Etude de l’effet de Mentha et Pistacia sur la toxicité du Nickel

Toxicité chronique

Effets sur les organes Effets respiratoires

Les études chez l’homme et l’animal indiquent que le système respiratoire est la cible principale de la toxicité du nickel par inhalation. Une augmentation de l’incidence des décès par pathologie respiratoire a été trouvée chez des travailleurs exposés chroniquement à des concentrations supérieures à 0,04 mg de nickel/m3, sous forme de monoxyde ou de métal (Cornell & Landis, 1984). Les effets respiratoires étaient de type bronchite chronique, emphysème et diminution de la capacité vitale. Des cas d’asthme ont été décrits { la suite d’une exposition professionnelle au nickel (Novey et al., 1983; Dolovich et al., 1984; Shirakawa et al., 1990). Des rats et des souris ont été exposés par inhalation au sous sulfure de nickel par inhalation 6 heures par jour et 5 jours par semaine, pendant 90 jours à des concentrations de 0,1 à 1,8 mg de nickel/m3 (Dunnick et al., 1989; Benson et al., 1990). Une hyperplasie des macrophages alvéolaires a été notée chez les rats à toutes les concentrations et chez les souris à partir de 0,2 mg/m3. Pour les plus fortes concentrations, une inflammation chronique active et une fibrose interstitielle focale chez certaines souris ont été observées. L’exposition chronique (6 heures/jour, 5 jours/semaine pendant 78 semaines) à des poussières de sous sulfure de nickel (0,97 mg de nickel/m3, soit une concentration de nickel d’environ 0,7 mg/m3) a entraîné une augmentation des lésions pulmonaires chez des rats Fisher 344 (Ottolenghi et al., 1974). Les lésions étaient de type pneumonie, atélectasie, bronchite, bronchectasie, emphysème. L’exposition chronique pendant deux ans de rats et de souris { l’oxyde (0 –0,5 1 -2 mg/m3 pour les rats, 0 – 1 – 2 – 3,9 mg/m3 pour les souris), au sous sulfure (0 – 0,11 – 0,73 mg/m3 pour les rats, 0 – 0,44 – 0,88 mg/m3 pour les souris) et au sulfate de nickel (0 – 0,03 – 0,06 – 0,11 mg/m3 pour les rats, 0 – 0,06 – 0,11- 0,22 mg/m3 pour les souris) a entraîné des lésions respiratoires (NTP, 1996). Les lésions incluaient une augmentation du poids des poumons, une inflammation et/ou une fibrose des poumons. Chapitre I Synthèse bibliographique 12 b. Effets rénaux L’intoxication chronique au nickel est responsable d’une altération des cellules épithéliales des glomérules, d’une nécrose tubulaire focalisée (Grititz, 1975) et aussi une dégénérescence granulaire des tubules (Weischer et al., 1980). Chez des travailleurs exposés à des composés solubles du nickel (sulfate et chlorure) à une concentration moyenne de 0,75 mg de nickel/m3, une élévation des taux urinaires de protéines totales, de β2-microglobuline, de retinol binding protein et de N-acetyl-β-D-glucosaminidase (NAG) chez 12 femmes, de lysozyme urinaire et de NAG chez 14 hommes a été observée (Vyskocil et al., 1994). Ces observations témoignent d’une dysfonction tubulaire. c. Effets hépatiques Chez le rat, l’intoxication par le nickel témoigne d’une dégénérescence des hépatocytes. Ainsi, le sulfate de nickel administré par voie cutanée ou orale provoque chez le rat des effets hépatiques qui se traduisent par un gonflement des hépatocytes, une nécrose focale et une vacuolisation; accompagnés d’une augmentation de l’activité enzymatique du foie notamment de la catalase, l’alanine aminotransférase (ALAT), l’spartate aminotransférase (AST) et une augmentation du taux de lipides peroxydases et de la bilirubine. De plus, chez les rats mâles et chez les souris, le sulfate de nickel administré dans l’eau de boisson provoque une chute du poids du foie, alors que par gavage il n’en provoque pas chez les rats. Le hamster traité par le nickel par voie souscutanée montre une augmentation de l’ATPase-Mg2+, de la phosphatase acide et du glucose 6-phosphate. Alors qu’une augmentation du poids du foie est observée chez des chiens exposés pendant deux ans au sulfate de nickel (Mouffok, 2008). d. Effets cutanés La dermatite de contact, qui résulte d’une exposition cutanée au nickel, est l’effet le plus fréquent dans la population générale. Des études suggèrent que l’exposition { long terme au nickel par voie orale peut être tolérée par quelques individus sensibilisés, et peut même servir de traitement désensibilisant (ATSDR, 2005). Van Hoogstraten et al. (1991) a étudié chez 2159 personnes la relation entre l’exposition orale au nickel lors de traitement orthodontique et la survenue d’une sensibilisation après perçage des oreilles et port de boucles d’oreilles contenant du nickel. L’administration de sulfate de nickel { dose croissante (0,01 –  0,03 mg/kg/j) jusque 178 jours chez huit femmes sensibilisées a entrainé une amélioration clinique significative chez toutes les femmes de l’eczéma des mains après un mois (Santucci et al., 1994). Par la suite, une guérison de toutes les lésions cutanées, { l’exception de celles des mains, a été observée. Par voie cutanée, l’allergie au nickel est l’allergie de contact la plus fréquente chez les femmes. L’exposition sensibilisante se produit le plus souvent par les produits de consommation, et plus particulièrement par les bijoux, plutôt que par une exposition professionnelle (ATSDR, 2005). Une association a été observée entre le perçage des oreilles et la sensibilité au nickel. Une étude chez des écolières âgées de 7 à 12 ans a montré que la fréquence de l’allergie au nickel était de 30,8 % chez les filles ayant les oreilles percées et de 16,3 % chez les filles n’ayant pas les oreilles percées (Dotterud & Falk, 1994). e. Effets immunologiques Chez 38 travailleurs exposés au nickel (composé non précisé), une augmentation significative des IgG, IgA et IgM et une diminution significative des IgE a été observée (Bencko et al., 1986). Par ailleurs, une augmentation significative d’autres protéines sériques pouvant être impliquées dans l’immunité { médiation cellulaire (α1- antitrypsine, α2-macroglobuline, céruloplasmine) a été observée. Ces modifications suggèrent que le système immunitaire a été stimulé par l’exposition au nickel. De plus, une hyperplasie des ganglions lymphatiques bronchiques a été notée avec le monoxyde de nickel (0,5 mg/m3 pour les rats, 1 mg/m3 pour les souris), le sous sulfure de nickel (0,11 mg/m3 pour les rats, 0,44 mg/m3 pour les souris) et le sulfate de nickel (0,11 mg/m3 pour les rats, 0,22 mg/m3 pour les souris). Des rats Wistar exposés de façon continue pendant quatre mois par inhalation à 0,025 mg de nickel/m3 (sous forme de monoxyde de nickel) ont présenté une diminution du nombre de macrophages alvéolaires et de la réponse humorale (Spiegelberg et al., 1984). f. Effets endocriniens Des effets sur la régulation de la glycémie ont été observés, comme une hyperglycémie due à l’augmentation du taux de glucagon. L’administration du chlorure ou du sulfate de nickel à des lapins ou chiens, les composés de nickel antagonisent l’action de l’insuline. Par ailleurs, l’injection de nickel à des lapins, des rats ou des  poulets provoque une augmentation rapide des concentrations en glucose plasmatique. De plus, Clemons et Garcia (1981) montrent une diminution significative du taux de prolactine et par voie orale une inhibition de l’absorption de l’iode par la thyroïde. Dormer et al. (1974) ont démontré que le nickel inhibe la sécrétion de l’amylase par la glande parotide, l’insuline par les îlots de Langerhans et la GH (growth hormone) par la glande pituitaire. Après l’administration du nickel à des rats ils ont remarqué une concentration élevée du métal au niveau de la glande pituitaire et l’hypothalamus et l’inhibition de la sécrétion de prolactine (Mouffok , 2008). g. Effets cardiovasculaires Chez le rat, l’administration de NiCl2 par injection induit une augmentation de la pression artérielle (Wang et al., 2002). Une diminution du poids du cœur est observée chez des rats exposés au sulfate de nickel pendant deux ans (Ambrose et al., 1976). Aucun changement histologique n’a été observé au niveau du cœur soit après l’administration de chlorures de nickel dans l’eau de boisson, soit chez les rats exposés au sulfate de nickel dans leurs diètes pendant deux ans (Obone et al., 1999). h. Effets érythropoïètiques Le nickel induit une diminution du taux d’hémoglobine, d’hématocrite et du nombre de globules rouges chez des rats et le chien et une augmentation du nombre de plaquettes sanguines (Ambrose et al., 1976).

Effets cancérogènes

Les particules de nickel sont connues comme cancérigènes chez de nombreux animaux ; elles peuvent induire des transformations dans des systèmes cellulaires et des aberrations chromosomiques (Lin & Costa, 1994). Les sels de nickel comme les particules de nickel peuvent être allergènes et cancérigènes chez l’homme en formant des radicaux oxygénés (Huang et al., 1994). Cette cytotoxicité est vérifiée chez certains microorganismes (Wu et al., 1994). L’intoxication { long terme par les dérivés du nickel provoque un redoutable pouvoir carcinogène. En effet, le NiS2 est le plus carcinogène. Il provoque une augmentation très significative des cancers pulmonaires (Ottolenghi et al., 1975). De même, l’inhalation du nickel carbonyle peut induire facilement des sarcomes. Les dérivés du Ni ont une action synergique avec les hydrocarbures aromatiques polycycliques cancérigènes (Maenza et al., 1971). Citons Chapitre I Synthèse bibliographique 15 l’exemple de l’oxyde de carbone de la fumée de cigarette, une fois combiné avec le nickel forme le nickel-carbonyle cancérigène. La conséquence la plus grave de l’exposition { long terme au nickel est l’apparition du cancer pulmonaire au niveau du sinus et du larynx; et un cancer des cellules épithéliales le plus souvent des tubes proximaux des reins. Le cancer de l’estomac augmente aussi significativement chez les nickeleurs et chez les fondateurs de nickel. En fait, le risque d’attente par le cancer est trois fois supérieur chez les travailleurs que chez les sujets non-exposés, encore grave, chez les fumeurs 22 fois par rapport aux non fumeurs. La plupart des cancers observés ont été détectés chez les travailleurs dans les usines de raffinage où les poussières cancérigènes sont le nickel métallique, NiS2 et NiO (Hekmat, 2001).

Mutagénicité et génotoxicité du nickel

L’effet mutagène et cytotoxique des sels et des particules de nickel est bien vérifié (Fletcher et al., 1994). Plusieurs études expérimentales et épidémiologiques ont montré que le nickel (Ni2+) est génotoxique en produit des espèces réactives de l’oxygène tel que le radical hydroxyle (Costa et al., 2002; Chen et al., 2003). Les mécanismes de cette génotoxicité sont multiples soit par cassures mono brins et double brins de l’ADN pour des très faibles concentrations avec activation de la Poly ADP-ribose polymérase qui est normalement induite en présence de lésions dans l’ADN (Lei et al., 2001), ou par inhibition (à des concentrations non cytotoxiques de Ni2+) des processus de réparation des lésions de l’ADN causées entre autres par les UV (Hu et al., 2004; Wozniak & Blasiak, 2004).