Biotox Acrylonitrile

Thiocyanates urinaires < 1,3 mg/L chez les non-fumeurs (< 5,7 mg/L chez les fumeurs) (95^ème percentile) (HSL 2013)

Il existe une mention de l'ACGIH, de la DFG et du RAC (ECHA) signalant le risque de passage percutané.

L'acrylonitrile est principalement absorbé par inhalation (la rétention pulmonaire des vapeurs est de 52 % [Jakubowski at al., 1987]) ; le passage transcutané n'est toxicologiquement significatif qu'en cas de contact direct avec le liquide ; l'ingestion est rare, mais l'absorption digestive est bonne. Il diffuse rapidement dans tout l'organisme et passe la barrière placentaire.

La principale voie métabolique commence par une conjugaison avec le glutathion et aboutit à l'excrétion urinaire d'acide S-(2-cyanoéthyl)mercapturique (ou N-acétyl-S-(2-cyanoéthyl)cystéine ou CEMA). Une voie accessoire commence par une oxydation catalysée par une monooxygénase à cytochrome P450 ; elle conduit à la formation de glycidonitrile (oxyde de 2-cyanoéthylène ou CEO), hydrolysé en ion cyanure qui est transformé en thiocyanate (réaction de "détoxification" catalysée par une enzyme mitochondriale, la rhodanèse), avant d'être éliminé dans les urines ; le glycidonitrile peut aussi être conjugué au glutathion, ce qui aboutit à l'excrétion urinaire de deux autres métabolites, l'acide S-(2-hydroxyéthyl)mercapturique (HEMA) et l'acide S-(1-cyano-2-hydroxyéthyl)mercapturique (CHEMA).

L'acrylonitrile et le glycidonitrile peuvent, en outre, se lier avec les protéines et les acides nucléiques cellulaires.

L'acrylonitrile est distribué au niveau de la peau, des poumons, des reins mais aussi dans les érythrocytes (sous forme de N-(2-cyanoéthyl)valine, adduit formé par la réaction de l'acrylonitrile avec la valine N-terminale de l'hémoglobine, dont la demi-vie est d'environ 60 jours). 

L'acrylonitrile est éliminé forme inchangée par voies urinaire et respiratoire (1 à 4 %), avec un pic d'élimination atteint en fin de poste de travail.  Environ 22 % de la dose absorbée sont éliminés dans les urines sous forme d'acide S-(2-cyanoéthyl)mercapturique (CEMA) dont la demi-vie d'élimination est de 8 heures [Jakubowski at al., 1987].

Indicateurs biologiques d'exposition

Le dosage de la N-(2-cyanoéthyl)valine, adduit à l'hémoglobine peut-être utilisé comme indicateur biologique de l'exposition à l'acrylonitrile. Cet indicateur est spécifique et reflète l'exposition des 4 mois précédents (durée de vie des érythrocytes) ; il est bien corrélé à la concentration atmosphérique d'acrylonitrile.

Le RAC de l'ECHA recommande une valeur BLV pour la N-(2-cyanoéthyl)valine intraérythrocytaire (prélèvement après une exposition d'au moins 3 mois) de 60 µg/L de sang (fraction érythrocytaire du sang total) correspondant à une exposition à la VLEP-8h recommandée de 1 mg/m³ (0,45 ppm) (VLEP-8h indicative en France de 4,5 mg/m³) [RAC Echa, 2018]. Le comité précise que, pour les fumeurs, une concentration de base d'environ 4 (0,8-9,2) µg/L de sang est à prendre en compte.

La Commission allemande propose des valeurs EKA pour la N-(2-cyanoéthyl)valine intraérythrocytaire (prélèvement après une exposition d'au moins 3 mois) de 650-1400-2450 pmol/g. de globine ( 16-35-60 µg/L de sang) pour une exposition à l'acrylonitrile de 0,26-0,5-1 mg/m³ respectivement ainsi qu'une valeur valeur BAR de 12 pmol/g. de globine (0,3 µg/L de sang) chez des sujets non-fumeurs en âge de travailler non professionnellement exposés [Bolt and Lewalter, 1994 ; Jäger et al., 2021].

Lors d'une exposition aiguë, ce paramètre peut être utile pour apprécier l'imprégnation à distance de l'accident (jusqu'à 120 jours, durée de vie des hématies).

Le dosage de l'acide S-(2-cyanoéthyl)mercapturique (CEMA) dans les urines en fin d’exposition ou fin de poste (après plusieurs postes en cas d’exposition au long cours)a également été proposé pour la surveillance biologique des sujets exposés à l'acrylonitrile. En raison de sa demi-vie d’élimination courte, cet indicateur reflète l’exposition récente. Il a l’avantage de ne pas nécessiter de prélèvement invasif.

Une variabilité interindividuelle est observée dans une étude chez 6 volontaires exposés pendant 8 heures à une concentration d'acrylonitrile de 5 ou 10 mg/m³ ; la corrélation avec les concentrations atmosphériques est moyenne [Jakubowski at al., 1987].

Le dosage urinaire des thiocyanates en fin de poste de travail a été proposé pour la surveillance biologique. Une exposition de l'ordre de 4,2 ppm pendant 8 heures a entraîné un taux urinaire moyen en thiocyanates de 11,4 mg/L en fin de poste chez des travailleurs d'une usine de production de fibres acryliques. Ce paramètre n'est pas spécifique (influence du tabac, de l'alimentation) ; à de faibles niveaux d'exposition (1 ppm), il ne permet pas de différencier exposés et non exposés.

Le dosage des cyanures et des thiocyanates sanguins a été proposé pour l'évaluation de l'exposition à l'acrylonitrile et la toxicité en cas d'intoxication aiguë mais les données sont peu nombreuses. Le dosage des cyanures sanguins reflète la présence d'ions cyanures d'origine à la fois exogène et endogène.

Le dosage de l'acrylonitrile dans les urines en fin de poste de travail a été proposé pour la surveillance biologique des sujets exposés. Ce paramètre est plus ou moins bien corrélé aux concentrations atmosphériques : pour une exposition à 2 ppm d'acrylonitrile, les concentrations urinaires d'acrylonitrile en fin de poste de travail sont de l'ordre de 500 µg/L ; pour une exposition à 0,13 ppm, elles sont de 39 µg/L. Des taux non nuls (proches de 0,5 µg/L) sont retrouvés chez les sujets non professionnellement exposés (rôle du tabac).

Interférences - Interprétation

Dans l'interprétation des résultats, on tiendra compte d'un éventuel tabagisme .

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