Cyanure d’hydrogène et solutions aqueuses

Pathologie - Toxicologie

• Toxicocinétique - Métabolisme [8]

  Bien absorbé par voies respiratoire, cutanée et digestive, le cyanure d'hydrogène bloque la respiration cellulaire dans tout l'organisme. Il peut être détoxifié par une enzyme qui produit des thiocyanates, essentiellement éliminés par les urines, ou il peut être éliminé par les poumons sous forme inchangée. Le cyanure est principalement retrouvé dans le foie, le sang, les poumons et le cerveau.

  Chez l'animal

  Absorption

  Aucune donnée quantitative n’est disponible concernant l’absorption du cyanure d’hydrogène par voies respiratoire, orale ou cutanée mais les effets toxiques, et la mortalité, observés lors des études de toxicité aiguë, mettent en évidence son absorption.

  Métabolisme

  Les cyanures sont majoritairement métabolisés dans le foie, en thiocyanates [9]. Dans des conditions physiologiques normales, plusieurs systèmes enzymatiques permettent une détoxication rapide des ions cyanures ; le plus important étant représenté par le Rhodanèse de Lang* qui aboutit à la formation de thiocyanates, substances beaucoup moins toxiques (environ 80 % des cyanures sont métabolisés par cette voie). En dehors de ces processus enzymatiques, d’autres voies d’élimination existent : formation de cyanocobalamine et de cyano-méthémoglobine, élimination respiratoire sous forme inchangée de cyanure d’hydrogène, de dioxyde carbone…

  Face à une absorption massive de cyanures, tous ces mécanismes de détoxication sont débordés.

  *Rhodanèse de Lang : enzyme mitochondriale (transférase) catalysant la réaction de détoxication du cyanure.

  Excrétion

  Après absorption par voie orale, l’excrétion urinaire est la principale voie d’élimination, sous forme de thiocyanates.

  Chez l'Homme

  En milieu industriel, l’intoxication aiguë est le plus souvent due à une absorption de vapeurs par inhalation.

  Parmi les autres voies de pénétration, on peut citer :

  • la voie digestive (exceptionnelle et généralement le fait d’intoxications volontaires) ;
  • la voie cutanée (rôle favorisant des érosions cutanées et de l’hypersudation) ;
  • la voie oculaire (rôle favorisant des conjonctivites).

  Les cyanures sont très rapidement absorbés par inhalation (quelques secondes). Par voie orale, l'absorption est rapide, de l’ordre de quelques minutes à quelques heures. Aucune donnée n’est disponible par voie cutanée.

  Le cyanure passe dans le sang avant d’être distribué rapidement vers les tissus où il va se fixer sur des macromolécules contenant des métaux (telles que l’hydroxycobalamine, la méthémoglobine, les cytochrome-oxydases…). Il est principalement retrouvé dans les reins, le foie, les poumons, le sang et le cerveau.

  Les cyanures sont majoritairement métabolisés dans le foie, en thiocyanates [9, 10]. Dans des conditions physiologiques normales, les mêmes systèmes enzymatiques que chez l’animal permettent une détoxication rapide. Face à une absorption massive de cyanures, tous ces mécanismes de détoxication sont débordés.

  Chez l’homme, une exposition moyenne de 10 ppm de cyanure d’hydrogène (11,2 mg/m³, salariés exposés de 5 à 15 ans) entraînerait une excrétion urinaire d'environ 6 mg de thiocyanates par 24 heures [22].

  Lors d'expositions chroniques professionnelles à des concentrations de 0,19 à 0,75 ppm de cyanure d’hydrogène (0,22 à 0,84 mg/m³), les niveaux moyens de thiocyanates dans les urines de 24 heures, chez les sujets exposés, sont de 6,23 µg/mL (chez les fumeurs) et de 5,4 µg/mL (chez les non-fumeurs), alors que chez les témoins, elles sont de 3,2 µg/mL (chez les fumeurs) et de 2,15 µg/mL (chez les non-fumeurs) [23].

  Surveillance Biologique de l'exposition

  Le dosage des cyanures sanguins immédiatement en fin d’exposition est essentiellement utilisé pour confirmer le diagnostic d’intoxication aiguë cyanhydrique.

  Le dosage des thiocyanates urinaires en fin de poste de travail (ou fin de poste et fin de semaine) semble utile pour la surveillance biologique de l'exposition professionnelle.

  Le dosage des thiocyanates plasmatiques a également été proposé comme indicateur biologique d’exposition.

  Ces trois indicateurs ne sont pas spécifiques (influence du tabac et de l’alimentation), ils peuvent être présents dans le sang et les urines des sujets non professionnellement exposés.

  Il n’existe pas de valeur biologique d’interprétation (VBI) pour la population professionnellement exposée pour ces indicateurs. Des VBI issues de la population générale sont disponibles pour les thiocyanates urinaires.

• Mode d'actions [10]

  L’ion cyanure est un poison cellulaire : il bloque la chaîne respiratoire mitochondriale en se fixant à certains ions métalliques, en particulier à l’ion ferrique de la cytochrome-oxydase mitochondriale, bloquant ainsi la respiration cellulaire. Les tissus les plus riches en cytochrome-oxydase (système nerveux central, cœur) sont les plus sensibles et les plus rapidement atteints. Les manifestations cliniques observées sont la conséquence d’un effet anoxiant aigu. Les cyanures forment des complexes réversibles avec d’autres ions métalliques que l'ion ferrique, inhibant ainsi de nombreuses autres métallo-enzymes.

• Toxicité expérimentale

  Toxicité expérimentale

  Très peu d’informations sont disponibles concernant le cyanure d’hydrogène lui-même ; en revanche, des informations complémentaires sur la toxicité du cyanure de sodium et du cyanure de potassium sont présentes dans la fiche toxicologique n°111.  

  Toxicité aiguë

  Le cyanure d’hydrogène est très toxique par inhalation. Les CL50 du cyanure d’hydrogène varient de 449 ppm à 503 ppm chez le rat, et de 310 à 325 ppm chez la souris pour une exposition de 5 minutes [25].

  Chez le lapin, la DL50 par voie cutanée est de 6,9 mg/kg pc sur peau saine et 2,34 mg/kg pc sur peau abimée [14].

  Chez le rat, la DL50 par voie orale est comprise entre 3,62 et 4,21 mg/kg pc [6, 14].

  Quelle que soit la voie d’exposition, les animaux exposés à une dose létale de cyanures souffrent de dyspnée, d’une respiration irrégulière, une cyanose des extrémités, d’une ataxie, de convulsions, d’une perte de conscience, de spasmes musculaires et de crises de suffocation [14]. Les autopsies pratiquées ont révélé notamment des atteintes pulmonaires (hémorragies plus ou moins sévères, œdème) et un œdème au niveau de la trachée [8].

  Compte tenu de la toxicité aiguë de cette substance, aucun test d’irritation cutanée n’a été réalisé. Aucune donnée concernant la sensibilisation n’est disponible.

  La dose létale de cyanure d’hydrogène, obtenue chez le lapin femelle, après une instillation intraoculaire (Test de Draize) est 1,04 mg/kg pc [14].

  Toxicité subchronique, chronique [8]

  Très peu d’études sont disponibles. Des rats et des singes ont été exposés à 25 ppm de cyanure d’hydrogène (soit 24 ppm CN^-, 6 h/j, 5 j/sem, pendant 6 mois). Aucun effet hématologique, cardiovasculaire, rénal, respiratoire, musculaire, n’est rapporté chez les deux espèces (aucune analyse histologique réalisée).

  Par voie orale, des rats ont été exposés à 4,3 et 10,8 mg CN^-/kg pc/j pendant 2 ans (fumigation de la nourriture avec du HCN) : il n’y pas d’effet sur la croissance, ni de signe de toxicité, ni de lésion histopathologique.

  Effets génotoxiques

  Aucune donnée n’est disponible chez l’animal à la date de publication de cette fiche toxicologique.

  Effets cancérogènes

  Aucune donnée n’est disponible chez l’animal à la date de publication de cette fiche toxicologique.

  Effets sur la reproduction

  Aucune donnée n’est disponible chez l’animal à la date de publication de cette fiche toxicologique.

• Toxicité sur l’Homme

  Les intoxications aiguës avec le cyanure d’hydrogène peuvent provoquer des symptômes variables selon la dose, quelle que soit la voie d'exposition ; des formes rapidement mortelles sont possibles, de même que des formes plus légères avec des troubles neurologiques (vertiges, confusion). L'exposition répétée au cyanure d’hydrogène peut entrainer des signes non spécifiques neurosensoriels ou digestifs. Les effets génotoxiques, cancérogènes et sur la reproduction ne sont pas documentés.

  Toxicité aiguë [4, 7, 10, 13, 26-30]

  Par inhalation, une intoxication aiguë cyanhydrique peut entrainer de nombreuses manifestations non spécifiques à type de céphalées, sensation vertigineuse, agitation, confusion, gêne respiratoire. En cas d’intoxication sévère, une dyspnée, un coma profond, parfois accompagné de convulsions, des troubles hémodynamiques (tachycardie, HTA, puis bradycardie, hypotension) et une acidose métabolique de type lactique peuvent apparaitre. Le décès peut survenir en quelques minutes.

  La guérison peut être complète si le traitement est précoce et adapté. Les séquelles d'intoxications aiguës peuvent inclure des lésions cérébrales définitives : décortication, syndrome extrapyramidal ou cérébelleux, etc.

  Certains auteurs rapportent que des concentrations de cyanures sanguins comprises entre 2,500 et 3,000 μg/L peuvent entrainer une intoxication grave avec coma.

  Il est rapporté que l'absorption d'une dose totale de 50 à 100 mg de HCN peut entrainer la mort chez l’adulte ; la dose absorbée mortelle la plus faible était de 0,54 mg de cyanure d'hydrogène/kg. Dans la plupart des cas d'intoxication, une grande partie du cyanure d’hydrogène ingéré reste dans le tractus gastro-intestinal (la dose ingérée n’est donc pas le meilleur indicateur de létalité).

  Le contact cutané avec du cyanure d’hydrogène peut entraîner des dermatites d’irritation. Aucune donnée sur le potentiel sensibilisant du cyanure d’hydrogène n'est disponible. Une exposition au cyanure d’hydrogène sous forme de vapeur, d’aérosol ou de poussières est susceptible d’entrainer une irritation oculaire.

  Toxicité chronique [26, 28, 30]

  Les données disponibles, bien que limitées et anciennes, rapportent des symptômes non spécifiques à type de céphalées, asthénie, troubles de l’olfaction, vomissements, dyspnée ; une baisse des taux de vitamine B12 et de folates a également été rapportée.

  Une étude ancienne décrit une augmentation de taille de la thyroïde (sans lien formel avec les niveaux d’exposition ou les taux d’hormones thyroïdiennes) alors que d’autres auteurs ont montré une relation significative entre les taux d’hormones thyroïdiennes (T3, T4, TSH) et l’exposition professionnelle au cyanure d’hydrogène. L’exposition des travailleurs était appréciée sur les niveaux de thiocyanates sanguins ou catégorisée qualitativement en fonction de l’activité professionnelle principale [26, 27]. Le rôle des thiocyanates est évoqué dans l’inhibition de la synthèse des hormones thyroïdiennes et l'augmentation du taux de TSH [31].

  Effets génotoxiques

  Aucune donnée n'est disponible chez l'Homme pour les effets génotoxiques à la date de publication de cette fiche toxicologique.

  Effets cancérogènes

  Aucune donnée n'est disponible chez l'Homme pour les effets cancérogènes à la date de publication de cette fiche toxicologique.

  Effets sur la reproduction

  Aucune donnée n'est disponible chez l'Homme pour les effets sur la reproduction à la date de publication de cette fiche toxicologique.

• Interférences métaboliques
• Cohérence des réponses biologiques chez l'homme et l'animal