Les composés organiques semi-volatils: De quoi parle-t-on?

11 juin 2015Marion Keirsbulck

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C’est quoi?

• Molécules chimiques comportant au moins 2 atomes différents dont un atome de carbone (C-)

• Définition reposant sur la notion de volatilité

– Normes ISO 16000: composés organiques dont le point d’ébullition se situe entre (240 à 260 °C) et (380 à 400 °C)

– Composés organiques ayant une pression de vapeur entre 10-9 et 10 Pa (Weschler et Nazaroff, Atm Env 2008)

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Différentes familles chimiques : phtalates, perfluorés, pesticides, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) etc.

composés aux propriétés ignifugeantes contenant des

halogènes (brome et chlore) ou du phosphore ou de l’azote, etc.

Familles chimiques

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Polychlorobiphényles

Retardateurs de flamme (RDF)

Phtalates

Pesticides, biocides

Muscs de synthèse

Bisphénol-A

Alkylphénols

Monomère utilisé pour la fabrication de matières plastiques de type

polycarbonate et résines époxydes

Composant de produits détergents, d’entretien

Composés utilisés dans la fabrication de matières plastiques – type polychlorure de vinyle (PVC)

composés parfumant pouvant être utilisés dans tous les produits

cosmétiques

composés aromatiques chlorés aux propriétés isolantes

PBDE

BPA

PCB

Perfluorés (PFC)Composant de produits

antiadhésives ou anti-salissures

PFSA

Substance active de produits de lutte contre des organismes jugés

nuisibles (animaux, végétaux, champignons, bactéries, virus).

Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)

Composés issus de la combustion incomplète de matières organiques

(charbon, huile, déchets, tabac)

Benzo(a)pyrène

• Utilisation très variées en raison des différentes propriétés de ces familles chimiques

Nombreux produits du quotidien

A quoi ça sert?

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Où les retrouve-t-on?

– Ces substances sont émises dans les bâtiments : dispersion (spray), évaporation ou abrasion

– Elles sont persistantes dans les bâtiments (moins de photochimie, pas d’érosion éolienne, etc.)

– Elles sont présentes dans l’air (gaz et particules) et sur les surfaces (sol, parois, mobilier, objets, peau)

Poussières

Particules

Adaptation de la Figure 3 - Weschler and Nazaroff (2008) Semivolatile organic compounds in indoor environments, Atmospheric Environment. 42: 9018–9040

gaz

Revêtement de sol

Ameublement

Fen

être

Revêtement mural

Exposition de l’Homme via l’air, via le contact avec la peau et via la bouche

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Quels sont les effets sur la santé?

• Données physico-chimiques

• Données de toxicocinétique

• Données animales

• Données humaines

• Données in vitro / in silico

Tests de génotoxicité

QSAR et modélisation

• Mécanisme d’action…

HépatotoxicitéNéphrotoxicitéToxicité cutanéeToxicité pulmonaireNeurotoxicitéImmunotoxicitéMutagénicitéCancérogénicitéReprotoxicité…

Faisceau d’arguments pour conforter la relation entre les propriétés biologiques d’une substance chimique et son rôle dans la pathologie connaissance du mode d’action : transposition de l’animal à l’homme

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Approche traditionnelle par substance

Effets sur la santé – COSV (1/2)

Organes cibles Familles de substances / substance

Peau Muscs de synthèse, Pesticides, PCB

Poumon ou voies respiratoires Pesticides, PCB

Foie HAP, Pesticides (ex. lindane)

Reins Pesticides

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Guérin et al. (2003) Environnement et santé publique. Fondements et pratiques. 1023 pagesInserm (2011) Reproduction et environnement. Synthèse Expertise collective. 64 pagesInserm (2013) Pesticides et santé. Synthèse Expertise collective. 148 pagesINERIS (2006) Hydrocarbures aromatiques polycycliques.Anses (2015) Connaissances relatives aux données de toxicité sur les composés de la famille des Perfluorés et phtalates(Tome 3) Note d’accompagnement . Rapport d’étude InVS (2011) Polychlorobiphényles. Points sur les connaissances. Dossiers thématiques. Environnement et santé : http://www.invs.sante.fr/

Panorama général illustratif

Effets sur la santé - COSV (2/2)

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Systèmes cibles Familles de substances / substance

Système nerveux centralCerveau

BPA, Pesticides, PCB

Système immunitaire Pesticides, PCB

Système cardiovasculaire HAP, Pesticides

Système de reproduction et/ou endocrinien

Alkylphénols, BPA, Phtalates, Pesticides, PCB, RDF

Cancérogénicité* PCB Pesticides (polychlorophénol)HAP (benzo(a)pyrène)

Génotoxicité HAP, Pesticides

* IARC (2015) Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1–112. 10 pages

• Enquêtes sur des milieux (exemple des Etudes d’alimentation totale (EAT))• Réglementation, Usages, Filières, Substitution : Expertise Reach, substitution CMR,• Profils toxicologiques et écotoxicologiques• Valeurs de référence : Valeur limites d’exposition professionnelles, valeurs guides de

qualité d’air intérieur• Expositions : population générale, travailleurs, biosurveillance• Evaluation des risques sur la santé

Les travaux de l’Anses sur les substances chimiques

Santé animale

Alimentation animale

Milieux aériens

Articles et produits de consommation

Eaux

Biocides

Médicaments vétérinaires

Produits phytopharmaceutiques

Substances

VLEP

Matières fertilisantes et supports de culture

Risques chimiques - aliments

REACh et CLP

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• Expertise collective d’évaluation des risques pour la population générale de substances reprotoxiques et/ou perturbateurs endocriniens

Evaluation des risques – Travaux Anses (1)

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Bisphénol-A

Monomères utilisés pour la fabrication de matières plastiques de type

polycarbonate et résines époxydes

BPA

Risques pour l’enfant à naitre de la femme enceinte

Exposition via l’alimentation, via l’air, via les poussières déposées et la peau

Perturbateur Endocrinien (PE)

• Plusieurs définitions :– modificateur de la fonction hormonale est un PE, sans considérer si cela entraîne ou non

des conséquences sur la santé (US Environmental Protection Agency, 1996).

– un PE est une substance ou un mélange exogène altérant les fonctions(s) du système endocrinien et induisant donc des effets néfastes sur la santé dans un organisme intact, de ses descendants ou (sous-) populations » (Stratégie communautaire concernant les perturbateurs endocriniens, Weybridge, 1996, OMS 2002).

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Le système endocrinien

Source : Dossier Santé Environnement. Perturbateurs du système endocrinien. Afsset, janvier 2006

Composition complexe:• Glandes endocrines situées dans

de nombreux organes• Hormones secrétées par ces

glandes et diffusées dans l’organisme par le sang

• Récepteurs situés dans les organes cibles qui sont activés par les hormones via des phénomènes cellulaires complexes

BPA: Effets avérés sur la santé

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Effets sur la glande mammaire

Effets sur le système reproducteur femelle

Effets neurologiques

Effets sur le système reproducteur mâle

Anses (2011) Effets sanitaires du bisphénol A. Rapport d’expertise collective. 311 pages

Comment les perturbateurs endocriniens agissent-ils?

• 3 façons :

– Bloquent les récepteurs des hormones naturelles• Antagonistes

– Miment les effets de leurs ligands naturels• Analogues

• Exemple oestrogène ou testostérone

– Modulent la synthèse, le transport, le métabolisme et l’excrétion des hormones naturelles sans agir sur les récepteurs

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Source : Multigner L., Kadhel P.Perturbateurs endocriniens, concepts et réalité. Archives des maladies professionnelles et de l’environnement. 2008; 69:710-717. 14

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Evaluation des risques – Travaux Anses (2)

Substance active de produits de lutte ou de protection contre des

organismes jugés nuisibles (champignons, bactéries, virus).

• Expertise collective d’évaluation des risques liés aux composés de traitement du bois - Groupe scolaire des Bourdenières de la commune de Chenôve (21 300) (2009)

Risques écartés chez les enfants de l’école maternelle et de l’école élémentaire et chez les adultes (usagers)

Exposition via l’alimentation, via l’air, via les poussières déposées et le contact avec la peau

Lindane, chlorophénols, aldrine, dieldrine, dioxines et furanes

Pesticides, biocides

Effets sur la santé – polluants étudiés

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Source : Dossier Santé Environnement. Substances chimiques. Afsset, janvier 2006

Hexachlorocyclohexanes (lindane et impuretés)

Aldrine et dieldrine

Système nerveux central

Effets sur la santé – polluants étudiés

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Chlorophénols

Le système endocrinien

Système nerveux central + Muscles

Effets sur la santé – polluants étudiés

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Source : Dossier Santé Environnement. Substances chimiques. Afsset, janvier 2006

Dioxines et furanes

Effets sur la santé – polluants étudiés

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Source : Dossier Santé Environnement. Substances chimiques. Afsset, janvier 2006

Dioxines et furanes

Hexachlorocyclohexanes (lindane et impuretés)

Aldrine et dieldrine

Chlorophénols

Evaluation du risque hépatique :cumul des effets des différents composés + hypothèse d’additivité

Travaux en cours

• Expertise en cours sur les risques et bénéfices liés à l’exposition aux retardateurs de flamme des meubles rembourrés

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Retardateurs de flamme

composés aux propriétés ignifugeantes contenant des halogènes (brome et chlore),

du phosphore, de l’azote, des systèmes intumescents, etc.

PBDE

Phtalates

Composés utilisés dans la fabrication de matières plastiques – type polychlorure de vinyle (PVC)

• Expertise en cours sur l’évaluation des risques sanitaires de substances chimiques contenues dans des jouets et des articles de puériculture destinés à des nourrissons et des enfants jusqu’à l’âge de 3 ans

Enjeux de santé publique• Situation réelle d’exposition à un ensemble de

substances

– interaction de leurs effets : mêmes organes cibles et /ou les mêmes mécanismes d’action

– connaissance des multi-expositions au cours de la vie – concept « exposome »

• Identification des PE :

– Définition

– Mécanismes d’action

– Exposition : • période clef :

– Avant la naissance (in utero) : phase de constitution des organe et de développement

– Néonatale Puberté 21

Question des mélanges

Merci pour votre attention