L'exposition à l'amiante, même à faible dose, peut avoir des conséquences graves sur la santé, y compris des risques potentiels pour le développement fœtal. Cet article explore les mécanismes de dissémination des fibres d'amiante dans l'organisme, leur impact sur les tissus pulmonaires et extrapulmonaires, et leur potentiel transfert vers le placenta.
Dissémination des Fibres d'Amiante dans l'Organisme
Les fibres d'amiante, en fonction de leurs dimensions, se déposent dans les voies respiratoires par divers mécanismes : sédimentation, impaction aux bifurcations bronchiques ou interception avec la paroi bronchique. Une fois déposées, ces fibres sont partiellement éliminées par les clairances mucociliaire, alvéolaire, interstitielle ou lymphatique.
La majorité des fibres déposées dans les régions nasopharyngées et trachéo-bronchiques sont soit avalées, soit expectorées. Cependant, une partie des fibres qui se déposent dans l'espace alvéolaire peut migrer vers l'interstitium pulmonaire, atteignant ainsi la plèvre ou étant éliminée via le système lymphatique, puis pénétrant dans les capillaires pour une distribution systémique. Les données concernant la dissémination des fibres inhalées par voies transpleurale, lymphatique et/ou systémique, ainsi que leur rétention dans des sites extrapulmonaires, restent limitées.
Les fibres peuvent interagir avec les cellules épithéliales pulmonaires, pénétrer dans l'interstitium pulmonaire et atteindre la plèvre et le péritoine, ainsi que des sites plus éloignés. Elles peuvent également migrer vers les ganglions lymphatiques pulmonaires, les reins, le foie et même l'urine.
Il est préoccupant de constater que cette migration peut atteindre le fœtus chez les femmes enceintes exposées. Des études ont révélé la présence de fibres d'amiante dans des échantillons de placenta et de tissus d'enfants mort-nés.
Lire aussi: Géométrie en 6ème : Évaluation Personnalisée
Dépôt Préférentiel des Fibres d'Amiante
Chez l'homme, un site de dépôt préférentiel des fibres d'amiante se situe au niveau des aires proches des bifurcations bronchiques. La région alvéolaire est accessible aux fibres dont le diamètre aérodynamique (Dae) est inférieur à 10 μm. Étant donné que le Dae est environ trois fois le diamètre géométrique, les fibres d'amiante d'un diamètre inférieur à 3 µm sont susceptibles d'atteindre la région alvéolaire, même avec des longueurs allant de 100 à 200 μm.
Dans le tissu pulmonaire humain, les caractéristiques granulométriques des fibres sont fortement dépendantes du type de fibre. Les analyses montrent que les diamètres moyens des fibres de chrysotile et de crocidolite sont rarement supérieurs à 0,2 µm, ce qui indique un pourcentage très élevé de fibres fines d'amiante (FFA). La gradation du diamètre des fibres longues (L < 10 µm) issues des biopsies pulmonaires en fonction du type d'amiante suit généralement la séquence : chrysotile < crocidolite < amosite < trémolite.
Clairance et Biopersistance des Fibres d'Amiante
La clairance des fibres d'amiante et leur biopersistance sont considérées comme des facteurs cruciaux dans l'évaluation des risques de maladies malignes et non malignes, telles que le cancer et la fibrose. Il a été démontré que le risque cancérogène augmente proportionnellement avec la charge en fibres d'amiante des poumons, et que l'étendue des plaques pleurales est associée au nombre de fibres dans le tissu pulmonaire.
La biopersistance pulmonaire des fibres dépend de plusieurs facteurs, notamment la taille des fibres, leur composition chimique et leur stabilité physico-chimique. Pour les amphiboles, la taille des fibres est un facteur déterminant : les fibres courtes sont plus facilement phagocytées par les macrophages alvéolaires que les fibres longues, ce qui entraîne une demi-vie plus courte.
Les fibres qui ne sont pas efficacement éliminées ou altérées par des processus physico-chimiques sont considérées comme biopersistantes. La composition chimique et la stabilité physico-chimique des fibres jouent également un rôle important : le milieu biologique peut solubiliser les fibres ou les casser en fibres plus petites. Des dépôts de fer et de protéines peuvent se former sur la surface des fibres, en particulier sur les fibres longues, entraînant une modification des propriétés de surface et l'apparition de corps asbestosiques. Ces corps asbestosiques, résultant d'un phénomène d'engainement de la fibre par un dépôt d'hémosidérine, ont été retrouvés dans des organes autres que le poumon, tels que les reins, le foie, la rate et le pancréas.
Lire aussi: Causes du Décollement Placentaire en Début de Grossesse
Les amphiboles (crocidolite, trémolite) présentent une biopersistance plus importante que le chrysotile en raison de leur clairance pulmonaire plus lente. La demi-vie des fibres dans le poumon est de plusieurs années pour les amphiboles, contre quelques mois pour les fibres de chrysotile. Par conséquent, une faible concentration pulmonaire en fibres de chrysotile ne permet pas d'exclure une exposition antérieure significative. Les fibres de chrysotile de longueur > 10 µm présenteraient une demi-vie de 8 ans. Une étude longitudinale récente a confirmé la très grande biopersistance des fibres d’amphibole et de chrysotile.
Mécanismes de Toxicité et Effets Cellulaires
Les mécanismes de la cancérogenèse et de la fibrose induits par l'exposition à l'amiante ne sont pas entièrement élucidés. Les études expérimentales in vitro et in vivo ont permis d'identifier les principaux déterminants de la pathogénicité des fibres d'amiante à l'origine des effets cellulaires :
- La dimension des fibres et le rapport L/D (longueur/diamètre)
- Les propriétés de surface
- Les caractéristiques physico-chimiques
- La surface spécifique
- La composition chimique
- La concentration d'exposition atmosphérique au cours du temps
- La dose (charge pulmonaire)
Des données chiffrées permettent de mieux comprendre la complexité des facteurs physico-chimiques à l’origine des mécanismes de toxicité :
- une surface spécifique plus faible de la crocidolite (3 -15 m2/g) que du chrysotile (50 m2/g)
- composition chimique
- le chrysotile présente peu de variations suivant les gisements, pour les amphiboles cela est plus complexe et plus variable
- résistance variable aux acides ; pour les amphiboles, la crocidolite étant plus résistante que l'amosite.
Les particules les plus susceptibles d'être déposées dans le poumon profond ont un Dae moyen inférieur à 3 μm. Les fibres de longueur inférieure à 20 µm sont phagocytées (internalisation) par les macrophages et les cellules épithéliales (bronchiques, alvéolaires et mésothéliales), entraînant une stimulation de la réponse cellulaire au stress ainsi que des perturbations de la mitose des cellules. Les effets biologiques des amiantes sous forme de fibres sont plus importants que ceux des minéraux de composition chimique similaire et sous forme de particules non fibreuses.
De nombreuses études démontrent que des effets toxiques plus importants se produisent avec des fibres plus longues ou des rapports L/D plus élevés. Cependant, le potentiel cancérogène des fibres d’amiante de faible rapport L/D (fibres courtes d'amiante, FCA) ne peut être exclu ; les FCA sont aussi susceptibles de provoquer une inflammation aiguë ou une fibrose si l’exposition est suffisante (excédant les capacités d’épuration pulmonaire).
Lire aussi: Solutions pour la rétention placentaire et l'allaitement
Les macrophages et les polynucléaires qui ne peuvent pas facilement phagocyter les fibres longues de plus de 20 µm (phénomène dit de la « phagocytose frustrée » ou limitée) relarguent des cytokines et des oxydants dans le milieu extracellulaire. Ces derniers provoquent à terme une inflammation chronique à l’origine de prolifération cellulaire, de génotoxicité, de synthèse et de libération de facteurs de croissance susceptibles de conduire à une fibrose, un épanchement pleural et au mésothéliome.
Les fibres longues et épaisses d’amiante déposées dans les poumons peuvent être encapsulées pour former des corps asbestosiques. Le rôle de la taille des fibres en fonction des trois principales pathologies liées à l'amiante semble être différent :
- l'asbestose est plus corrélée avec la surface des fibres retenues, une corrélation est montrée entre cette pathologie et la présence de fibres d'une longueur supérieure à 2 μm ;
- le mésothéliome est mieux relié au nombre de fibres de longueur > 5 μm et de diamètre < 0,1 μm ;
- le cancer du poumon avec des fibres de longueur > 10 µm et de diamètre > 0,15 µm ; plusieurs études, cependant, rapportent la présence de fibres très courtes dans les tissus pulmonaires et pleuraux des patients atteints de mésothéliome malin, suggérant de ne pas exclure le rôle des fibres courtes (< 5 μm) dans le développement des maladies liées à l'amiante.
Fibres Courtes, Fines et Fragments de Clivage
Lippmann [37] déduisait de la littérature que les pathologies liées à l’inhalation d'amiante telles que l'asbestose, le mésothéliome et le cancer du poumon, étaient associés à des fibres dont les longueurs dépassent des valeurs critiques. Il existerait aussi différents diamètres critiques des fibres :
- pour l'asbestose et le cancer du poumon, les plus étroitement liés aux fibres retenues dans les poumons, seules les fibres ayant un diamètre supérieur à 0,15 μm seraient critiques ;
- pour le mésothéliome qui est initié par les fibres qui migrent des poumons vers la plèvre et le péritoine, le risque pourrait être lié à des fibres de diamètre inférieur plus facilement éliminées par voie de drainage lymphatique.
Les fibres courtes d'amiante (FCA) et les fibres fines d'amiante (FFA) se différencient par les critères dimensionnels suivants :
- fibres fines d’amiante (FFA) : longueur L > 5 µm, diamètre D < 0,2 µm et rapport L/D > 3
- fibres courtes d’amiante (FCA) : longueur L ≤ 5 µm, diamètre D < 3 µm et rapport L/D > 3
Les fragments de clivage sont des fibres (L/D > 3 ; D < 3 μm) de longueur L > 5 μm ou courtes L < 5 μm, provenant des homologues non fibreux des amiantes. Il est important de noter que des paramètres autres que dimensionnels, tels que réactivité de surface ou composition chimique, impliqués dans le potentiel toxique des différentes amiantes concernent toutes les classes granulométriques.
Si les FCA sont intrinsèquement moins pathogènes que les fibres longues d’amiante, il est clair que la pathogénicité des FCA ne peut pas être complètement exclue, en particulier dans des situations à forte exposition. Cette différence d’effets démontrés repose principalement sur les études expérimentales du fait que peu d'études épidémiologiques ont pris en compte les FCA. D’après les données humaines, l'exposition à des fibres longues et fines serait associée à des taux plus élevés de cancers du poumon, mais aucune conclusion définitive ne peut être déterminée pour les autres classes de taille. Dans les études expérimentales, les différences proviennent d'études comparatives entre les effets des échantillons d'amiante de différentes longueurs moyennes ou différentes distributions en taille : la puissance fibrogène ou cancérogène des FCA est moindre que celle des fibres longues. Cependant, les FCA à fortes doses peuvent provoquer une inflammation, une fibrose pulmonaire interstitielle et des réactions pleurales. Ces éléments amènent à conclure que les fibres longues et fines semblent plus toxiques que les fibres courtes dont la clairance est plus rapide.
Concernant les fragments de clivage, l’ANSES concluait :
- que les études épidémiologiques ne permettent pas d’exclure un risque pour la santé lié à l’exposition aux fragments de clivage issus des variétés non asbestiformes des cinq amphiboles réglementaires ;
- qu’il existe un lien entre l’exposition de populations à certaines amphiboles calciques ou calco-sodiques présentes sous forme de mélange de différents faciès (telles que la fluoroédénite, la winchite ou la richtérite), et la survenue de cancers ;
- qu’il n’existe aucune donnée toxicologique scientifiquement validée permettant d’affirmer que les fragments de clivage répondant aux critères dimensionnels des fibres « OMS » (L > 5 μm ; D < 3 μm et L/D > 3) sont moins toxiques que leurs homologues asbestiformes.
Propriétés de Surface et Composition Chimique
Les caractéristiques physico-chimiques de surface des fibres influencent leur réactivité dans les milieux biologiques. De nombreux travaux ont porté sur leurs propriétés oxydo-réductrices susceptibles de catalyser des réactions et de générer des oxydants et des radicaux libres (espèces réactives de l’oxygène, ERO). Les radicaux libres peuvent oxyder les macromolécules biologiques et induire des lésions de l’ADN (avec un effet potentiel clastogène ou mutagène), des lipides ou des protéines ainsi que des dysfonctionnements cellulaires.
La composition chimique des fibres intervient dans leur cinétique de dissolution dans le milieu pulmonaire : le chrysotile est moins biopersistant que les amphiboles, en particulier aux pH acides. Les études de biométrologie ont montré que le chrysotile est moins fréquemment retrouvé dans les poumons que les amphiboles après un long délai post-exposition en raison de son instabilité moléculaire.
Indépendamment de leur composition chimique, les fibres aéroportées biopersistantes peuvent provoquer des maladies pleurales chroniques, ainsi qu’une fibrose pulmonaire et des cancers du poumon mais avec des différences en terme de cibles et d’effets :
- Toutes les variétés d’amphiboles sont suffisamment biopersistantes pour être considérées comme hautement toxiques et les différences observées dans leur capacité à produire des réponses pulmonaires et pleurales dépendent en premier lieu de leur distribution en termes de longueur et de diamètre ;
- Les fibres de chrysotile seraient potentiellement moins toxiques que les amphiboles en raison de leur plus grande solubilité in vivo qui conduit à leur dissolution et à des cassures selon la longueur (raccourcissement) mais le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a estimé que cela n’impliquait pas nécessairement un potentiel cancérogène plus faible que celui des amphiboles. Les fibres de chrysotile aéroportées sont souvent plus longues que les autres fibres d'amiante (> 20 μm) : ces fibres subissent une défibrillation et sont un facteur causal important pour la fibrose pulmonaire et le cancer du poumon chez l’Homme et l’animal par inhalation chronique.
Effets Cellulaires
Les effets de l’amiante sont la conséquence de deux types d’interaction : entre les cellules inflammatoires et les cellules mésothéliales et entre les fibres et les cellules conduisant à une stimulation de la prolifération des cellules épithéliales bronchiques, interstitielles pulmonaires et mésothéliales. Le mésothéliome malin résulterait de l'effet direct des fibres d’amiante sur les cellules.
tags: #geometrie #placentaire #carbonise #definition