Biotox Béryllium et composés inorganiques

Béryllium urinaire : 0,007 µg/L (VBR Anses, 2018)

Béryllium urinaire : 0,02 µg/L (valeur BAR, DFG 2023) [G1]

Béryllium urinaire : 95^ème percentile chez les adultes de la population générale âgés de 18 à 74 ans < 0,01 µg/L (LOQ), étude Esteban 2014-2016 [G2]

Béryllium urinaire : 0,04 µg/L (valeur BGV, SCOEL, 2016) 

Béryllium urinaire : 95^ème percentile chez les adultes de plus de 20 ans < 0,072 µg/L (LOD), NHANES 2009-2010 [G3]

Béryllium urinaire : 95^ème percentile < 0,007 µg/L (LOD) [Hoët et al., 2013]

Toxicocinétique - Métabolisme

L'absorption du béryllium dépend de la spéciation (ou espèce chimique), de la solubilité du composé dans le milieu biologique considéré, de la granulométrie du composé ainsi que de la dose. Le béryllium, ses oxydes et ses sels, toxiques surtout sous forme de poussières ou de vapeurs, pénètrent dans l'organisme essentiellement par voie pulmonaire (non quantifiée chez l'homme), à un moindre degré par voie digestive. L'absorption cutanée est possible mais faible (lors de l'application de chlorure de béryllium, composé soluble, sur la peau irritée chez l'homme, on peut retrouver jusqu'à 11 % de la dose initiale dans la circulation sanguine, et jusque 40 % en cas de blessure).

Expérimentalement, le chlorure de béryllium (BeCl2), un composé soluble, présenterait une demi-vie pulmonaire de l'ordre de plusieurs jours, beaucoup plus courte que celle des composés insolubles, tel l'oxyde de béryllium (BeO) de demi-vie de plusieurs mois. La demi-vie du béryllium sérique est de l'ordre de 15 à 40 jours.

Plus les particules de béryllium sont solubles dans l'eau, plus la distribution dans l'organisme est rapide et uniforme.

Les composés les plus solubles, dont une proportion passe dans le sang, se distribuent dans le foie, la rate, les reins, les ganglions lymphatiques et les os ; les composés les moins solubles préférentiellement dans les poumons et les ganglions lymphatiques. 60 à 70 % du béryllium sanguin seraient fixés aux protéines sériques.

Le béryllium et ses composés ne sont pas métabolisés ; les sels solubles peuvent être transformés en composés moins solubles dans les poumons. Le béryllium s'accumule préférentiellement dans les poumons et les ganglions lymphatiques mais aussi dans le foie et les os.

La majorité du béryllium sous forme soluble absorbée est éliminée dans les urines jusque 10 ans après arrêt de l'exposition, alors que la forme insoluble non absorbée se retrouve surtout dans les selles. Les demi-vies d'élimination urinaire du béryllium chez l'homme ne sont pas connues.

Indicateurs biologiques d'exposition

Les dosages urinaires de béryllium en fin de poste, fin de semaine de travail reflèteraient le pool de béryllium mobilisé récemment (une grossesse ou une infection sont susceptibles de mobiliser le béryllium) mais aussi l'exposition récente. Ce dosage peut être utile pour la surveillance des salariés exposés, mais il faut s'assurer de la sensibilité de la méthode d'analyse. La corrélation entre les concentrations urinaires de béryllium et les concentrations atmosphériques est très variable selon les auteurs.

L'ACGIH a récemment conclu qu'il n'était pas possible avec les données actuelles de mettre en place un BEI.

La Commission allemande propose une valeur EKA pour le béryllium urinaire en fin de poste de travail, après plusieurs postes, mais sans la chiffrer (lors d'une exposition au béryllium et ses composés inorganiques).

Pour une exposition de 0,2 et 0,4 µg/m³ (poussières inhalables) dans le secteur de la fonderie d'alliages de cuivre et béryllium (médiane), les concentrations urinaires de béryllium en fin de poste, après plusieurs postes sont autour de 0,12 et 0,25 µg/L (médiane) (avec 95 % des valeurs < 0,2 µg/L).

Dans une étude plus récente chez 167 travailleurs d'une fonderie d'aluminium (exposition atmosphérique faible mais non quantifiée), 90 % des échantillons urinaires de fin de poste avaient une concentration de béryllium inférieure à 42 ng/L^-1 (moyenne à 20 ng/L^-1) avec des taux en fin de poste et en fin de semaine plus élevés qu'en fin de semaine.

D'après les données biométrologiques du HSL (280 prélèvements de 2012 à 2015), le 90^ème percentile des valeurs de béryllium urinaire (moment non précisé) est de 36 ng/L chez des sujets professionnellement exposés.

Le 95^ème percentile de la distribution des valeurs de béryllium urinaire dans la population générale est inférieur à 7 ng/L (LQ de la méthode). L'amélioration des méthodes analytiques devrait tendre à abaisser ces valeurs de 95^ème percentile de la population générale.

Une étude française récente rapporte, chez un faible nombre de sujets non professionnellement exposés, des taux de béryllium urinaire < 0,6 ng/L (limite de détection), suggérant que les niveaux actuels retrouvés en population générale sont très inférieurs aux valeurs proposées.

Le dosage du béryllium sanguin (sur sang total ou sérum) a pu être proposé, mais peu de données sont disponibles pour ce biomarqueur spécifique.

Le test de transformation lymphocytaire (ou test de prolifération lymphocytaire) réalisé à partir d'un prélèvement sanguin est généralement considéré comme un marqueur d'effet biologique, apport essentiel dans le diagnostic de la sensibilisation au béryllium et pour certains comme un marqueur d'exposition. Ce test permet d'identifier des personnes à risque avant même qu'elles ne développent des symptômes, de mettre en oeuvre un suivi médical et des mesures de prévention adaptés. En raison de sa valeur prédictive positive faible, de sa sensibilité et spécificité mal connue, des problèmes de reproductibilité inter- et intra-laboratoires des résultats, il faut rester prudent quant à l'interprétation individuelle d'un Be-LPT ; c'est pourquoi l'interprétation d'un Be-LPT n'est pertinente que lorsque ce test est intégré dans un faisceau d'investigations cliniques et biologiques complémentaires.

Le dosage de béryllium dans le condensat d'air exhalé a été proposé comme marqueur d'exposition mais les données sont peu nombreuses. Dans une étude française chez des salariés de la production d'aluminium exposés au béryllium à des concentrations < 2 µg/m³, cet indicateur n'est pas corrélé au taux de béryllium urinaire mais apparaît significativement corrélé à l'index d'exposition cumulée.

Interférences - Interprétation

Les contaminations métalliques étant le principal écueil lors de l'analyse des éléments traces, il est nécessaire de prendre certaines précautions lors du prélèvement (aiguille, tubes, bouchons, antiseptiques...) et de l'acheminement (conservation, transport) au laboratoire. Pour cela, il est primordial que le médecin du travail prenne contact avec le laboratoire effectuant l'analyse (mais également avec celui qui fait le prélèvement s'il est différent) afin de se faire préciser les procédures de prélèvement et d'acheminement et les pièges à éviter. Dans tous les cas, les prélèvements doivent être réalisés en dehors des locaux de travail, au mieux après une douche et au minimum après lavage des mains pour limiter le risque de contamination, par un laboratoire participant au contrôle de qualité pour cet élément trace.

Le tabac augmenterait les concentrations urinaires de béryllium.

• Apostoli P, Schaller KH - Urinary beryllium -- a suitable tool for assessing occupational and environmental beryllium exposure? Int Arch Occup Environ Health. 2001 ; 74 (3) : 162-66.
• Beryllium. In: Lauwerys RR, Hoët P. Industrial chemical exposure: Guidelines for biological monitoring. 3rd edition. Boca Raton : Lewis Publishers, CRC Press LLC ; 2001 : 50-53, 638 p.
• Bocca B, Mattei D, Pino A, Alimonti A - Italian network for human biomonitoring of metals: preliminary results from two Regions. Ann Ist Super Sanita. 2010 ; 46 (3) : 259-65.
• Cocker J, Jones K - Biological monitoring without limits. Ann Work Expo Health. 2017 ; 61 (4) : 401-05.
• Curran A (Ed.) - Guidance on Laboratory Techniques in Occupational Medicine. 12th Edition. Buxton: Health & Safety Laboratory ; 2013 : 238 p.
• Devoy J, Melczer M, Antoine G, Remy A et al. - Validation of a standardised method for determining beryllium in human urine at nanogram level. Anal Bioanal Chem. 2013 ; 405 (25) : 8327-36.
• Falcy M - Béryllium et composés. Encyclopédie médico-chirurgicale. Toxicologie-Pathologie professionnelle 16-002-B-10. Paris : Elsevier SAS ; 2003, 4 p.
• Hoët P, Jacquerye C, Deumer G, Lison D, Haufroid H - Reference values and upper reference limits for 26 trace elements in the urine of adults living in Belgium. Clin Chem Lab Med. 2013 ; 51 (4) : 839-49.
• Hulo S, Radauceanu A, Chérot-Kornobis N, Howsam M et al. - Beryllium in exhaled breath condensate as a biomarker of occupational exposure in a primary aluminum production plant. Int J Hyg Environ Health. 2016 ; 219 (1) : 40-47.
• Morton J, Leese E, Cotton R, Warren N, Cocker J - Beryllium in urine by ICP-MS: a comparison of low level exposed workers and unexposed persons. Int Arch Occup Environ Health. 2011 ; 84 (6) : 697-704.
• Muller C, Mazer B, Salehi F, Audusseau S et al. - Evaluation de la toxicité du béryllium en fonction de la forme chimique et de la taille des particules. Etudes et recherches. Rapport R-637. Montréal : IRSST ; 2010 : 60 p.
• National Report on Human Exposure to Environmental Chemicals. CDC, January 2019 (www.cdc.gov/exposurereport/).
• Nisse C, Tagne-Fotso R, Howsam M, Members of Health Examination Centres of the Nord - Pas-de-Calais region network et al. - Blood and urinary levels of metals and metalloids in the general adult population of Northern France: The IMEPOGE study, 2008-2010. Int J Hyg Environ Health. 2017 ; 220 (2 Pt B) : 341-63.
• Pillière F, Vincent R - Recherche sur le béryllium : conférence internationale (8-11 mars 2005, Montréal, Canada). Notes de congrès TD 142. Doc Méd Trav. 2005 ; 103 : 347-56.
• Radauceanu A, Grzebyk M, Hulo S, Edmé JL et al. - Analyse des biomarqueurs dans le condensat de l'air exhalé dans une population de salariés exposés professionnellement au béryllium et/ou ses composés. Vu du terrain TF 242. Réf Santé Trav. 2016 ; 148 : 57-72.
• Recommendation from the Scientific Committee on Occupational Exposure Limits for Beryllium and Inorganic Beryllium Compounds. SCOEL/REC/175. Draft document. European Commission, 2016 (http://ec.europa.eu/social/main.jsp?catId=148&intPageId=684&langId=en).
• Sarazin P, Lavoué J, Tardif R, Lévesque M - Guide de surveillance biologique de l'exposition. Stratégie de prélèvement et interprétation des résultats. 8e édition. Guides et outils techniques et de sensibilisation T-03. IRSST, 2019 (http://www.irsst.qc.ca/files/documents/PubIRSST/T-03.pdf).
• TLVs and BEIs based on the documentation of the threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices. 2020. Cincinnati : ACGIH ; 2020 : 304 p.
• Valeurs limites d'exposition en milieu professionnel. Évaluation des effets sur la santé et des méthodes de mesure des niveaux d'exposition sur le lieu de travail pour les composés du béryllium. Rapport d'expertise collective. Maisons-Alfort : ANSES ; 2010 : 74 p.
• Valeurs limites d'exposition en milieu professionnel. Évaluation des indicateurs biologiques d'exposition et recommandation de valeurs biologiques de référence pour le béryllium et ses composés. Rapport d'expertise collective. Maisons-Alfort : ANSES ; 2018 : 88 p.

1. List of MAK and BAT Values. Permanent Senate Commission for the Investigation of Health Hazards of Chemical Compounds in the Work Area. Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (https://www.dfg.de/en/about-us/statutory-bodies/senate/health-hazards).

2. Fillol C, Oleko A, Gane J, Saoudi A et al. Imprégnation de la population française par les métaux urinaires. Programme national de biosurveillance, Esteban 2014-2016. Saint-Maurice : Santé publique France ; 2021 : 52 p. (https ://www.santepubliquefrance.fr).

3. National Report on Human Exposure to Environmental Chemicals. Biomonitoring Data Tables for Environmental Chemicals. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) (https://www.cdc.gov/exposurereport/).