Particules et sant

1
Particules et santé

• Bases physiopathogéniques et questions en suspend
• P Brochard
• Laboratoire Santé Travail Environnement (EA 3672)
• Université Victor Segalen Bordeaux 2

2
Particules et santé

• Bases de connaissances sur la toxicité des
  particules insolubles et leurs effets sur la
  santé
• Modèle Silice cristalline (quartz)
• Modèle Amiante et autres fibres
• Modèle Phase particulaire de la pollution
  atmosphérique (particules diesel)
• Autres modèles
• Tabac
• Poussières de bois
• Autres particules minérales et métalliques
• Nanoparticules ?

3
Particules et santé

• Déterminants de la réponse cellulaire et
  tissulaire
• Liés aux caractéristiques de la particule
• Taille
• Réactivté de surface
• Forme
• Biopersistance
• Liés aux caractéristiques de laérosol
• Concentration
• Débit de dose
• Liés aux caractéristiques de lindividu
• Facteurs de susceptibilité individuelle

4
Particules et santé

• Taille
• Pénétration et déposition dans les voies
  aériennes.
• Internalisation dans les cellules et migration
  dans le cytoplasme et le noyau.
• Transfert direct à travers les membranes basales
  des épithéliums et des endothéliums.
• effet taille

5
(No Transcript)
6
Particules et santé

• Forme
• Les particules très fine (nanométriques) et très
  allongées (plusieurs microns) ne sont plus gérées
  par les cellules
• Phagocytose inefficace (défenses non spécifiques)
• Libération de composants toxiques du
  phagolyzozome dans le milieu extra cellulaire
• Perturbation de la division cellulaire
• effet fibre

7
Particules et santé

• Surface
• Réactivité proportionnelle au nombre d atomes en
  surface par rapport au nombre total datome de la
  particule
• effet surface (atomique)
• Réactivité modulée par la nature des atomes
• effet chimie intrinsèque (moléculaire)
• Réactivité secondaire à ladsorption de
  xénobiotiques de lenvironnement
• effet chimie extrinsèque (moléculaire)

8
Particules et santé

• Persistance des particules dans les tissus sans
  modifications
• (processus de transformation lixiviation
  solubilisation épuration macrophagique)
• effet biopersistance

9
Particules et santé

• Dose
• Dose externe
• Déposition quotidienne de nouvelles particules
• Pic dexposition (débit de dose)
• Dose en rétention
• Muqueuse bronchique
• Interstitium pulmonaire
• Plèvre, péricarde, péritoine
• Autres tissus ?
• Effet Dose

10
Particules et santé

• Caractéristiques des individus exposés
• Pathologies associées
• Antécédents respiratoires et ORL
• Habitudes comportementales
• Intoxication tabagique
• Facteurs génétiques
• Maladie des cils, mucoviscidose, phénotype ZZ
• Déficit de la fonction phagocytaire
• Déficit en glutathion transférase
• Anomalie des systèmes de réparation de lADN
• .

11
Particules et santé
Inhalation
Déposition bronchique
Épuration muco-ciliaire
internalisation
Épuration lymphatique
Cellules épithéliales
Macrophage
Interaction avec les composants
intra-cytoplasmiques et intra nucléaires
Phagocytose contrariée (Effet fibre Effet
surcharge Effet nanoparticule)
12
Particules et santé
Cellules épithéliales
Macrophages

• Cytotoxicité (nécrose, apoptose)
• Activation du cycle (mitose)
• Genotoxicité (transformation)

Réaction pro-inflammatoire (niveau
cellulaire) Réaction inflammatoire (niveau
tissulaire dans la muqueuse bronchique)
RETENTION
Fibrose bronchique, cancer bronchique
13
Particules et santé
Inhalation
Déposition Bronchiolo- alvéolaire
internalisation
Épuration lymphatique
Cellules épithéliales
Macrophage
Interaction avec les composants
intra-cytoplasmiques et intra nucléaires
Phagocytose contrariée
14
Particules et santé
Cellules épithéliales
Macrophages
Réaction pro-inflammatoire (niveau
cellulaire) Réaction inflammatoire (niveau
tissulaire dans l alvéole et linterstitium
pulmonaire) RETENTION

• Cytotoxicité (nécrose, apoptose)
• Activation du cycle (mitose)
• Genotoxicité (transformation)

Fibrose pulmonaire
15
Particules et santé
Migration pleurale, péricardique ou péritonéale
RETENTION
Cellules mésothéliales
Macrophage
Interaction avec les composants
intra-cytoplasmiques et intra nucléaires
Réaction pro-inflammatoire (niveau
cellulaire) Réaction inflammatoire (niveau
tissulaire dans la plèvre, le péricarde ou le
péritoine)
Cytotoxicité (nécrose, apoptose) Activation du
cycle (mitose) Genotoxicité (transformation)
Fibrose pleurale, mésothéliome
16
(No Transcript)
17
Corps asbestosique
18
(No Transcript)
19
(No Transcript)
20
Fibres minérales artificielles

• Reconnaissance du danger
• IARC Monographs working group on the evaluation
  of carcinogenic risks to humans
• Man-made Vitreous fibres
• Lyon Octobre 2001

21
Actualités fibres damiante et fibres minérales
artificielles

• Fibres minérales artificielles vitreuses
• Filaments F continus de Verre
• Laines L Verre - LV isolation
• - LV spéciales (475 E)
• L Roche
• L Laitier
• Fibres céramiques réfractaires
• Autres (HT AES A C )

22
(No Transcript)
23
(No Transcript)
24
Actualités fibres damiante et fibres minérales
artificielles

• Fibres minérales artificielles vitreuses
• Synthèse des données disponibles dans la
  littérature scientifique (revues à comité de
  lecture)
• Groupe1 Données dexposition
• Groupe 2 Données épidémiologiques (cancer)
• Groupe 3 Données expérimentales (cancérogénèse)
• Groupe 4 Données toxicologiques (mécanismes) et
  épidémiologiques (autres que cancer)

25
Actualités fibres damiante et fibres minérales
artificielles

• Fibres minérales artificielles vitreuses
• Synthèse des données disponibles dans la
  littérature scientifique (revues à comité de
  lecture)
• Données épidémiologiques (cancer)
• Utilisateurs
• Données difficiles à interpréter (amiante, nature
  des MMVF)
• Cohortes producteurs (US et Europe)
• FCV, LV isolation, LR, LL pas dexcès de
  cancer bronchique ni de mésothéliome
• FCR pas de données (trop tôt)
• Autres fibres pas de données (pas détudes)
• FCV, LVI, LR, LL, FCR évidences inadéquates
• LVS (475, E), autres (HT, AES, ) évidences
  inadéquates

26
Actualités fibres damiante et fibres minérales
artificielles

• Fibres minérales artificielles vitreuses
• Synthèse des données disponibles dans la
  littérature scientifique (revues à comité de
  lecture)
• Données expérimentales (cancer)
• Filament continu Verre évidences inadéquates
• Laines de verre isolation évidences limitées
• Laines de verre spéciales (475, E) évidences
  suffisantes
• Laines de roche évidences limitées
• Laines de laitier évidences limitées
• Fibres céramiques réfractaires évidence
  suffisantes
• Autres (fortes biopersistence) évidences
  limitées
• Autres (faibles biopersistence) évidences
  inadéquates

27
Actualités fibres damiante et fibres minérales
artificielles

• Fibres minérales artificielles vitreuses
• Synthèse des données disponibles dans la
  littérature scientifique (revues à comité de
  lecture)
• Données toxicologiques (mécanismes) et humaines
  (autres que cancer)
• Importance de la déposition (diamètre
  aérodynamique)
• Importance de la biopersistance (composition
  chimique)
• Nécessité de disposer de tests toxicologiques en
  plus de la biopersistance
• Toutes les fibres testées in vitro ont des effets
  génotoxiques
• Il existe un excès significatif dépaississements
  pleuraux localisés (plaques pleurales) dans les 2
  cohortes de producteurs de FCR américains et
  européens

28
Actualités fibres damiante et fibres minérales
artificielles

• Fibres minérales artificielles vitreuses
• Synthèse globale et classement
• IInadequate (inadéquate) LLimited (limité)
  SSufficent (suffisant)

Homme 1987 / 2001 Animal 1987 / 2001 Synthèse 1987 / 2001
FCV I / I I / I 3 / 3
LVI I / I S / L 2B / 3
LVS (475, E) - S 2B
LR L / I L / L 2B / 3
LL L / I I / L 2B / 3
FCR I (nd) / I S / S 2B / 2B
Autres faible BP Autres forte BP I (nd) I (nd) I L - -
29
(No Transcript)
30
Circle amphiboles triangle MMVF
31
1 23 10 0.42 2 1 10 2.75 3 2 20 0.27 4 16 18
1.25 5 3 33 4.29 6 2 28 1.43 7 1 26 1.10
8 1 21 0.66 9 1 34 2.72 10 1 16 2.01 11 2 20
1.01 12 1 48 0.34 13 12 14 0.27 14 8 3 1.1
9 15 1 8 0.47 16 5 31 1.37 17 1 33 1.23
numero durée latence million/g dry
lung
32
(No Transcript)
33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
(No Transcript)
36
(No Transcript)
37
Particules et santé

• Conclusions
• Toutes les particules inhalées et déposées dans
  lappareil respiratoire sont susceptibles
  dentraîner une réponse biologique
• Gradient en fonction des caractéristiques des
  particules et de la dose aux organes cibles
• Conséquences des unes sur le devenir des autres
• Prévention primaire
• Substitution (CMR)
• Maîtrise des émissions
• Protections collectives et individuelles