. On peut aussi voir des rougeurs et/ou enflures sur la peau, des rhinites et
parfois même des crises d'asthme.
Ces allergies sont, en principe, rares
Les experts estiment que seulement 2 % des adultes, et de 2 à 8 % de enfants, sont bien
allergiques à certains aliments.
L’Allergie alimentaire est bien différente de l’intolérance alimentaire.
Les deux cas sont souvent confondus et une fausse association est faite entre la maladie et
l’aliment.
L’intolérance est un problème métabolique, l’organisme ne peut pas digérer une portion
de l’aliment. Elle est due à une déficience chimique
• Indigestion ou intolérance au lactose dans les produits laitiers
• déficience de l’enzyme lactase dans l’intestin
• Les Signes sont crampes et diarrhée
77
•
80% des africains Américains souffrent de cette intolérance ainsi que la
population méditerranéenne
A l’inverse de l’allergie, l’intolérance s’intensifie avec l’âge.
L’Allergie alimentaire est une réaction immunitaire
• Les lieux les plus atteints sont :
– au niveau de la bouche: gonflent des lèvres et difficultés respiratoires avec
souffle respiratoire ainsi que tout le tractus respiratoire
– crampes stomacales avec diarrhée et vomissement
– la peau avec des urticaires, rougeurs et eczéma
• Les sources de cette allergie pour les enfants sont: lait de vache, oeufs, blé et soja
– Les Allergologues pensent que c’est un problème d’immaturité
immunologique ou encore d’immaturité intestinale
– Ce problème peut rester durant toute la vie
• Les sources chez l’adulte sont: les graines, poissons, fruits de mer et cacahuètes.
Les signes chez les adultes sont surtout cutanées, où la vasodilatation et l'oedème donne
des petites plaques rouges chaudes et irritantes (pétéchies);
– dans les grosses réactions, il s'agit plutôt de cloques d'eau,
– dans les cas graves, d'enflure généralisé de la surface de la peau.
– ou des épisodes de crises d'asthme chez certains individus.
Les aliments allergènes les plus communs sont :
– les noix, les fruits de mer, les oeufs, le lait de vache, le gluten (farine).
– Les produits chimiques dans les aliments, tels les additifs: aspartame (adoucisseur),
édulcorants, mono sodium glutamate (pour la flaveur) préservatifs à base de sulfate,
tartrazine (colorant jaune) etc.…
Aspartame
• En 1981 FAD l’a reconnu GRAS
• Les études cliniques détaillées ont montré qu’il n’est pas allergène
• Seules les personnes souffrant
– d’une maladie génétique phénylcétonurie (PKU), et
– les femmes enceintes ayant une hyper phénylalanine (Taux élevé de
phénylalanine dans le sang) ont des problèmes avec l’aspartame
• Ces personnes sont incapables de métaboliser effectivement l’acide animé (la
phénylalanine), un des composant de l’aspartame.
Mono sodium glutamate
• Il est utilisé depuis des années dans les produits transformés à la maison ou dans les
restaurants et surtout dans la cuisine chinoise comme renforçant la flaveur
• Il est considéré GRAS pour la majorité de la population
• Ses réactions biologiques sont en cours d’études
• Il faut toutefois signaler sa présence sur l’étiquette
78
Sulfites
Les Sulfites sont utilisés comme antioxydants pour prévenir ou réduire le changement de
la coloration sur les fruits et légumes exposé à la lumière:
• Pommes desséchées et pomme de terre,
– et pour empêcher la croissance des microorganismes dans les fruits fermentés comme
le vin.
• Ils provoquent chez les personnes sensibles des réactions allergiques surtout
asthmatiques variant de simples crises à la mort.
• Il est interdit d’utiliser les sulfites sur les denrées fraîches vendues et servies crues au
consommateur
• La présence des sulfites dans un produit doit être déclarée sur l’étiquette
Tartrazine FD&C Yellow No. 5
•
•
Colorant alimentaire capable de provoquer des urticaires et des rougeurs
Il doit être déclaré sur l’étiquette des aliments depuis 1981
Le diagnostic des allergies
•
•
•
Pour le diagnostic, ces allergies ont tendance à se manifester dès l'introduction
d'aliments. Il est recommandé de les introduire un à un (par famille d'aliments), afin
de déceler plus facilement et rapidement la présence d'une réaction allergique
alimentaire. Parfois on a recours au « Challenge alimentaire » (provocation nasale,
buccale)
Le traitement consiste à éviter l'ingestion de l'aliment allergène (ce qui est beaucoup
plus facile que la désensibilisation).
Dans les cas de réactions graves aux aliments, c’est un « choc anaphylactique »
Les symptômes
Les symptômes de l’Anaphylaxie débutent graves au bout de 5 à 15 minutes et peuvent
progresser jusqu’à la mort au bout de quelques heures
Les symptômes sont: difficulté respiratoire, gonflement de la bouche et de la trachée,
chute de pression artérielle et perte de conscience.
L’anaphylaxie doit être traitée rapidement ou hospitaliser pour donner plus de chance de
survie
Il n’existe pas de test pour prédire l’anaphylaxie. Les gens susceptibles doivent se munir
d’une injection d’épinéphrine, pour les cas d’urgence. Ce médicament agit sur les
systèmes respiratoires et cardiovasculaires (vasoconstricteur et relaxant musculaire)
Allergies alimentaires et Biotechnologie
Tout produit dérivé d’un processus biotechnologique peut contenir des protéines
allergènes et peut causer ces allergies jusqu’à prouver le contraire.
Les produits dérivés de la technologie OGM doivent être déclarés sur l’étiquette
79
La dermatite atopique
Elle est spécifique à certaines lignées de familles (origine génétique). Elle a tendance à se
présenter pendant l'enfance et à disparaître avec l'âge
Les lésions ressemblent plutôt à des plaies d'eczéma : suintement sous-cutané suivi d'un
assèchement et irritation de la peau, apparaissant à la surface du front, des joues et dans le
repli de certaines articulations.
La réaction peut être provoquée par un aliment, mais ce n'est pas toujours le cas.
Le traitement consiste à éviter l'ingestion de l'aliment allergène (si présent), et de soigner
les plaies avec une crème adoucissante non irritante (non parfumée)
Le choc anaphylactique
Une quantité nettement exagérée d'IgE est formée.
Par conséquent, le taux de substances médiatrices libérées dans le sang par les basophiles
et les mastocytes est très élevé, déclenchant une vasodilatation généralisée ainsi qu'un
oedème généralisé.
Étant donné que tous les vaisseaux sanguins sont élargis, le sang s'accumule par gravité
dans les membres inférieurs, privant rapidement le cerveau de sang
Le système digestif privé aussi de sang et saisi de spasmes musculaires entraîne des
crampes abdominales, ainsi que des nausées et vomissements
Partout les tissus se gonflent de liquide; l'endroit le plus crucial est sans doute au niveau
de la gorge, où l'enflure présente réduit l'ouverture de la gorge, menant à l'asphyxie
(cause primaire du décès du choc).
Les allergènes les plus communs dans ce type de réaction sont les fruits de mer, les noix,
les piqûres d'insectes, les médicaments, les traitements de désensibilisation allergique et
les anesthésiques.
Le traitement consiste à éviter tout contact direct ou indirect avec l'allergène, et de s'injecter
rapidement avec un vasoconstricteur (épinéphrine) dès les signes et symptômes suite au
contact.
La Crise d'asthme
On retrouve deux types de crise d'asthme:
Extrinsèque: causée par une réaction immunitaire (hypersensibilité)
Intrinsèque: causée par des facteurs externes (environnement, maladie, changements
de température, exercices, émotions, médicaments, etc)
L'asthme extrinsèque (dite asthme allergique) semble être déclenchée par un allergène de
l'air, et la personne atteinte d'asthme est souvent atteinte d'allergie commune telle la
fièvre des foins, etc.
80
Ce type d'asthme apparaît très tôt dans la vie (enfants, adolescents). Il semble avoir un
lien génétique, car les enfants ayant des parents asthmatiques sont plus susceptibles d'être
asthmatiques
La réaction d'hypersensibilité se produit au niveau des surfaces internes des voies
respiratoires inférieures (trachée, bronches et bronchioles)
La vasodilatation au niveau de ces voies entraîne une sécrétion excédentaire de mucus
des muqueuses respiratoires, ce qui diminue le passage de l'air dans ces voies
respiratoires
De plus, la constriction des muscles lisses implique une constriction spasmodique (par coup)
des muscles autour des bronches et bronchioles, réduisant excessivement ces conduits, ce qui
diminue encore plus le passage de l'air
Le cartilage présent dans les bronches empêche la constriction totale de celles-ci, mais les
bronchioles et les alvéoles en sont dépourvus, dont ces derniers peuvent être complètement
bloqués à chaque contraction.
Dans les crises sévères, la personne meurt asphyxiée par ce blocage.
Le traitement consiste à s'éloigner des allergènes, ou d'administrer des substances réduisant
la dé granulation des mastocytes et basophiles (ex.: cromoglycate, kétotifen).
Les antihistaminiques ne sont pas efficaces car d'autres médiateurs chimiques sont aussi
responsables des signes et symptômes lors de la crise d'asthme.
On peut aussi administrer un broncho-dilatateur par aérosol (Ventolin, etc) lors des crises
régulières pour réduire les effets secondaires, et administrer de l'oxygène humidifié avec
broncho-dilatateur (à l'hôpital ou à la maison) lors des crises sévères.
Chap.9 : Intoxication Cyanhydrique. Le cyanure
1. Sources et étiologie des intoxications :
81
a. Professionnelles : métallurgie (extraction d’or et de l’argent), synthèse des
nitriles, acrylates, résines, fuite de HCN, pesticides, synthèse des matières
plastiques, extraction en biotechnologie.
b. Industrielles : les incendies, chambre à gaz, fumée du tabac (acrylonitrile, HCN),
ingestion des hétérosides cyanogènes dans les graines des fruits (Rosacées).
2. Propriétés de l’HCN :
Acide prussique, volatil, odeur caractéristique d’amande amère, incolore.
3. Toxicocinétique :
a. Absorption : surtout respiratoire, facile et rapide, cutanée et ingestion (accessoire).
b. Distribution : le cyanure se lie 2 fois de plus sur les globules rouges que le plasma,
se fixe sur les métaux des molécules (fer, cuivre, cobalt), passage barrière
placentaire important. Lorsqu’il se fixe au cobalt, il forme la cyanocobalamine ou
la vitamine B12 et sur le fer III, il forme le méthémoglobine (anoxie cellulaire).
c. Elimination : excrétion urinaire surtout sous forme de thiocyanates.
4. Traitement :
Retirer l’intoxication de l’atmosphère, maintien des fonctions vitales,
oxygénothérapie, décontamination gastrique et cutanée, administration des chélateurs
(EDTA)
Chap.10 : Les Métaux Lourds
A. Intoxication par le plomb
Les romains fabriquaient leur vin dans des fûts à étain et plomb, ils ajoutaient du plomb
pour améliorer le goût. L’alcool favorise l’absorption intestinale du plomb.
82
En Angleterre au 18 ième et 19 ième siècle, la haute société ajoutait du plomb au Porto
qu’elle buvait.
Aux USA, la maffia distillait le whisky dans de vieux radiateurs de voiture.
En France, 1960, le plomb était ajouté au cidre aigre.
Actuellement le plomb se trouve dans des milieux défavorisés, dans des logements
insalubres. Le plomb se trouve dans de la peinture.
La dose hebdomadaire tolérable par personne : DHTP=TWI=25 µg/Hg /semaine.
1. Propriétés :
Métal bleu grisâtre, malléable et ductile, résistant à la corrosion et à l’acide sulfurique
rapidement dissous par le H 3 NO 4 , solubilisé par les acides organiques et aliments
acides, eau contenant nitrates et ammonium (saturnisme hydrique).
Solubilisé, il a un goût sucré, agent de conservation et de soudure.
Il est tiré essentiellement de son minerai : la galène PbS.
2. Sources d’expositions :
-Professionnelles : Métallurgie du plomb, mines de plomb et de zinc, industrie de
construction des tuyaux, fabrication des munitions de chasse, fabrique des
accumulateurs ou batteries, pigments dans les peintures, vernis et matières plastiques
(céruse ou blanc du Pb : Pb (OH) 2 sulfate de plomb ou Mulhouse PbSO 4 , minium ou
peinture antirouille Pb 3 O 4 , stéarate de Pb ou pigment stabilisant dans l’industrie des
MP, vernis plombifères dans les poteries, cristal, céramique…).fabrication d’objets
divers (Pb et alliage) comme les caractères d’imprimerie, fabrication d’insecticides
(arséniate de plomb), barrière anti-bruit et anti-vibratoire, soudure des pièces
métalliques, lubrifiants, antidétonant le tétraéthyle de Pb (PbC2H5)4 dans l’essence
qui est actuellement remplacé par le benzène.
-Non professionnelles : ingestion de l’eau boissons acides, du pain (brûlure du bois
peinture), du lait, gaz échappement et usines utilisant du plomb ce qui affecte sur les
végétaux-vaches-lait à usage infantile (lyophilisation FDA<0,25 ppm), cigarettes,
syndrome pica (saturnisme pédiatrique lorsque les enfants mangent les écailles des
peintures murales ou autres) occasionnant du retard mental et s’aggrave durant l’été avec
une exposition à l’UV où le Pb remplace la fixation du calcium sur les os en empêchant
le vitamine D (ostéoporose).
3. Métabolisme:
-Voie orale : ingestion directe (cigarette), absorption chez la femme est plus importante,
le jeûne augmente son absorption ainsi qu’un régime déficient en fer et en calcium.
-Voie respiratoire : inhalation du poussière, vapeurs fumées.
-Voie cutanée : lipophile surtout dans les huiles industrielles.
83
-Transport et métabolisme : il se fixe en compétition avec le fer sur les GR et sur les os
avec le calcium. Il s’emmagasine dans les reins et le foie, traverse le cerveau et le
placenta.
-Excrétion : selles (coloration noire), urinaire, phanères et sueur.
4. Effets sur l’organisme :
-modifie la perméabilité cellulaire des GR.
-inhibe la globine, anémie.
-déprime la captation de l’iode par la thyroïde.
-se fixe sur les reins : calculs urinaires, oligourie…
-neurotoxicité périphérique.
-paresse.
-Liseré de Burton : piqueté linéaire bleu foncé à l’intérieur du tissu gingivale.
B. Intoxication par le Mercure
1. Propriétés :
Métal liquide, très dense (d=13.6), vif argent, hydrargyrisme causée par l’intoxication par
le mercure, le cinabre ou Hg S est le principal minerai du mercure.
2 Sources d’expositions :
Métallurgie du mercure, appareils scientifiques de précision (thermomètres…), industrie
électrique (lampes fluorescentes, interrupteurs du courant…), amalgames en dentisterie,
fabrication de verrerie graduée, en agriculture comme pesticides, produits cosmétiques,
industrie de papier, PVC, peintures, diurétiques, antiseptiques (mercurochrome,
mercryllauryl), le chlorure mercureux ou calomel utilisé comme antihelminthique et
antisyphillitique, le chlorure mercurique ou sublimé corrosif, mercure d’ammonium
blanchisseur cutané, fulminate de mercure pour la fabrication des poudres détonantes,
oxyde rouge de mercure comme peinture protectrice pour les coques de navire, toxique
pour les hommes et les poissons de mer…
3. Métabolisme du mercure :
Essentiellement orale, principale voie d’entrée des sels de mercure.
Cutanée accidentelle.
Ils s’accumule dans les reins et le cerveau (psychose puis la mort).
L’élimination se fait par les reins, les selles, la sueur, la salive et les phanères.
Le mercure minéral a un effet cumulatif dans le système nerveux et les reins.
Ce mercure est transformé dans l’environnement sous l’action des bactéries anaérobiques
en mercure organique soit 80 à 100 % de méthyl mercure dont 15% seulement sont
absorbés. DHTP= TWI=5 µg/Kg /semaine.
La catastrophe de MINAMATA
C’est une baie fermée au Japon contaminée par des déchets industriels d’une usine qui
utilise le mercure ionisé et se trouvant à 30 Km.
Plusieurs pêcheurs y vivaient de la pêche.
84
La catastrophe a provoqué de 1963 à 1971, 60 cas d’intoxication, 60 cas de décès et 33
enfants mal formés. Les poissons contenaient 120 PPM de méthyl mercure.
Denrées contaminées
Denrées d’origine végétale par la voie foliaire :
sur les feuilles et les céréales= quelques PPB
sur les champignons=30 PPM
Denrées d’origine animale : œufs, chair des animaux, abats surtout de porcs, chair de
poissons, chair de volaille
C. Intoxication par le Cadmium
Sous-produit de la métallurgie du zinc et du plomb. Le tabac de cigarettes contient 1,5 à 2
µg, les accumulateurs et les batteries, accessoires automobiles, peinture, matière
plastique, imprimerie, boues industrielles utilisées comme engrais…
Principal cause du syndrome itaï-itaï chez les fumeurs âgées, facilement assimilable par
les fruits et les légumes (100-500µg l’administration hebdomadaire fixée par le FAOOMS).
Il s’accumule dans les reins et le foie et affecte de façon nuisible les os.
L’excrétion est surtout urinaire.
D. Intoxication par l’Arsenic
C’est un élément ubiquitaire. Sa concentration tellurique varie entre1 et 2 ppm. Il existe
sous forme minérale : l’anhydride arsénieux (As 2 O 3 ) qui fut à l’origine de nombreuses
affaires criminels. Les formes minérales sont facilement absorbables par l’intestin. Utilisé
surtout dans la lutte contre les vecteurs parasitaires comme insecticide.
Le taux dans l’eau est très faible, mais il peut contaminer les aliments surtout les
produits de mer : poissons et coquillages, ou encore les produits végétaux comme les
légumes ; Cette contamination est en fonction de la nature du sol. Le DJA = 50
µg/Kg/jour ou 50 PPB
Intoxication aigue : La toxicité est grave et en fonction de la dose massive. 6000
victimes dont 70 morts par la bière ; l’accident était du à l’utilisation de l’acide sulfurique
impur contaminé d’arsenic pour obtenir du glucose à partir de l’amidon. La dose
intoxicante était évaluée à 23 mg/ Kg ou 23 ppm. Les troubles étaient surtout digestifs,
cutanées, et nerveux.
Intoxication chronique : Elle provoque des troubles nerveux, cutané et muqueux avec
des troubles hépatiques (cirrhose).Elle est soupçonnée avoir un pouvoir cancérigène ; elle
induit le cancer de la peau et des poumons. Il faut souligner la différence entre l’arsenic
minéral qui existe dans l’eau et l’anhydride sulfureux et l’arsenic organique qui existe
85
dans les algues et les organismes aquatiques (poissons et crustacées). Exemples:
Arsenico- lipides et arsenico- phospholipides.
E. Intoxication par l’Etain
-Il n’est pas ubiquitaire, présence dans l’environnement sous forme d’organoétain.
-On le trouve rarement dans les denrées d’origine végétales et animales, mais surtout
dans les conserves et les sirops de jus et de confitures. Il s’oxyde rapidement avec
l’oxygène de l’air après l’ouverture des conserves et des confitures.
- Les dérivés minéraux ne sont pas toxiques alors que les organo-stanniques le sont.
-Utilisés comme pesticides et stabilisants dans le PVC (diméthyltin, dibutyltin), comme
catalyseurs pour le polyuréthane et les élastomères de silicone (mon et dibutyltin), pour la
protection du bois, des textiles, des cuirs et comme antifouling (contre les algues et les
champignons) pour bateaux (tributyltin) qui dans ce dernier cas, toxique pour les
mollusques. Source majeure de contamination aquatique.
-23% de la production mondiale utilisée en agrochimie (fongicide pour pommes de terre,
carottes, soja, riz, cacao, café).
-Pas de cas de mortalité signalés.
F. Intoxication par l’Aluminium
-Ubiquitaire. Quantité quotidienne de 10 à 10 mg et peut augmenté avec l’usage des
casseroles à base d’alu.
-Dangereux pour les patients en dialyse (sels de ce métal) et peut causer la démence.
G. Intoxication par le Zinc
-Concentration faible dans l’environnement naturel.
-Utilisé en galvanisation, peintures, cosmétiques, pigments.
-Elément essentiel pour les plantes et les animaux, mais toxique à forte dose, inhibition
de la photosynthèse, retard de croissance, perturbation de la reproduction.
Chap. 11 : Les Pesticides
Les Résidus alimentaires
Les pesticides sont des produits destinés à assurer la destruction ou à prévenir l’action des
animaux, végétaux, microorganismes ou virus nuisibles.
On distingue 4 groupes :
86
-Insecticides, Nématicides et Acaricides (carbamates, OC, OP, Pyréthrinoïdes de
synthèse).
-Rodenticides : détruire les rongeurs et les animaux vertébrés indésirables (inhibiteurs de
la vitamine K).
-Herbicides ou désherbants : lutte contre les mauvaises herbes.
-Fongicides : lutte contre les champignons nuisibles rencontrés en agriculture (dérivés du
cuivre ou du soufre).
-Les formes : poudre, émulsion, solution dans différentes solvants.
-Les voies de pénétration :
Inhalation (gaz ou vapeur). Ex. : insecticides fumigants.
Ingestion directe : DDT ou OC.
Par contact : pyrèthre.
-Sources d’exposition : ingestion accidentelle, tentative de suicide, exposition
professionnelle, aliments contaminés.
A. Insecticides
I. Insecticides Organochlorés
-Chef de file : le DDT= dichlorodiphényltrichloroéthane.
-Utilisation : agriculture (insecticide foliaire, semences, sols), santé publique (paludisme),
médecine humaine et vétérinaire (gale, poux), traitement des bois.
-Chimiquement très stable, dégradés lentement au niveau hépatique, liposolubles.
-Très écotoxicologique, s’accumule dans la chaîne alimentaire.
-S’accumule dans les graisses, le foie et le SNC, passe dans le lait maternel.
-Elimination fécale et urinaire.
-Modifient la concentration d’ACH (convulsion et tremblement).
-Inhibent les activités des enzymes microsomiques du foie.
II. Insecticides Organophosphorés
-Chef du file : Parathion ou Demol.
-Très liposoluble, toxique, longue rémanence.
-Forte tension de vapeur, toxicité par inhalation.
-Biodégradable et ne s’accumulent pas dans les graisses corporelles.
-Stimulent les activités des enzymes microsomiques du foie.
- Signes digestives, syndrome muscarinique (miction et défécation involontaire,
hypersialorrhée), syndrome nicotinique (fonction neuro-musculaire, fasciculation,
mouvements involontaires, fatigue).
-Sources d’intoxication : agriculteurs par aérosols, but criminel, pénétration transcutanée,
accidentelle par contamination des légumes et des fruits.
III. Insecticides Carbamates ou Propoxur ou Aprocarb
-Dérivés de l’acide méthyl ou diméthyl carbamique.
87
-Produits rapidement absorbés par les 3 voies.
-Produits oxydés par des oxydases, éliminés sous forme de dérivés glucuroconjugués
dans l’urine.
-l’intoxication ne dure que 12 à 24 heures, signes : céphalées, vertiges, crampes, hyper
salivation, détresse musculaire, tremblements, détresse respiratoire.
-Le traitement se fait par lavage gastrique, l’atropine, pas besoin d’antidote.
IV. Insecticides Pyrèthrinoïdes
-Rapidement inactivés par les microorganismes du sol.
-Non rémanents dans l’environnement= ne laissent pas de résidus dans l’eau ni dans les
plantes.
-La classe la plus sûre et inhibent les oxydases des insectes.
-Utilisations phytosanitaires : insecticides de contact, xyloprotecteurs.
-Insecticide ménagers sous forme de bombe aérosol, diffuseur électrique (Vape).
-Traitement de la gale (scabicide) et des poux.
-Lipophiles, inactivation digestive et hépatique.
-Pour les insectes : neurotoxique, paralysie en fermant les canaux sodiques.
-Pour l’exposition professionnelle : se fait surtout par inhalation, les effets sont limités,
pas de sensibilisation cutanées ni respiratoire, allergisantes
B. Herbicides
-Le but est la lutte contre les herbes nuisibles et parasites. On a 2 types : de contact et
systémique.
-Il existe 4 appartenances chimiques : herbicides phytohormones, herbicides carbamates,
herbicides dérivées de l’urée et les ammoniums quaternaires (bipyridilles).
-Les herbicides phytohormones : dérivés de 3 acides : acétique, propionique et butyrique.
Reproduisent en excès les hormones végétales.
-Les herbicides carbamates : perturbent de la division cellulaire et la physiologie végétale.
-Les dérivés de l’urée : inhibent la photosynthèse, pénètrent par la sève.
-Les ammoniums quaternaires : action bactéricide, rapidité d’action, agissent sur la
photosynthèse.
Ex. : Type étudié est le Paraquat.
-Herbicide très dangereux, peu soluble dans les produits organiques,
Hydrosoluble, agit en bloquant le processus de respiration et de photosynthèse des
végétaux.
-Détruit tous ce qui est chlorophyllien et laisse intacte les parties ligneuses.
-Détruit au niveau du sol et ne laisse pas de résidus.
-L’absorption est essentiellement digestive.
88
-La fixation est tissulaire et rapide. Elle provoque la fibrose pulmonaire. La mort est
fortuite si l’herbicide est accumulé dans les poumons.
-L’excrétion est essentiellement urinaire.
-IL possède des caractères caustiques.
-Il détruit les membranes plasmiques des cellules pulmonaires en produisant des radicaux
libres.
-Passage transplacentaire et foetotoxique est possible.
RESIDUS PRODUITS PHYTOSANITAIRES
Définition et nature des résidus
Résidus dans les aliments signifie l’ensemble des entités chimiques qui peuvent être
retrouvés dans les denrées alimentaires destinées à l’homme, à la suite de l’utilisation des
pesticides ou produits phytosanitaires.
Ces résidus proviennent de la matière active ou encore des composés issus de la
transformation de la substance chimique par la plante ou par l’environnement. Ex ; Les
pyréthrénoïdes sont photolabiles
La nature de ces substances est de trois types :
•
Une Substance active ou métabolite primaire suite à une simple transformation,
directement extractible par des solvants apolaires comme le chloroforme et
l’acétaldéhyde.
•
Des Substances conjuguées issues de la condensation de la matière active ou du
métabolite primaire avec une autre molécule comme l’acide gluconique pour le
glutathion. On obtient ainsi
o une nouvelle molécule hydrosoluble plus facile à éliminer
o elle peut être extraite par les solvants polaires
o elle peut être hydrolysable par des procédés physiques, chimiques et
enzymatiques
o elle peut régénérer la matière active ou le métabolite primaire
•
Des résidus liés. Ces substances ne sont ni solubles ni extractibles. Elles sont des
molécules radiochimiques ou radio isotopes, dont la radioactivité non extractible
peut persister dans les résidus liés.
On distingue deux types :
Soit une radioactivité retrouvée Ex. 14C issu de la dégradation
Soit la formation d’une nouvelle molécule ou un produit néoformé
89
Signification toxicologique
-
Pour les résidus liés : nulle
-
Pour les résidus extractibles : Ce sont des molécules à risque
On doit alors définir les résidus de la matière active et de ses métabolites ; et
évaluer la proportion dans la plante et dans les produits des animaux par la
Limite Maximale résiduelle LMR
Le devenir des résidus phytosanitaires
Impact des procédés culinaires
A- les procédés simples :
•
Le parage et l’épluchage enlèvent une bonne partie des résidus Ex.Ils éliminent
65% du diazinon dans les laitues et les choux.
•
Le lavage permet d’éliminer les produits de contact et non les produits
synthétiques.
Les procédés industriels diminuent la concentration des résidus en fonction du temps de
trempage, la température du bain, la présence du détergent, le pH. Ex. Le carbofuran en
solution acide diminue de 76%, mais en solution bicarbonée il diminue de 94%.
RESIDUS PRODUITS VETERINAIRES
Les diètes alimentaires peuvent être améliorées si mélangées à une petite portion
d’aliment d’origine animale.
Les aliments d’origine animale surtout viande, fromage et œufs sont riches en protéines,
vitamines et minéraux.
25 g. de viande fournissent 45% du besoin d’un enfant en protéines (Bender, 1992).
Demande accrue et constante d’aliments d’origine animale
Cette demande nécessite l’administration de produits aux animaux.
Des résidus de ces produits peuvent être accumulés suite à une consommation répétée de
cet aliment.
Les produits vétérinaires sont utilisés fréquemment comme traitement, pour prévenir la
transmission et l’expansion des maladies (mesures prophylactiques) et pour améliorer le
taux de croissance des animaux.
Produits vétérinaires utilisés pour les animaux
Anti helminthiques=Cestodes –Nématodes - Douves
Antibactériens=maladies -agents de croissance
90
Anti protozoaires=Coccidies- Protozoaires- Histomonia
Gluco corticostéroïdes= Inflammations- Maladies de la peau
Agents de croissance= gain de poids et taux de conversion
Trypanocides=Trypanosomiasis
Tranquillisants=Neuroleptiques- Sédatifs
Beta Adreno récepteurs=maladies respiratoires Analgésiques
Effets métaboliques
Les PV utilisés sont métabolisés et excrétés
En vue de minimiser leurs effets néfastes une période de rémanence doit être considérée
pour chaque produit
Les P V Sont :
Lipophyliques= modification majeurs des hépatocytes
Hydrophyliques=excrétion par
les reins
Liposolubles = dans la matière
grasse
Anioniques = dans l’albumine du sérum sanguin
Combinés au calcium des os
L’effet des résidus des produits vétérinaires
Dépend de plusieurs facteurs :
Quantité du produit
Concentration du produit
Effet synergétique avec d’autres produits
Age des individus
Statut nutritionnel
Malnutrition: - retard dans le renouvellement cellulaire - activité enzymatique diminuée
- susceptibilité accrue aux substances toxiques
Déficience en protéines: - diminution de l’activité des enzymes hépatiques
Désordre nutritionnel suite à leur impact sur l’Appétit – l’Absorption des nutriments– le
Métabolisme…
Exemples sur les effets des résidus de P V
Benzimidazol: Perte d’appétit-
Nausée- diarrhée
91
Thiabendazol : Diminution de la consommation -Légère anémie- Diminution de
l’absorption des nutriments
Stéroïdes : Diminution de l’absorption du calcium- Augmentation de la sécrétion des
stéroïdes -Contribue à l’ostéoporose
Corticostéroides :
Hypokaliémie
Xylazin : Dépression du système nerveux central- Hypo ou Hypertension- Tachycardie
Acétate de Trembelone : tumeur hépatique- Hyperplasie- cellule tumorale du pancréas
Olaquindox : Modifie les fonctions rénales- Altère la concentration en minéraux dans le
plasma=
Hypo azotémie
Hypo kaliémie
Hypo chlorémie
Néomycine : Diminution du métabolisme et de l’absorption des carbohydrates, lipides et
nutriments (Ex. vit B 12)
Tétracycline : Liaison avec les ions des sels de calcium ou fer- Cause une dissociation de
la Vit C
Streptomycine- Gentamycine -Néomycine : Provoque des lésions des reins d’où perte
excessive des minéraux -Déséquilibre du taux calcium/potassium
Ampicilline : Malabsorption du Fe, Cu, Na, P, Zn.
Levamisol - Sulfamide - Clembuterol - Oxofendazol: les résidus n’ont aucun risque sur
l’état nutritionnel ou sur la santé.
Hormones:
Elles sont divisées en plusieurs catégories: Les hormones naturelles et hormones
artificielles ou synthétiques
Les hormones naturelles sont: Les oestrogènes (oestradiol, progestérone)
Androgènes (testostérone)
et les
Les hormones artificielles sont: Hormones femelles, les Stéroïdes (Benzoate d’œstradiol
et Mono palmitate d’œstradiol) et les Non stéroïdes (Diethylstylbestrol, Hexestriol,
Zeranol)
Hormones males, les Steroides (propionate de testostérone - trembelone et Acetate de
trembelone)
Toutes ces hormones ont le même mécanisme d’action: ils augmentent les dépôts
de proteines dans les Animaux et ils diminuent les dépôts en matière grasse chez les
vaches et bœufs.
Normalement la combinaison de 2 composés anaboliques est plus efficace =
œstradiol 20 mg + progestérone 200 mg
ou acétate de trembelone (140mg) + Zeranol (36 mg). L’augmentation du poids est de 2025%. L’hormone est mise derrière l’oreille à l’aide d’un appareil - elle est déversée à
raison de 60 µg/jour
Un animal secrète 48µg/d’hormone /jour92
Une femme enceinte 37,8 mg/jour
Un jeune garçon à la puberté produit 150 µg/jour
Les hormones naturelles sont difficiles à déterminer leur DJA
Les hormones synthétiques comme le Zeranol à un DJA équivalent à 0,5 µg/kg; donc
une personne de 70 kg qui consomme 500 g de viande, la quantité de Zeranol ne doit pas
dépasser les 35µg donc dose limite:
35 ppb x 2 = 70 ppb/kg de viande.
B- les procédés thermiques : Par la chaleur
o Blanchissement des légumes par lessivage et température EX. Les
épinards perdent 75% des organophosphorés, mais 20 à 40% des
organochlorés
o Blanchissement à la vapeur est moins efficace que le blanchissement à
l’eau bouillante
o Stérilisation plus efficace que le blanchissement
o Autoclavage plus efficace que la stérilisation
o Les techniques familiales sont plus efficaces que les techniques
industrielles
o Nettoyage avec lavage, essuyage, épluchage, et cuisson éliminent 100% de
la plupart des résidus dans les pommes de terre et carottes ; et 80% du
diazinon sur les légumes verts et choux fleurs.
C- La transformation des fruits
Elle baisse les résidus dans la compote de pommes et de poires à :
99% du malathion, 43% du deltaméthrine
100% du carbofuran dans les confitures de fraises
75% du deltaméthrine dans les jus de fruits et les sirops
99% du malathion dans les jus de pommes
D- La fermentation
Elle baisse la concentration des résidus de triadymiphos dans le vin, la bière après
la fermentation du raisin et de l’orge
E- La transformation industrielle
La préparation de l’huile à partir des grains oléagineux et des grains de soya
élimine complètement les résidus de pesticides.
D’après la FAO le pain complet perd 80% des organophosphorés se trouvant dans
le blé, mais le pain blanc les élimine à 100%.
93
Pesticides: Lindane (c’est un organo-chloré), DJA= 0,008mg/kg (8µg)
Diazinon (c’est un organo-phosphoré), DJA= (20µg)
Methyl parathion, DJA=
(2 µg)
Pour l’eau les DJA des pesticides doivent être inférieurs à 0,1 µg/l.
35 ppb x 2 = 70 ppb/kg de viande.
Chap. 12 : Les Gaz toxiques, poussières, vapeurs et aérosols
Les gaz se divisent en gaz irritants primaires (gaz ou vapeurs exercent une action
locale, se manifeste par l’irritation des voies respiratoires) et en gaz irritants
secondaires (action irritante et systémique, pouvant être mortelle à haute concentration).
94
On a aussi les gaz asphyxiants qui produisent une déficience en oxygène sans action
directe sur le mécanique respiratoire. Il peuvent être simples, inertes (azote, méthane,
hydrogène) et chimiques mortelles selon les concentrations (CO, HCN).
Pour les gaz, cf. dans les planches.
Le Monoxyde de Carbone
Vu la consommation accrue des sources énergétiques hydrocarbonées, l’intoxication par
le CO, s’avère l’une des causes principales de mortalité dans les pays industriels. Les
risques d’intoxication paraissent plus importants dans les pays des régions polaires ou les
saisons hivernales sont assez sévères.
1. Propriétés du CO :
Gaz incolore, inodore, insipide, non irritant et plus léger que l’air diffusible (d=0.96).
2. Sources d’exposition :
a. Professionnelles : incendies (pour les pompiers surtout), industrie métallurgique
(fonte), l’incinération des déchets, l’industrie chimique (acide formique, synthèse
des explosifs et des carbonylés), combustion incomplète.
b. Domestiques : les cheminées, le tabagisme (type d’intoxication chronique du CO,
45000ppm = 8% de HBCO actif ou passif), vapeur du CH 2 Cl 2 volatil (solvant
industriel décapant peinture et in vivo entraîne la libération du CO qui est 2 fois
plus toxique que celui qu’on inhale).
c. Environnementales et naturelles : éruptions volcaniques, élevages des volailles,
fumées de moteurs, de véhicules (parking, tunnels, garages), fermentation dans les
silos, égouts et champignonnières.
3. Toxicocinétique du CO :
a. Absorption : voie pulmonaire ou inhalation, la barrière alvéolo-pulmonaire, libre
dans le plasma ou bien il se fixe sur les globules rouges pour former le
carboxyhémoglobine. Au niveau tissulaire, le CO diffuse du plasma vers les
cellules et se fixe sur toutes les protéines héminiques. La quantité de CO absorbée
dépend du : degré de ventilation, la durée et la fréquence d’exposition, la vitesse
de circulation pulmonaire, la surface de diffusion pulmonaire, des concentrations
relatives en CO et O2 présentes dans l’environnement et la pression partielle de
l’oxygène dans l’air.
b. Distribution : le CO se fixe sur les ferroprotéines (cas de la carboxyhémoglobine),
230 fois d’affinité plus forte du CO que l’O2. Il se fixe sur les myoglobines
musculaires, ce qu entraîne la réduction de l’oxygène vers les fibres musculaires
et les mitochondries notamment le muscle cardiaque. Fixation sur les
cytochromes oxydases et arrêt de la respiration cellulaire.
95
c. Elimination : par l’air expiré.
d. Métabolisme : le CO ne se métabolise pas et moins que 1% se transforme en gaz
carbonique.
4. Mécanisme d’action :
-Dégradation des acides gras insaturés des membranes biologiques, effets sur la mémoire.
Formation des radicaux libres, hypotrophie et microcéphalie dans le cas des femmes
enceintes.
-Les groupes à risque : haute altitude, malades cardio-vasculaires, femmes enceintes,
jeunes enfants, bronchite chronique, anémiques, jeunes avec insuffisance cardiaque et
respiratoire.
-Conduite à tenir dans le cas d’intoxication : soustraire à l’atmosphère toxique,
oxygénothérapie normo ou hyperbare.
-Evolution de la pathologie chez les femmes enceintes : le fœtus concentre beaucoup plus
du CO que la mère, mort in utéro, anomalies congénitales, petit poids et accouchements
prématurés, le GEU : grossesse extra-utérine pour les femmes tabagiques, retards
intellectuels.
-Intoxication chronique : troubles du comportement suite à une hypoxie, athérosclérose
principal composé athérogène de la fumée de tabac, aggravation de l’angine de poitrine,
triade : céphalée, vertige, asthénie ; dyspnée et fatigue.
-Prévention : ramonage des cheminées et conduits d’évacuation des gaz, une ventilation
suffisante des locaux où sont placées les installations de combustion.
Les Poussières
96
Les poussières minérales
1. Les pneumoconioses bénignes:
Consiste en un simple tatouage des poumons par les poussières sans altération de la
fonction pulmonaire et sans prédisposition aux infections notamment à la tuberculose et
le cancer bronchique. Ex. la sidérose (fer)
2. Les pneumoconioses malignes :
Réduisent la fonction pulmonaire et prédisposent soit aux infection particulièrement à la
tuberculose, au carcinome bronchique, talcose, asbestose.
3. Asbestose :
-L’asbeste ou l’amiante. Plusieurs variétés : chrysolite (asbeste blance) et crocidolite.
-Incombustible, imputrescible, isolant thermique, résiste aux acides et à la chaleur, résiste
à la corrosion, résistance mécanique, duabilité, affinité avec le ciment.
-Utilisation : industrie de construction, extraction, talcs, fabrication de l’Eternit,
fabrication des vêtements anti-feu, filtration de diverses boissons et médicaments.
-Une particule est classée comme fibre si le rapport longueur/largeur est >3 µ.
-Sous l’effet des chocs, frottements, donnent l’amiante qui peut pénԲtrer dans les voies
respiratoires. Les symptômes apparaissent 10 à 20 ans après le début de l’exposition. On
aura l’asbestose ou fibrose pulmonaire (maladie professionnelle) et les tumeurs malignes.
-Les tumeurs peuvent atteindre : le plèvre (mésothélioma), cancer broncho-pulmonaire.,
estomac et côlon.
-Pour les prévention : système d’aspiration des poussières, appareil de protection
respiratoire, collection des déchets dans des sacs étanches, remplacer l’asbeste, respecter
les normes.
4. Podoconiose
La podoconiose ou éléphantiasis non filarien est une pathologie invalidante due au
passage dans la peau de micro-particules de silice et d’aluminosilicates chez les
personnes marchant pieds nus sur des terrains riches en latérite rouge d’origine
volcanique. Elle est particulièrement fréquente sur certains hauts plateaux d’Ethiopie et
d’autres pays africains, mais aussi au Brésil. Les microparticules cytotoxiques passent
dans les lymphatiques du pied et du bas de la jambe où ils se déposent dans les
macrophages. La destruction des phagocytes est un stimulus pour la formation excessive
du collagène, qui aboutit à un œdème local et à une fibrose du derme et des autres tissus.
Dans les cas avancés, des modifications à type d’épaississement évoquant le cuir, de
verrucosités, apparaissent quand l’obstruction des lymphatiques régionaux entraîne un
lymphœdème généralisé des membres atteints.
97
Chap. 13 : Les Hydrocarbures
A. Hydrocarbures aromatiques
I. Le Benzène : C 6 H
6
1. Propriétés :
-Liquide incolore, volatil, vapeurs plus denses que l’air, excellent solvant des graisses.
-Benzine : benzène de 2 à 5 % +hexane +heptane.
-Benzol : benzène +toluène +xylène.
-solvant industriel : caoutchouc, chaussures, peintures, encres d’imprimerie, dégraissage
des pièces métalliques.
-Matière première de synthèse chimique des produits comme le phénol, nitrobenzène,
chlorobenzène.
-Contenu dans la fumée des cigarettes (47 ppm).
2. Métabolisme :
-Absorption : surtout pulmonaire, cutanée.
-Distribution : tissus riche en lipides, sang.
-Métabolisme : important au niveau du foie et de la moelle.
-Elimination : par voie pulmonaire 50%, par voie urinaire surtout des métabolites.
La toxicité ou benzénisme, affecte le système hématopoïétique (leucopénie, anémie,
thrombopénie), le SNC et la peau (irritation cutanée et sensibilisation suite à la
dissolution de la graisse) ; effets génotoxiques, immunologiques (vulnérable aux
infections)
II. Les homologues supérieurs du benzène : Toluène et Xylène
1. Propriétés et sources :
-Solvants de graisses et du caoutchouc, se substitue au benzène pour la plupart de ces
usages.
-Toluène : matière première pour la fabrication du TNT ou trinitrotoluène.
-Xylène : fabrication des explosifs et des insecticides.
Ainsi que l’éthylbenzène, le styrène (vinylbenzène) et le cumène (isopropylbenzène).
2. Métabolisme :
-Absorption : surtout pulmonaire.
-Distribution : tissus riche en graisse.
98
-Le toluène est oxydé en acide benzoïque puis conjugaison et formation de l’acide
hippurique dans les urines. Le xylène sort par les urines sous forme d’acide
méthylhippurique. La toxicité est surtout pour le SNC.
III. Le Naphtalène : C 10 H 18
1. Propriétés et utilisations :
-Corps solide avec une tension de vapeur assez élevée.
-Préservation des bois et lutte contre les mites.
-Ingestion d’une boule= agitation ou somnolence rapidement réversible, irritation des
yeux. Chez les enfants : convulsion et coma, anémies hémolytiques.
IV. Les Bi ou Di phényls polychlorés (PCB)
-Lipophiles, stables, accumulation dans l’environnement, obtenus par chloration
biphényles.
-Utilisé comme lubrifiant, industrie de peinture, huiles à immersion des microscopes,
transfert de la chaleur dans les transformateurs électriques et condensateurs.
-La toxicité se traduit par des lésions cutanées, hépatiques neurotoxicité, cancérogénicité,
immunodépression.
-Le couplage bioaugmentation-phytormédiation (traitement par les microorganismes et
les exsudats des racines avec les microorganismes rhizophériques) semble être une
stratégie prometteuse pour atténuer la pollution des sédiments par le PCB.
V. Les Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
-Se forment lors de la pyrolyse ou la combustion incomplète des matières organiques
carbonacées (volcans, industries, pollution…) comme le benzopyrène et le
diméthylanthracène les plus toxiques.
-Pouvoir cancérogène (peau et bronches), très génotoxique.
-Sources d’exposition : asphalte, fumée de combustion, suie des cheminées, aliments
fumés, goudron du tabac, gaz d’échappement d’automobiles, traitement thermique sévère
des denrées.
VI. La Dioxine (TCDD) ou 2, 3, 7, 8 tétrachlorobenzodioxine
-Classée cancérigène par l’OMS.
-Sources d’exposition : gaz d’échappement des voiture, combustion du bois, de viande,
de boisson, de cigarettes, l’incinération des déchets médicaux (combustion en milieu
chloré), impuretés dans divers préparations commerciales (herbicides, fongicides).
-Bioaccumulation dans la chaîne alimentaire.
-Les dioxines existent à teneur très faible, de l’ordre de quelques pg dans les produits
d’origine animale (produits laitiers, pêche, carnés et ovoproduits)
-Les dioxines restent dans l’environnement, capacité à se dissoudre dans les graisses et de
leur stabilité chimique incomparable. Temps de demi-vie : 7 ans.
99
-Incapacité de les éliminer chez l’homme mais par 2 voies chez la femme : lactation,
placentaire, très cumulatifs.
-A court terme : lésions cutanées et formation de chloracné.
-A long terme : divers types de cancer (cancer du foie, des poumons, de l’estomac…)
Effets toxiques divers sur la reproduction, diminution de la fertilité, inaptitude à porter les
grossesses à terme, immunotoxique (augmentation de la sensibilité aux maladies dues aux
bactéries, virus et parasites), perturbation des hormones, effets sur le système nerveux
altération de l’activité génétique des cellules, elles diffusent dans l’atmosphère et entrent
dans la chaîne d’aliment de longue distance de son point d’origine.
Source principale : Les hôpitaux au Liban
37% des hôpitaux séparent les déchets infectés, mais avec des méthodes de séparation
inadéquates, 19% des hôpitaux ne séparent pas les déchets contaminés.
Les hôpitaux se débarrassent de leurs déchets médicaux par plusieurs méthodes :
Incinération en pleine air, ou dans les incinérateurs propres à l’hôpital.
19% des hôpitaux utilisent des incinérateurs qui sont propres à eux mais anciens
Les contrôles
LMR= 10pg → 5 pico grammes
DJA= 1-4 pg/kg/j
L’analyse : 10 jours – et coûte =1000 $
Seul un laboratoire peut réaliser ce contrôle pour l’instant en France.
B. Hydrocarbures Aliphatiques Halogénés
-Composés gazeux ou liquides à température ordinaire mais toujours facilement
vaporisables. Très lipophiles, solubles dans les solvants organiques et quasiment
insolubles dans l’eau. Très stables chimiquement : pour casser la liaison C-Cl, il faudra
des réactions chimiques fortes. A chaud, ils donnent des gaz très toxiques : le phosgène
COCl 2, HCl, Cl 2.
-Instables à la lumière : le CHCl3 peut dégager du phosgène et de l’acide chlorhydrique
s’il n’est pas conservé dans des flacons bruns. On les stabilise par l’ajout de l’alcool à
1%.Contaminent le sol à travers les canalisations souterraines dans les PVC.
-Peuvent être issus de la chloration (eaux de piscines). Ce sont les haloformes.
-Utilisations : solvants, générateurs du froid, extincteurs, agents de dégraissage, agents
d’extraction, sniffing de colle.
-Grande garantie physique : ne s’enflamme pas, ne s’explosent pas.
-L’absorption surtout pulmonaire, passage au sang très rapide, muscle, tissus graisseux.
-Les principaux sont : tétrachlorure de carbone, chlorure de vinyle, trichloroéthylène.
-La toxicité aiguë se traduit par une narcose, dépression, cytolyse brutale des cellules
hépatiques (CCl4) hyperéxcitabilité du cœur, irritation et délipidation du peau.
100
C. Les Hydrocarbures Aromatiques Halogénés
-Essentiellement les fluoroalcanes et les CFC.
-Stabilité chimique, peu réactionnels, éliminés par voie respiratoire.
-Risque existe lors des usages industriels ou comme agent anti-feu (pompiers).
-Utilisation :
réfrigérants,
propellants
pour
aérosols,
agent
anti-feu
(bromotrifluorométhane), anésthésique (halothane).
-Toxicité : pulmonaire (asphyxie), hépatique, cardiaque (arythmie), SNC (convulsions).
-La toxicité des fluoroalcanes est moindre que les chloroalcanes.
101
Chap.14: Intoxications par les médicaments
Généralités :
En toxicologie clinique, l’anamnèse et l’examen physique constituent les meilleures
armes diagnostiques.
Pour l’anamnèse : il est essentiel d’obtenir l’épellation exacte du produit ingéré, de
déterminer la quantité ingérée, de préciser le temps d’ingestion et le mode d’exposition.
L’anamnèse sera suivie des examens physiques et paracliniques (identifier les produits
toxiques dans les diverses liquides biologique d’une façon quantitative comme le sang ou
qualitative comme l’urine et le liquide gastrique). Ces examens se font dans des centre
anti-poisons ou dans les hôpitaux.
Signes et symptômes d’intoxications :
Les signes et symptômes associés à certains produits toxiques ou médicaments:
convulsion, coma, hyper ou hypotonicité, dystonie, hyper ou hypothermie, mydriase,
myosis, nystagmus, vision embrouillée, hyperhémie de la conjonctive, scotome,
acouphènes, hyper ou hypotension, tachycardie, sialorrhée, odeur anormale de la haleine,
œdèmes, xérostomie, troubles digestives, ictère, cyanose, alopécie, érythèmes et bouffées,
rétention urinaire, hyper ou hypoventilation. (Voir tableau).
Principes généraux de traitement :
-Prévention de l’absorption par : évacuation gastrique en provoquant le vomissement
(sirop d’Epicéa) ou en procédant à un lavage gastrique.
Un autre moyen pour empêcher l’absorption gastro-intestinale c’est le recours au charbon
activé par dialyse gastro-intestinale (pour éviter les cycles entéro-hépatiques).
Aussi on pourra faire le lavage intestinal avec le polyéthylèneglycol et des électrolytes.
Parfois les cathartiques sont utilisés pour accélérer le transit gastro-intestinal. (Voir
tableau).
Dans le cas d’absorption, on a recours à l’accélération du métabolisme hépatique
(système P-450) et la diurèse forcée.
Dans certaines situations, l’élimination du produit toxique exige l’utilisation des
manœuvres extracorporelles telles que les transfusions sanguines, la dialyse péritonéale,
l’hémodialyse et l’hémoperfusion. (Voir tableau)
Le succès du traitement est suivi du maintien des fonctions vitales : réanimation cardiovasculaire (tension artérielles, pouls, ventilation et oxygénation, circulation) puisque des
102
troubles peuvent survenir après les intoxications comme les arythmies cardiaques,
l’hypotension, les dépressions et les stimulations.
De nombreuses substances sont utilisées pour le traitement des intoxications, parfois des
antidotes.
Le meilleur traitement des intoxications est la prévention primaire soit à l’échelle
familiale, soit à l’échelle de la communauté. La prévention secondaire consiste à
reconnaître les signes et symptômes d’une intoxication, afin de pouvoir les tester. La
prévention tertiaire consiste à diminuer la morbidité et la mortalité liée à une intoxication
une fois que celle-ci est survenue. Il est recommandé qu’une pharmacie d’hôpital
susceptible de traiter des intoxications possède ou puisse se procurer rapidement les
antidotes ou les médicaments nécessaires pour traiter ces patients.
Les principaux traitements spécifiques des intoxications sont consignés dans des tableaux
récapitulatifs.
103
Chap.15: Ecotoxicologie
L’action de l’homme sur la nature a été si forte qu’il n’existe plus aucun non modifié.
L’équilibre dans la plupart des écosystèmes naturels a été gravement modifié.
L’un des principaux aspects négatif de l’action de l’homme est la destruction du couvert
végétal par les incendies, le surpâturage et les coupes excessives pour la construction. La
destruction des espèces animales n’est autre que le résultat de la disparition du couvert
végétal qui leur servait du biotope.
La pollution est définie comme étant l’introduction directe ou indirecte d’une substance
ou d’un facteur physique ou chimique qui entraîne une nuisance ou une altération de
l’environnement dans un biome. Les principaux polluants sont :
-Pollution par les pesticides et les produits chimiques.
-Pollution par les déchets domestiques, industriels et atomiques.
-Pollution de l’eau par les pesticides, détergents, engrais chimiques, métaux lourds,
égouts, microorganismes, chaleur par les centrales nucléaires, les hydrocarbures…
Vers la fin des années 60, prise de conscience de l’ampleur et de la gravité de la pollution
de l’écosphère, intensification des recherches consacrées aux problèmes de pollution des
milieux naturels et mise en place d’une subdivision au sein des sciences écologiques :
l’écotoxicologie. La toxicologie de l’environnement, prête l’étude des toxiques
dangereux pour la santé humaine à celle de leur devenir dans les divers milieux et des
transformations biogéochimiques susceptibles de rendre leur exposition plus dangereuse.
Elle vise aussi l’étude des polluants menaçant la santé publique, présents dans
l’environnement immédiat de l’homme, et de leur devenir dans les chaînes alimentaires.
Processus
démoécolgique
Effets critiques du polluant
Processus des gamètes
Dommages génétiques, développement anormal des
gamètes, fécondité réduite dans les deux sexes
Fécondation
Entrave au mouvement des spermatozoïdes et à sa
capacité de fertiliser l’ovule
Développement
embryonnaire
Altérations chromosomiques, interférence avec le
métabolisme de l’œuf, anomalie de l’organogenèse
Eclosion
Croissance
Comportement
Anomalies tératogéniques induisant des échecs
d’éclosion, forte mortalité néonatale
Dommages écophysiologiques ralentissant la
croissance, échecs de la métamorphose
Destruction des sites de parade et de fraie,
accouplement défectueux, la fuite devant les
prédateurs, mauvaise alimentation
104
Principaux types d’effets démoécologiques des polluants à doses sublétales
Les principales sources de pollution :
-croissance quantitative et qualitative de la pollution de l’écosphère : augmentation de la
production et de la consommation, diversification incessante des substances polluantes
(environ 1 millier de substances organiques nouvelles/an).
-causes principales de contamination de l’écosphère dans la civilisation industrielle : la
production d’énergie, les activités de l’industrie chimique et les activités agricoles.
Caractérisation d’une substance introduite dans l’environnement :
-Quantités liées à la production : si des substances ne sont pas produites annuellement
qu’en petites quantités, elles peuvent conduire à un enrichissement ponctuel ou local à
proximité des lieux de leur fabrication ou de leur application.
-Type d’application : détermine comment un composé va se comporter ultérieurement
dans l’environnement. Lors d’une application ouverte, une substance a la possibilité de se
disperser dans l’espace d’une manière incontrôlée. Lors d’une application fermée, une
réutilisation complète de la substance ou sa destruction est possible.
-Transport et dispersion : il s’agit de la capacité d’une substance de parvenir à d’autres
endroits où elle déploiera ses effets ou sera transformée.
-Persistance : est la propriété qu’on les composés de pouvoir rester dans l’environnement
intactes par des processus physiques, chimiques et biologiques. Elle correspond à la
stabilité des composés dans l’environnement, à leur résistance à une décomposition ou
une transformation dans la nature (persistance voulue= tensioactifs, non désirée= DDT,
métaux lourds…).
-Décomposition : un composé peut être décomposable si sous l’influence de
microorganismes, de lumière, d’humidité et d’autres facteurs, pouvant se transformer en
espèces chimiques faibles).
-Circulation des polluants dans l’air : l’air est le principal agent dispersant des polluants
ainsi que leurs dispersions dans les divers biotopes (gaz, aérosols, poussières…).
Les mouvements sont expliques sur les planches.
Parmi les facteurs influençant la distance de transport atmosphérique des polluants,
citons : l’intensité de l’émission, l’altitude d’émission, la taille des particules et la
stabilité chimique.
Les catégories de transport atmosphérique des polluants : circulation locale (0-50 Km de
distance); circulation moyenne (50-1000Km de distance), et circulation globale qui dans
ce cas il y aura une superposition d’un transport stratosphérique au transport
troposphérique (accumulation de certains polluants dans la stratosphère arctique et
antarctique).
105
Le temps de résidence : diffusion très rapide des polluants dans la troposphère et la
diffusion verticale très lente au niveau de la stratosphère.
Passage des polluants de l’atmosphère dans l’eau et les sols :
1. Transfert des polluants atmosphériques vers les sols ou l’hydrosphère par
précipitations ou dépôts secs :
-particules solides : dépôt direct ou par dissolution.
-particules gazeuses : dépôt par dissolution dans les eaux pluviales.
Loi de déposition des particules atmosphériques : F (g.cm2 . s-1)= v/C (g.cm3)
F=taux de déposition,
v= constante de proportionnalité,
C= concentration du polluant dans l’atmosphère.
2. Transfert des polluants des sols, eaux de surface et nappes phréatiques vers les
océans, ultime réceptacle des agents toxiques.
3. Transfert des polluants et contamination de la biomasse : la grande majorité des
substances toxiques sont dégradables soit par processus physico-chimiques, soit
par décompositions bactériennes.
106
A-Pollution de l’atmosphère
L’homme peut vivre au plus environ deux semaines sans nourriture et 2 jours sans eaux
mais pas plus de 5 minutes sans air. Dans le cas de respiration au repos, l’homme respire
16,5 Kg d’air/jour. L’atmosphère est le domaine le plus important pour le transport des
polluants. La masse de l’atmosphère est bien plus petite que celle des autres réservoirs
tels les sols et l’ensemble des océans, c’est pourquoi ce compartiment est sensible aux
petites quantités de substances. Pour souligner combien l’atmosphère est sensible à
l’activité humaine on peut relever que la teneur en chlore a augmenté d’environ 600 %
alors des 40 dernières années et celle du CO 2 d’environ 25%.
La photochimie est le domaine de la chimie concerné par l’action d’un rayonnement
électromagnétique dont la longueur d’onde est située entre 100 et 1000nm, sur le système
chimique.
1. L’ozone :
La couche d’ozone est constituée de 1 molécule d’O 3 pour 200.000 d’O 2 . Elle est
perméable à la lumière solaire. Elle est située à environ 30Km d’altitude au-dessus de la
terre. Les rayonnements solaires compris entre λ=200 et 310 nm sont retenus part la
couche d’ozone. Sous le choc des UV, les molécules d’ozone se décomposent et le
rayonnement se transforme en énergie calorifique qui réchauffe la stratosphère.
Les propriétés de ce gaz (cf. chap.12), capable de former des RL. L’ozone est troué et
cette perforation s’étend depuis 1986 (10 millions de Km2 au niveau de l’antarctique).
Les agents chimiques responsables de la disparition sont les :
-CFC, CO 2, CO, les hydrocarbures combustibles, SO 2, NO 2, H 2 S .
2. Principales sources de pollution :
-L’érosion du sol,
-les incendies,
-Les éruptions volcaniques,
-Les poussières d’origine extra-terrestre,
-les embruns marins (Na Cl).
3. L’effet de serre :
Un réchauffement de 3ºc d’ici à l’an 2050 et peut être de 5ºc en 2100. Ils contribuent aux
réchauffements des océans, fusion des glaces, extinction des végétaux, glissement des
zones climatiques. Ce phénomène est dû à l’augmentation du CO 2 et du méthane.
107
4. Le Smog :
Nuages polluantes formées par le rayonnement solaire, hydrocarbures et du CO, des
oxydes d’azote et de soufre, situations météorologiques d’inversion.
5. Les Pluies acides :
On admet que l’eau de pluie normale, non polluée, possède un pH de 5,6. Pour le moment,
le pH des pluies d’Europe est inférieur à 4,5 d’où le terme de pluies acides.
Les polluants atmosphériques les plus souvent mis en cause sont le SO 2, CO 2, HCl…
Les arbres sont les premières victimes de cette pluie acide.
Lutte contre la pollution de l’air :
-Choix des combustibles pauvres en soufre, réglage des installations de chauffage et le
développement des énergies alternatives.
-Installations des dépoussiéreurs et des filtres afin de limiter la quantité d’aérosols et des
gaz émis.
-Assainissement des gaz d’échappements des voitures.
-Augmentation des espaces vertes.
B-Pollution de l’hydrosphère
L’eau potable ne représente que 2.5% de l’ensemble des eaux du globe dont 1.74% sous
forme de glace et 0.76% sous forme de réserves souterraines. Les fleuves et les rivières
0.009%. Chaque année, les maladies transmises par l’eau tuent des millions de personnes.
La pollution de l’eau par les engrais à base d’azote et de phosphore peut devenir
fortement nocive pour l’eau lorsqu’ils sont en excès (eutrophisation). Ajoutons, les
herbicides, les hydrocarbures, les biofilms, les acides fulviques, les détergents…
Les substances les plus dangereuses et pouvant être rémanents : H.A.P (benzopyrène),
PCB, OP et OC, PVC, métaux lourds, les phosphates/ammoniac/nitrites et nitrates…
Ajoutons la contamination due aux protozoaires, virus, bactéries et parasites.
En ce qui concerne la pollution marine :
En effet, la mer a toujours été considérée comme un dépotoir public et l’on y rejette bon
nombre de déchets :
-Produits radioactifs (mer de Kara),
-Produits toxiques, égouts…
108
En plus de ces rejets, les accidents comme les marées noires ou nappes pétrolières
entraînent une pollution de poissons. En mer, on trouve enfin les rejets dus aux actes
malhonnêtes de certains individus tels que les dégazages de navires en haute mer.
La production d’énergie est la source principale de la pollution marine : pétrole
radioactivité et électricité.
Propriétés des hydrocarbures (inclus le pétrole) :
-L’évaporation: des produits volatils contenus dans le pétrole est immédiate et entraîne
une modification des propriétés physiques du reste de la nappe.
-La dissolution: plus le poids moléculaire et faible plus cet hydrocarbure est soluble dans
l’eau. En outre la mise en œuvre d’un processus de dégradations physico-chimiques et
biologiques peut conduire à des composes plus soluble (octane 1 ppm, acide octanoïque
600 ppm).
-Emulsification: (eau dans le pétrole et pétrole dans l’eau). Le pétrole de Koweit peut
incorporer 50% d’eau en 2 heures, Les émulsions sont les précurseurs des résidus
goudronneux sur les plages.
-Sédimentation: ce phénomène est provoqué par 2 processus, dans les eaux côtières les
mouvements turbulents peuvent apporter en surface des matériels sédimentaires en
suspension; le vieillissement des produits pétroliers avec l’évaporation et la solubilisation
des composés de faibles poids moléculaires augmente leur densité.
-Oxydation: un film de 2, 5 microns à la surface des eaux peut être décomposé après 100
heures d’irradiation.
-Biodégradation: la vitesse de dégradation décroît (n-alcanes>iso-alcanes>cycloalcanes>aromatiques).
Conséquences écologiques de la pollution océanique par le pétrole (nature: alcanes et
paraffines, cycloalcanes, benzène et ses homologues, HAP, / lubrifiants…que ce soit
brutes ou raffinés):
-Effets néfastes sur les végétaux autotrophes marins, par inhibition de l’activité
photosynthétique du phytoplancton.
-Phénomène de photo-oxydation produisant des dérivés beaucoup plus toxiques que les
hydrocarbures initiaux.
-Réduction majeurs des invertébrés (benthos).
-Destruction des herbiers phanérogames et des récifs coraux.
-Introduction de perturbation importante des peuplements planctoniques et
raccourcissement des chaînes trophiques lors de la contamination chronique à faible
concentration (50 µg.l-1).
-Effet néfaste sur l’avifaune marine, la dissolution de la couche graisseuse isolante
enduisant le plumage et ingestion des substances toxiques.
109
C- Pollution du lithosphère
L’agriculture moderne:
a- Les engrais chimiques:
-Sels minéraux répandus dans les terres cultivées pour maintenir la fertilité.
-Phosphates, nitrates, sels d’ammonium, sels potassiques.
-Augmentation spectaculaire de la consommation mondiale d’engrais. Durant les
dernières décennies, avec un plafond atteint durant les années 90 à ±140 millions de
tonnes par an.
-Limites d’utilisation dans plusieurs pays européens pour réduire la pollution des eaux
par les nutriments.
b- Les pesticides:
Sous leurs différentes types (insecticides, corvicides, héllicides, fongicides…)
Les différentes catégories: organochlorés (rémanents, bioaccumulation, lipophiles,
contamination des poisons, réserves dans les graisses…) organophosphorés (affectation
plus faible que les OC), carbamates (normalement facilement métabolisées).
Ils ont les propriétés suivantes:
-Rémanence ou persistance.
-Bioaccumulation.
-Résistance qui devient croissante vis-à-vis des ravisseurs.
On ajoute le problème des métaux lourds.
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D- L’énergie nucléaire et pollution par les radionucléides
L’énergie provenant de 2 processus: la fission et la fusion. L’utilisation de cette énergie
est croissante pour la production de l’électricité (en France 75% de l’électricité est
d’origine nucléaire). La pollution provient de:
-essais d’engins nucléaires (bombes A et H) actuellement interdits.
-accidents provenant des installations nucléaires (Tchernobyl).
-activité nucléaire civile en fonctionnement normal (électronucléaire, applications
industrielles, scientifiques ou médicales).
-pollution atmosphérique par le Radon.
-rejet des gaz radioactifs au niveau des centrales nucléaires (Krypton 85).
-effluents liquides renfermant des produits d’activation et de fission.
Catégories des déchets nucléaires:
-produits de fission: krypton 85, strontium 90, ruthénium 106, iode 131, césium 137.
-produits d’activation: irradiation neutronique des matériaux constitutifs des réacteurs
(tritium, cobalt 60, manganèse 54).
-matières fissile: uranium 235, plutonium 239.
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