Spéciation du cadmium dans le sang : Étude de faisabilité pour évaluer les expositions professionnels

Contexte: Malgré sa toxicité, le cadmium est encore présent en milieu professionnel à des niveaux proches de la limite d'exposition professionnelle européenne (4 µ/m3). Le suivi biologique des salariés est principalement réalisé par l'analyse du cadmium total dans l'urine. Cependant, le cadmium urinaire traduit surtout les expositions chroniques à long terme en raison de son stockage dans l'organisme. Par conséquent, le cadmium urinaire est moins pertinent pour évaluer des expositions récentes et ne permet donc pas une prévention proactive des risques pour la santé. Objectif: La toxicocinétique du cadmium suggère que les espèces de cadmium dans le sang pourraient fournir des informations sur les expositions à la fois à court terme et long terme, même à des niveaux faibles. Ainsi, nous avons développé des méthodes analytiques pour réaliser la spéciation et le fractionnement du cadmium dans le sang afin de mieux suivre l'exposition professionnelle. Méthodes: La spectrométrie de masse en tandem à plasma à couplage inductif en mode "single cell" (sc ICP-MS/MS) a été utilisée pour quantifier la fraction érythrocytaire. Les espèces de cadmium dans la fraction plasmatique ont été analysées par chromatographie d'exclusion stérique couplée à un ICP-MS. Résultats: La méthode "single cell" a été validée sur des éléments natifs (Fe, Cu, Zn, S, P, Mg) puis extrapolée au cadmium, n'ayant pas été quantifié dans les échantillons de sang de la population générale. La fixation des cellules avec du glutaraldéhyde a amélioré la stabilité pendant au moins 90 jours. De plus, l'ajout de surfactant (0,05 % (v/v) de Tween 80®) dans les échantillons a augmenté les récupérations des éléments mentionnés précédemment entre 71 ± 2 % et 138 ± 14 % par rapport à une analyse totale dans le sang. Enfin, seuls 104-105 cellules ont été nécessaires, ce qui correspond des volumes de sang équivalent à 0,01-0,1 µL. Dans la fraction plasmatique, il a été constaté que l'ultrafiltration de 500 µL de sang était nécessaire pour quantifier les espèces de cadmium. Les espèces de cadmium ont été quantifiées avec succès en tant que protéines de faible poids moléculaire (par exemple, les métallothionéines ; env. 6 kDa) et de haut poids moléculaire (par exemple, l'albumine, la transferrine ; >50 kDa). Conclusion: Deux méthodes analytiques ont été développées afin de déterminer le profil de spéciation du cadmium dans de faibles volumes de sang. Les limites de détection atteintes pour ces deux méthodes sont suffisamment basses pour étudier les populations exposées au cadmium et améliorer la prévention des risques associés au cadmium.