C. Yardin

1
Téléphone mobile et santé
?
C. Yardin
Limoges, le 29/03/12
2
Spectre des Ondes Electromagnétiques (OEM)
CY, Limoges, le 29/03/12
3
Radiofréquences et micro-ondes (MO)
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4
Interaction des OEM avec les tissus
Energie réfléchie
Tissu
gt Effet ?
Energie absorbée

• Effet thermique / Effet non thermique
• Effet thermique augmentation de la température
• - Effet non thermique ou athermique absence
  daugmentation de
• température ou température tissulaire maintenue à
  sa normale par
• processus de thermorégulation

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5
Interaction des OEM avec les tissus
Unité de grandeur utilisée pour quantifier
linteraction DAS  Débit dAbsorption
Spécifique  ou SAR  Specific Absorption Rate 
quantité de puissance absorbée par unité de
masse de tissu Unité de mesure W/kg
NB le terme  dosimétrie  est fréquemment
employé pour désigner la mesure de lexposition
au moyen du DAS.
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6
Les limites dexposition
Établissement de normes internationales Qui les
fixe et comment ?
Qui ?

• ICNIRP ou Commission Internationale de
  Protection contre les Rayonnements Non Ionisants
• - L'Organisation Mondiale de la Santé, dans le
  domaine de la protection des
• personnes vis à vis des ondes électromagnétiques
  se réfère à l'ICNIRP.
• - Les limites d'exposition adoptées par la
  Communauté Européenne ont pour base une
  recommandation de l'ICNIRP émise en 1998.
• L'IEEE,  Institute of Electrical and
  Electronics Engineers 
• Organisation technique et professionnelle dont
  l'une des activités est de développer des
  standards en informatique et pour l'industrie
  électronique.
• Base réglementaire dans quelques pays, notamment
  aux Etats-Unis.

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7
Quelques exemples de valeurs limites
dexposition au niveau international
Adoption par environ 30 pays des recommandations
de lICNIRP, intégralement ou avec des
modifications mineures Afrique du sud,
Allemagne, Argentine, Australie, Autriche,
Brésil, Chili, Colombie, Croatie, Equateur,
Espagne, Estonie, Finlande, Hongrie, Inde,
Irlande, Italie, Japon, Lettonie, Lituanie,
Luxembourg, Malaisie, Nouvelle-Zélande, Paraguay,
Perou, Philippines, Portugal, République
tchèque, Singapour, Suisse, Vénézuela
Recommandations fournies par lIEEE appliquées
aux Etats-Unis, au Canada et quelques autres
pays Bolivie, Panama, Pologne, Russie.
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8
Les limites dexposition
Comment ?

• Se fondent sur des résultats détudes menées dans
  le monde entier et
• publiées dans des revues avec comité de lecture
• Définition des valeurs des  restrictions de
  base 
• Effet néfaste trouvé chez l'animal au plus faible
  niveau d'exposition
• ( altération du comportement chez les macaques
  et les rongeurs sous exposition à une quantité
  suffisante d'énergie RF) DAS ? 4 W/kg (effet
  thermique) 
• Réduction d'un facteur 10 en milieu professionnel
• DAS limite d'exposition corps entier à 0,4 W/kg
  par mesure de sécurité et pour tenir compte des
  incertitudes liées à l'extrapolation d'un modèle
  animal à l'homme.
• Facteur d'abattement supplémentaire de 5 pour la
  population générale
• DAS limite d'exposition corps entier pour le
  public 0,08 W/kg.
• Au total, coefficient de sécurité de 50

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9
Les limites dexposition

• Certaines zones restreintes de l'organisme
  peuvent absorber localement
• une puissance supérieure
• valeur limite de DAS pour une exposition
  fortement localisée
• NB valeurs de DAS local évaluées pour une masse
  de 10 g de tissu
• gt DAS local inférieur à
• 2 W/kg pour la tête et le tronc, dans lesquels
  se trouvent des organes
• fonctionnels vitaux (cerveau, coeur, poumon,
  intestins, etc...),
• 4 W/kg pour les tissus plus périphériques que
  sont les membres.

Application de ces valeurs de DAS directement aux
téléphones mobiles
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10
Exemples de valeurs de DAS de téléphones mobiles
DAS de téléphones mobiles, en W/kg - données constructeurs - DAS de téléphones mobiles, en W/kg - données constructeurs -
AlcatelOT-E221 1,4
DoroHandlePlus 324 gsm 1,8
LG KG800 Chocolate 0,084
LG KU 380 1,51
LG S5200 0,117
NokiaE51 1,4
Sony Ericsson K770i Cyber-shot 1,69
Sony Ericsson T650i 1,8
Sony Ericsson V600i 1,62
Sony Ericsson W880i 1,45
Sony Ericsson W890i 1,38
Sony Ericsson W950i 1,35
Samsung SGH-Z560 0,102
Méthodes de mesure pour l'évaluation du DAS
(source ANFR)
NB Le DAS qui figure dans les notices des
téléphones mobiles commercialisés en France est
une valeur de DAS de type  pire cas . La
norme (EN 62209-1) de test du DAS des téléphones
mobiles propose une méthode conduisant à une
évaluation du DAS maximal, et non pas une mesure
du DAS  réel  tel quil pourrait être observé
dans une situation de communication réelle.
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11
Carte Wi-Fi PC à 2.45 GHz - source Supélec - Carte Wi-Fi PC à 2.45 GHz - source Supélec -
Carte Wi-Fi PC à 2.45 GHz - source Supélec - Carte Wi-Fi PC à 2.45 GHz - source Supélec -
3Com 3CRPAG175 0,023  
Cisco Air-PCM 350 Series 0,083  
DLink Air plus DWL-G650 0,017
Linksys WPC546 0,049
Hercules HWGPCMCIA-54 0,048  
NetGear WG511 0,192  
Trend Net TEW-PC16 0,109  
PC Acer Aspire 1693 WLMI 0,022  
Point daccès Wi-Fi - source ANFR - Point daccès Wi-Fi - source ANFR - Point daccès Wi-Fi - source ANFR -
2,45 GHz 5,2 GHz
Antenne plafond 0,06 0,83
Antenne murale 0,41 0,9
Antenne cierge 0,08 0,3
Exemples de valeurs de DAS (en W/kg) démetteurs
Wi-Fi Supélec  Wi-Fi, 2006, ANFR
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Les limites dexposition différences
Restrictions de base ? Niveaux de référence

• Les restrictions de base
• limites qui garantissent labsence deffets
  sanitaires connus, lorsquune personne est
• exposée à un champ électromagnétique.
• Bien au-dessous des seuils pour lesquels des
  effets nocifs sont connus.
• Définies par le DAS (débit dabsorption
  spécifique)
• gt difficiles à quantifier dans la population
  générale

• Les niveaux de référence
• valeurs environnementales de quantités aisément
  mesurables sous certaines
• conditions, à savoir le champ électrique, le
  champ magnétique, et la densité de
• puissance
• le respect des niveaux de référence garantit
  celui des restrictions de base
• Calculés à partir des restrictions de base, par
  des procédures très conservatives.

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13
Les limites dexposition
Les niveaux de référence (pour les antennes
relais stations de base)
Système mobile Fréquences d'émission(MHz) Champ électrique(V/m) Champ magnétique(A/m) Densité de puissance (W/m2)
GSM 900 925 - 960 41 0,11 4,6
GSM 1800 1805 - 1880 58 0,15 9
UMTS 2110 - 2170 61 0,16 10
Exemple
En cas dexposition à une antenne-relais en un
lieu où le champ électrique 4,1 V/m, DAS au
niveau du cerveau de lordre de 0,2 mW/kg (
0,0002 W/kg). NB 97 des mesures effectuées par
lAgence Nationale des Fréquences sont
inférieures à cette valeur.
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14
Les limites dexposition Stations de base
Pourquoi la valeur de 0,6 V/m est proposée comme
valeur limite dexposition en termes de niveaux
de champ électrique ?

• Proposée initialement en 1998 par G. Oberfeld du
  Département santé
• de la ville de Salzbourg (Autriche).
• Résultats dune étude sur lhomme
• Effects of pulsed high-frequency electromagnetic
  fields on human sleep .
• Röschke et Mann. Neuropsychobiology.
  199633(1)41-7
• Effets sur lélectroencéphalogramme pendant le
  sommeil dun champ électromagnétique
• (type GSM-900) pour une densité de puissance
  appliquée de 0,5 W/m² diminution du
• temps dendormissement et du temps de sommeil
  paradoxal.
• Facteur de sécurité de 500
• densité de puissance de 1 mW/m²
• niveau de champ électrique de 0,6 V/m

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15
Mêmes auteurs  2 nouveaux articles Niveaux
dexposition ? à ceux de la première étude
Résultats non confirmés ? pas deffet jusquà
50 W/m² au lieu de 0,5 W/m²

• Human sleep under the influence of pulsed
  radiofrequency electromagnetic fields
• A polysomnographic study using standardized
  conditions.
• Wagner P, Röschke J, Mann K, Hiller W, Frank C.
• Bioelectromagnetics. 199819(3)199-202.
• Human sleep EEG under the influence of pulsed
  radio frequency electromagnetic fields.
• Results from polysomnographies using submaximal
  high power flux densities.
• Wagner P, Röschke J, Mann K, Fell J, Hiller W,
  Frank C, Grözinger M.
• Neuropsychobiology. 200042(4)207-12

une revue de la littérature
Sleep under exposure to high-frequency
electromagnetic fields. Mann K, Röschke J. Sleep
Med Rev. 2004 Apr8(2)95-107. Review.
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16
Conséquences dune diminution de la norme pour
les antennes

• Réduction techniquement possible du niveau
  dexposition des antennes-relais
• Multiplier leur nombre
• Réduction de leur zone de couverture
• Mais
• lors du passage dune zone de couverture à une
  autre, augmentation à chaque
• fois de la puissance démission du téléphone
  portable jusquà 1000 fois
• exposition au portable 100 à 100.000 fois plus
  élevée que celle due aux antennes.
• Risque daugmenter lexposition des utilisateurs
  d un portable,
• soit 85 des Français.

Le rapport Afsset précise (page 406)   Le
groupe de travail recommande de peser avec soin
les conséquences dune telle réduction,
notamment 1) en termes de multiplication du
nombre des antennes 2) et en termes
daugmentation possible de lexposition de la
tête aux radiofréquences émises par les
téléphones mobiles 
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17
Collaboration entre - léquipe du Dr Levêque
(X-Lim, Ondes et Santé) - notre équipe de
recherche (CHU, Faculté de Médecine)
CY, Limoges, le 29/03/12
18
power meter
amplifier
computer
generator
incubator
Exposed cell cultures (EX)
Coaxial optical fiber probe
computer
Wire patch cells
RF-field exposure system
Sham-exposed cell cultures (SE)
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19
15 cm
15 cm
2.9 cm
50 mm Petri dish
35 mm Petri dish
8 sample holders (35 mm dish inside 50 mm one)
wire-patch cell
absorbing
luxtron probe
coaxial probe
wire-patch cell
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20
Lignée neuroblastique humaine SH-SY5Y
Amniocytes humains
Neurones corticaux primaires de rat
CY, Limoges, le 29/03/12
21
Pseudo-exposées
37C
0 heure post-exposition
Coloration DAPI
Exposées
39C
Cytométrie de flux
CY, Limoges, le 29/03/12
22
FISH (Hybridation Fluorescente In Situ)
Caryotype
CY, Limoges, le 29/03/12
23
Western blot
Immunohistochimie
CY, Limoges, le 29/03/12
24
Etude de lapoptose
Travail de thèse de V. Joubert
Cellules neuronales lignée cellulaire
SH-SY5Y neurones primaires
Ondes - CW (Continuous Waves) DAS de 2
W/kg - GSM 900 MHz (Global System for Mobile
phone) DAS de 0,25 W/kg Exposition 24 h
gt pas dinduction de lapoptose (sauf en CW
sur neurones primaires, mais augmentation de
température)
CY, Limoges, le 29/03/12
25
Microwave exposure of neuronal cells in vitro
Study of apoptosis. V. JOUBERT, P. LEVEQUE, A.
RAMETTI, A. COLLIN, S. BOURTHOUMIEU, C. YARDIN
No apoptosis is induced in rat cortical neurons
exposed to GSM phone fields. V. JOUBERT, P.
LEVEQUE, M. CUEILLE, S. BOURTHOUMIEU, C. YARDIN
Apoptosis is induced by radiofrequency fields
through the caspase-independent mitochondrial
pathway in cortical neurons. V. JOUBERT, S.
BOURTHOUMIEU, P. LEVEQUE, C. YARDIN
CY, Limoges, le 29/03/12
26
Etude de la génotoxicité
Travail de thèse de S. Bourthoumieu
1 Etude du caryotype
Cellules amniotiques
Ondes GSM-900 MHz DAS 0,25 W/kg
Exposition 24 h

• Pas daugmentation du taux danomalies
• chromosomiques
• Nombre
• Structure

• Pas daugmentation du nombre de cassures
• chromosomiques

CY, Limoges, le 29/03/12
27
Etude de la génotoxicité
Travail de thèse de S. Bourthoumieu
2 Etude en FISH (Hybridation Fluorescente In
Situ)
Cellules amniotiques
Ondes GSM-900 MHz DAS 0,25 1 2 et 4
W/kg Exposition 24 h
Recherche daneuploïdie des chromosomes 11 et
17 Cf publications Mashevich et al., 2003
Mazor et al., 2008
gt Pas deffet aneuploïdogène
CY, Limoges, le 29/03/12
28
Etude de la génotoxicité
Travail de thèse de S. Bourthoumieu
3 Etude de la protéine p53
Cellules amniotiques
Ondes GSM-900 MHz DAS 0,25 1 2 et 4 W/kg
Exposition 24 h
Lésions de lADN gt augmentation de
lexpression activation
de la protéine p53

• Pas daugmentation
• - de lexpression de la protéine p53
• - de son activation

CY, Limoges, le 29/03/12
29
Cytogenetic studies in human cells exposed in
vitro to GSM-900 MHz radiofrequency using
R-banded karyotyping. S. BOURTHOUMIEU, V.
JOUBERT, B. MARIN, A. COLLIN, P. LEVEQUE, F.
TERRO, C. YARDIN
Aneuploidy studies in human cells exposed in
vitro to GSM-900 MHz radiofrequency radiation
using FISH. S. BOURTHOUMIEU, F. TERRO, P.
LEVEQUE, A. COLLIN, V. JOUBERT, C. YARDIN
No change in p53 expression and phosphorylation
at serine 15 and 37 is induced after GSM-900 RF
exposure of human amniotic cells. S.
BOURTHOUMIEU, A. MAGNAUDEIX, F. TERRO, P.
LEVEQUE, A. COLLIN, C. YARDIN
Accepté pour publication dans
CY, Limoges, le 29/03/12
30
Etude de lautophagie
Travail de F. Terro
Neurones primaires Autophagie voie de
dégradation des protéines dans les lysosomes
Augmentation en cas de stress cellulaire
Ondes GSM-900 MHz DAS 0,25 W/kg 24 h
dexposition
A noter une augmentation de T de 0,5C

• petites variations en relation avec
• laugmentation de température

CY, Limoges, le 29/03/12
31
GSM-900 MHz at low dose temperature-dependently
downregulates ltalphagt-synuclein in cultured
cerebral cells independently of
chaperone-mediated-autophagy F. TERRO, A.
MAGNAUDEIX, L. MARTIN, M. CROCHETET, S.
BOURTHOUMIEU, C. WILSON, C. YARDIN, P. LEVEQUE
Toxicology, 2012 292136-144.
CY, Limoges, le 29/03/12
32
Synthèse des études biologiquesBandes de
fréquence supérieures à 400 MHz

• Analyse systématique de la littérature
• ? articles publiés du 1er Janvier 2005 au 1er
  Avril 2009
• Total de 287 articles, dont
• 226 articles de recherche en Anglais
• - 182 études réalisées  in vitro  ou sur
  lanimal
• - 44 études réalisées chez lhomme
• 61  autres 
• - revues (gt point sur des articles de recherche
  antérieurs)
• - articles non anglophones

CY, Limoges, le 29/03/12
33
Synthèse des études biologiquesBandes de
fréquence supérieures à 400 MHz

• Etudes  positives  ? études montrant un effet
• ?
• Etudes  négatives  ? études ne montrant pas
  deffet
• Mais très nombreuses lacunes méthodologiques
  car études nécessitant
• une double compétence
• dans le domaine de la physique (paramétrage des
  conditions dexposition)
• dans le domaine de la biologie

• gt Etude de la méthodologie utilisée pour chaque
  article
• Analyse de la partie physique
• Analyse de la partie biologique

CY, Limoges, le 29/03/12
34
1 - Analyse de la partie physique

• Principaux critères de validité retenus
• - la qualité du système dexposition utilisé
• - la dosimétrie ou caractérisation de
  lexposition
• gt Calcul du DAS par 2 méthodes complémentaires
• Simulation physique
• Mesure de température et/ou de champ électrique
  in situ

gt Plusieurs cas de figure observés Dosimétrie
validée répond aux critères pré-établis Dosimétri
e incomplète 1 seul paramètre étudié Dosimétrie
non décrite DAS donné mais méthode dobtention
absente Néant absence de dosimétrie NB
Exception pour lexposition des humains souvent
au moyen dun téléphone portable gt Exposition
 réelle  au dessous des normes en vigueur
CY, Limoges, le 29/03/12
35
2- Analyse de la partie biologique

• Critères de qualité généraux
• pertinence du modèle
• validité des techniques (fiabilité,
  sensibilité..)
• puissance de létude nombre de cas (taille de
  léchantillon)
• nombre de répétition au sein de létude
• les tests en aveugle voire double aveugle
• les tests statistiques utilisés
• Critères spécifiques

• expositions factices ou  sham gt effet dû non
  au système dexposition
• mais au champ magnétique
• témoins négatifs ou  contrôles cages 
• témoins positifs la technique utilisée permet
  de détecter leffet recherché
• Exemple recherche deffets sur ADN utilisation
  dun agent mutagène
• connu et résultats obtenus avec la technique
  utilisée

CY, Limoges, le 29/03/12
36
2- Analyse de la partie biologique
Autres paramètres pouvant faire varier les
résultats
Animaux  contraints  dans le système
dexposition gt stress de contention Nécessité
dune  habituation  des animaux au système

• En cas dabsence dhabituation
• différences entre les rats exposés et les
   contrôles cages 
• Mais
• mêmes effets observés chez les exposés et les
  sham
• (qui subissent les mêmes manipulations).

CY, Limoges, le 29/03/12
37
2- Analyse de la partie biologique
Autres paramètres à considérer

• Même si la méthodologie employée semble être
  correcte, deux notions
• sont importantes également à considérer dans
  lanalyse bibliographique
• des travaux concernant les effets des RF
• la réplication des résultats dune étude
• Beaucoup de cas de non-reproductibilité
  !!!.........
• la convergence de résultats de plusieurs études.
  
• Effets observés disparates et non concordants
• gt Remise en cause de la significativité des
  résultats considérés non isolément
• mais dans leur ensemble.

CY, Limoges, le 29/03/12
38
Résultats de lanalyse de la littérature (1)

• Sur 182 études réalisées in vitro (cellules) et
  in vivo (animal)
• 82 présence deffets
• - 45 avec dosimétrie non validée
• - 37 avec dosimétrie validée
• 9 avec méthodologie satisfaisante, soit 11
• 100 pas deffet
• - 13 avec dosimétrie non validée
• - 87 avec dosimétrie validée
• 69 avec méthodologie satisfaisante, soit 69

• Au total environ 7 fois plus détudes ne
  montrant pas deffet
• réalisées avec une méthodologie correcte par
  rapport aux études
• montrant des effets

CY, Limoges, le 29/03/12
39
Résultats de lanalyse de la littérature (2)

• Sur 44 études réalisées sur lhumain
• 20 présence deffets
• - 2 protocoles rigoureux au niveau biologique,
  soit 10
• 24 pas deffet
• - 17 avec méthodologie rigoureuse, soit 71

• Au total, environ 7 fois plus détudes correctes
  
• méthodologiquement ne montrant pas deffet

CY, Limoges, le 29/03/12
40
Conclusions rapport AFSSET (1)

• A ce jour, il ressort de cette analyse que, en
  conditions non thermiques, les
• radiofréquences supérieures à 400 MHz 
• ne modifient pas les grandes fonctions
  cellulaires telles que
• i) lexpression génique 
• ii) la production de radicaux libres oxygénés
  (ROS)  et
• iii) lapoptose notamment des cellules dorigine
  cérébrale (provenant
• de gliome ou de neuroblastome humains) les plus
  exposées en cas
• dutilisation dun téléphone mobile 
• ne sont pas un facteur de stress pour les
  cellules en comparaison des
• facteurs de stress avérés. Les seuls effets de
  stress observés sont des
• effets thermiques associés à des niveaux
  dexposition élevés 
• ne provoquent pas deffet génotoxique ou
  co-génotoxique reproductibles
• à court ou à long terme et ne sont pas mutagènes
  dans les tests de
• mutagénicité classiques 

CY, Limoges, le 29/03/12
41
Conclusions rapport AFSSET (2)

• ne provoquent pas daugmentation dincidence ou
  laggravation de cancers
• dans les conditions expérimentales testées. Les
  résultats convergent donc
• vers une absence deffet cancérogène ou
  co-cancérogène des radiofréquences
• pour des expositions pouvant excéder 4 W/kg 
• nont pas deffet délétère sur le système
  nerveux, que ce soit en termes de
• cognition et de bien-être, en termes dintégrité
  de la barrière hémato-encéphalique
• ou en termes de fonctionnement cérébral général 
• nont pas deffet susceptible daffecter le
  fonctionnement du système
• immunitaire 
• nont pas dimpact sur la reproduction et le
  développement daprès les études
• les plus récentes et les mieux paramétrées.
  Cependant, les résultats ne sont pas
• homogènes, et plusieurs études devraient être
  répliquées dans des conditions
• dexpérimentation fiables, avec notamment des
  données dosimétriques 
• nont pas deffet délétère sur le système
  cochléo-vestibulaire après une
• exposition aiguë.

CY, Limoges, le 29/03/12
42
Conclusions rapport AFSSET (3)

• Et daprès les résultats dun nombre limité
  détudes, les radiofréquences
• supérieures à 400 MHz 
• ne paraissent pas perturber le système
  cardio-vasculaire, en particulier la
• régulation de la pression artérielle et du rythme
  cardiaque 
• nauraient pas deffet délétère sur le système
  oculaire 
• - ne modifieraient pas le taux de mélatonine chez
  lhomme.

CY, Limoges, le 29/03/12
43
Conclusion générale Synthèse des études
biologiquesBandes de fréquence supérieures à 400
MHz
A partir des études méthodologiquement correctes
Conclusions du rapport de lAfsset  Au vu
de lanalyse détaillée et critique des travaux
effectuée par le groupe de travail, et compte
tenu par ailleurs de létat antérieur des
connaissances, aucune preuve convaincante dun
effet biologique particulier des
radiofréquences nest apportée pour des niveaux
dexposition non thermiques, dans les
conditions expérimentales testées.
Octobre 2009
page 396
CY, Limoges, le 29/03/12
44
Echelle de classification du CIRC
CIRC Centre International de recherche sur le
Cancer Créée par lOMS
NB Concerne uniquement le risque de cancer.
Groupe 1  cancérogène pour lhomme  107
agents Preuves suffisantes (sufficient
evidence), risque avéré. ? Amiante, tabac,
benzène, boissons alcoolisées, virus de
lhépatite C Groupe 2 - Groupe 2A
 cancérogène probable pour lhomme  59
agents ? Vapeurs déchappement de diesel,
trichloréthylène
http//monographs.iarc.fr/ENG/Classification/inde
x.php
CY, Limoges, le 29/03/12
45
- Groupe 2B  cancérogène possible pour
lhomme  267 agents Eléments de preuves
limités (limited evidence), soit dans les études
expérimentales, soit chez lhomme  Ou bien
ceux pour lesquels il ny pas de preuve de
cancérogénicité chez lhomme, ni chez lanimal
(inadequate evidence) mais des éléments de preuve
jugés suffisants dun point de vue mécanistique.
Des biais, des facteurs de confusion ou le fait
que les résultats soient obtenus par hasard ne
sont pas exclus et ne permettent pas de tirer
une conclusion. ? Plomb, chloroforme, café,
colorants pour les cheveux Groupe 3  non
classifiable comme cancérogène pour lhomme 
508 agents ? éthylène, polystyrène Groupe 4
 probablement non cancérogène pour lhomme  1
agent Des preuves expérimentales ou des preuves
chez lhomme indiquent une absence de caractère
cancérogène (no evidence suggesting
carcinogenicity). ? caprolactame ( composé
chimique qui sert de monomère dans la fabrication
du nylon).  
CY, Limoges, le 29/03/12
46
Merci pour votre attention
CY, Limoges, le 29/03/12