III- 12 Toxicologie des hydrocarbures aromatiques homologues hydrocarbures aromatiques polycycliques:

Question 1

Propriétés des aromatiques polycycliques

Answer 1

PROPRIETES
Molécules organiques contenant au moins 2 cycles aromatiques accolés

2 catégories =

• ≤ 4 cycles aromatiques = faible poids moléculaire (naphtalène, anthracène), présent sous forme gazeuse dans l’atmosphère
• ≥ 4 cycles aromatiques : haut poids moléculaire (benzoate-a-pyrène, chrysène…), présents sous forme particulier (adsorbé sur les particules) dans l’atmosphère.

Propriétés chimiques :

• solide coloré, forme cristalline
• point de fusion 100°C et ébullition 300°C
• peu soluble dans l’eau (↓ avec nombre de carbone)
• volatilité ↓ avec nombre de carbone
• lipophiles très stables mais photosensibles
• absorbent dans les UV, composés fluorescents

Question 2

Sources d’exposition aux aromatiques polycycliques ? Mode de contamination ?

Answer 2

☞ Naturelle

• feux de forte
• volcans
• combustion incomplète de matière organique
• pyrolyse

☞ anthropique

• trafic routier (gaz d’échappement)
• chauffage au bois
• procédés industriels
• brûlages agricoles et feux domestiques
• fumée de cigarette

MODES DE CONTAMINATION
• par voie digestive
- ingestion alimentaire reproduits contaminés
- préparation et ingestion alimentaire de produits grillés, fumés, frits dans une moindre mesure reproduits contaminés par dépots atmosphériques (végétaux)

 •  Par voie pulmonaire

• inhalation des HAP géén rés au cours de lapréparation des aliments (barbecue)
• pollution atmosphérique
• pollution domestique par chauffage au bois
• consommation tabagique

Question 3

Toxicocinétique des hydrocarbures aromatiques polycycliques

Answer 3

A : par voie pulmonaire, par voie digestive, par voie cutanée

D : dans tout l’organisme, organes riches en lipides, passage placentaire

M : complexe et variable 
Phase 1 : CYP 450 et l'époxyde hydrolase principalement
- formes mono- et di-hydroxylées
- époxydes (les plus actifs)
- formes quinoniques

Phase 2 : conjugaison des métabolites formés avec des composés endogènes
- acide gluconique par UGT
- groupements sulfates par ST
- Glutathion par GST
Benzo-a-pyrène inducteur enzymatique des enzymes microsomales (induit son propre métabolisme)

E : dans les fèces pour les plus lourds, dans les urines pour les plus légers

Question 4

Symptomatologie de l’intoxication aux polycycliques aromatiques

Answer 4

INTOXICATION CHRONIQUE (essentiellement)
- cancérogène (reconnus maladies professionnelles)
• pulmonaires (fumeurs, travailleurs, exposés)
• cutanés
• vésicaux

• immunosuppression
• tératogène : effets sur le développement foetal, troubles de la fertilité

benzo-a-pyrène catégorie I du CIRC, classé comme cancérogène

INTOXICATION AIGUE
- irritation cutanée, oculaire
- photosensibilisant
un déficit en G6PD aggrave les symptômes

Question 5

Mécanisme d’action toxique des polycycliques aromatiques

Answer 5

Certains HAP sont génotoxiques et cancérogènes après activation métaboliques

 •  Induction de son propre métabolisme :  métabolisation par le CYP 1A1 - interaction avec le récepteur cytosolique Ah (AhT) qui, à l'état de repos, forme un complexe avec une protéine de choc thermique Hsp90 - liaison du benzo-a-pyrène ) AhR entraîne une dissociation de ce complexe - Association AhR-benzo-a-pyrène migre vers le noyau où le complexe se lie à la protéine ARNT (Ah Receptor Nuclear Translocation) - Fixation à des séquences d'ADN appelées "éléments de réponse aux xénobiotiques" (XRE) - Modulation de l'activité transcriptionnelle de nombreux gènes dont ceux contrôlant l'expression des CYP1A1, 1A2, 1B1

• ↑ de la formation de métabolites intermédiaires réactifs
• production notamment de diol-époxyde, génotoxique et cancérogène → liaison covalence avec l’ADN → formation d’enduit → mutations → CANCER

Question 6

Analyse toxicologique/ intoxication aux hydrocarbures aromatiques polycycliques

Answer 6

☞ Dosages atmosphériques
Prélèvement sur résines (HAP gazeux) et filtres (HAP articulaires)
- extraction par solvant organique
- séparation et dosage : techniques chromatographiques couplées à la spectrométrie de base

☞ Dosages urinaires
prélèvement en début ou fin de journée
- hydrolyse des métabolites conjugués
- séparation et dosages du 1-hydroxypyrène et du 3-hydroxybenzo-a-pyrène libre par HPLC-fluorescence
- Correction des concentrations en fonction de la créatinine urinaire (diurèse)