Toxicité aiguë [2, 3, 11, 15 à 17, 19, 20]
Le 2,4-D et ses dérivés provoquent des troubles neurologiques centraux. Les formes acide et sels d’amine sont irritantes pour les yeux. Le 2,4-D est considéré, par l’Union européenne, comme sensibilisant cutané.
Chez l'animal, la toxicité aiguë des différentes formes de sels et d'esters du 2,4-D est du même ordre que celle de la forme acide, modérée par voie orale avec des signes cliniques incluant ataxie, réduction de l'activité, atonie musculaire, pilo-érection, prostration, hyporéflexie, démarche hésitante et dyspnée, comportant une courte période de récupération.
La toxicité orale aiguë du 2,4-D chez le rat est modérée, avec une DL50 de 425 - 764 mg/kg ; celle de l'ester de 2-éthylhexyle (2,4-D 2EHE) est de 720 - 982 mg/kg et celle du sel de diméthylamine est de 625 mg/kg. Des signes de toxicité incluant ataxie, réduction de l'activité, atonie musculaire, pilo-érection, prostration, hyporéflexie, démarche hésitante et dyspnée, suivis d'une courte période de récupération, ont été observés.
Les études de neurotoxicité effectuées sur le 2,4-D et le dichlorophénoxyacétate de butyle (2,4-D butyl ester) ont montré un potentiel neurotoxique, évident aux doses fortes.
Une dose unique de 15, 75 ou 250 mg/kg de 2,4-D, administrée par gavage, provoque chez le rat des perturbations de la locomotion et de la coordination.
L'administration orale unique, chez le rat placé en openfield, de 60, 100, 200 ou 300 mg/kg de 2,4-D sous forme de sel de diméthylamine provoque, à toutes les doses, des troubles du comportement (diminution de la locomotion) ; à l'autopsie, une diminution de la sérotonine et une augmentation de l'acide 5 OH-indolacétique au niveau cérébral ont été mises en évidence.
Il n'a pas pu être défini précisément de dose sans effet neurotoxique aigu chez le rat : cette dose est inférieure à 15 mg/kg.
Les effets neurotoxiques du 2,4-D butyl ester ont été investigués sur l'embryon de poulet : une exposition unique de 3,1 mg par œuf de poule provoque, chez l'embryon, une hypomyélinisation au niveau cérébral ainsi que des altérations de la multiplication cellulaire et de la différenciation.
Chez le rat, le 2,4-D, administré à la dose de 100 mg/kg par voie intrapéritonéale chez les mères du 15e au 25e jour post-partum, provoque chez la progéniture, au travers de la lactation, un déficit myélinique du système nerveux (cerveau).
Toujours chez le rat, l'administration dans l'alimentation de 70 mg/kg de 2,4-D du 16e jour de la gestation jusqu'au 23e jour post-partum provoque un retard du développement du réflexe de redressement, de la géotaxie et de l'appui sur les pattes arrières.
Ces résultats chez le rat montrent la sensibilité de la progéniture à l'exposition au 2,4-D pendant le développement pré- et post-natal.
Par voie cutanée, la DL50 du 2,4-D acide est supérieure à 2000 mg/kg (test limite) ou supérieure à 2531,3 mg/kg chez le rat et supérieure à 2000 mg/kg (test limite) chez le lapin. Celle du 2,4-D 2EHE est supérieure à 2000 mg/kg chez le lapin. Aucun signe de toxicité systémique n'est observé dans ces études.
Chez le rat, la CL50 par inhalation après 4 heures d'exposition au 2,4-D est supérieure à 1,79 mg/L. Celle du 2,4-D 2EHE est supérieure à 5,39 mg/L.
Le 2,4-D et le 2,4-D 2EHE ne sont pas irritants pour la peau du lapin.
Le 2,4-D est un irritant sévère pour l'œil, induisant des zones d'opacité cornéenne, iritis, inflammation sévère de la conjonctive et hémorragie de la membrane nictitante chez le lapin. Le 2,4-D 2EHE n'est pas irritant pour les yeux du lapin.
Le 2,4-D a donné des résultats négatifs dans deux tests de Buehler (dont un modifié) chez le cobaye ; le 2,4-D 2EHE n'est pas sensibilisant pour le cobaye (test de Buehler). Toutefois, l'Union européenne a classé le 2,4-D, ses sels et ses esters comme sensibilisants cutanés du fait de l'absence du test de Magnusson et Kligman.
Toxicité subchronique, chronique [2, 6, 9, 11, 15]
Les effets du 2,4-D sont essentiellement neurologiques, hépatiques et rénaux.
2,4-D acide
Les études de toxicité subchronique chez le rat (90 jours, voie orale), la souris (90 jours, voie orale) et le chien (90 jours et 1 an, voie orale), montrent que les organes cibles sont le rein et le foie, avec augmentation du poids des organes et modification des paramètres biochimiques des fonctions rénales et hépatiques.
Par voie orale chez le rat, la dose sans effet est de 15 mg/kg/j.
Par voie cutanée chez le lapin, la dose sans effet est de 10 mg/kg/j pour les effets locaux et de 100 mg/kg/j pour les effets systémiques (étude à 21 jours).
Chez le rat et la souris, la dose sans effet, après administration à long terme de 2,4-D dans l'alimentation, est de 5 mg/kg/j, basée sur des modifications de certains paramètres hématologiques et/ou biochimiques et des modifications histopathologiques :
- chez le rat, aux deux plus fortes doses testées (75 et 150 mg/kg/j), parmi les effets toxiques à long terme, le 2,4-D entraîne une augmentation du poids relatif de la thyroïde ainsi qu'une diminution des niveaux de T4.
À la dose de 150 mg/kg/j, une augmentation du poids relatif du cœur et du cerveau, une augmentation de la fréquence des phéochromocytomes des surrénales (mâles seulement) ainsi qu'une opacité bilatérale du cristallin (femelles seulement) sont observées. L'administration de 2,4-D pendant 12 mois (5, 75 ou 150 mg/kg/j) provoque des effets neurotoxiques à toutes les doses. - chez la souris, les effets toxiques du 2,4-D à long terme, aux plus fortes doses testées (62,5 et 125 mg/kg/j), se manifestent essentiellement au niveau rénal par une augmentation du poids de l'organe, une diminution de la vacuolisation des tubules proximaux et une dégénérescence avec régénération de la portion descendante des tubules proximaux.
2,4-D 2EHE
L'étude des effets subchroniques du 2,4-D 2EHE chez le rat (90 jours, voie orale) et le chien (28 et 90 jours, voie orale) montre que l'organe cible est le rein, avec modification du poids de l'organe et des paramètres biochimiques de la fonction rénale.
Chez le rat, la dose sans effet du 2,4-D 2EHE par voie orale est de 22,6 mg/kg/j ; par voie cutanée chez le lapin, la dose sans effet est de 16,3 mg/kg/j pour les effets locaux et de 162,8 mg/kg/j pour les effets systémiques (étude à 21 jours, voie cutanée).
Effets génotoxiques [2, 9, 11, 13, 15]
La plupart des résultats in vitro et in vivo indique que le 2,4-D n’est pas génotoxique, en dehors d’un test sur cellules de mammifères à forte dose et in vivo de résultats équivoques sur cellules germinales.
In vitro
Le 2,4-D acide, le 2,4-D 2EHE ou le 2,4-D sous forme de sel d'amine ne provoquent pas de mutations ponctuelles dans le test d’Ames (essais de mutation reverse sur S. typhimurium, avec ou sans activation métabolique).
Par contre, des résultats positifs de mutations ponctuelles ont été observés avec le 2,4-D acide sur cellules de mammifères (L5178Y/TK), en présence d'activation métabolique, liés à la dose et significatifs à partir de 625 µg/mL ; aucune information n'est disponible pour le 2,4-D 2EHE avec ce type de test.
Le 2,4-D et le 2,4-D 2EHE n'induisent pas de synthèse non programmée d’ADN sur hépatocytes primaires de rat in vitro.
In vivo
Le test du micronoyau sur souris est négatif avec le 2,4-D et le 2,4-D 2EHE. Le test UDS sur hépatocytes de rats isolés ex vivo donne des résultats négatifs avec le 2,4-D.
Dans un test sur cellules germinales de Drosophila melanogaster (induction de létaux récessifs liés au sexe), le 2,4-D a présenté une activité mutagène à la dose de 1000 ppm. 2,4-D 2EHE sur cellules germinales.
Effets cancérogènes [2, 3, 9, 11, 15]
Les études long terme réalisées chez le rat et la souris par administration de 2,4-D dans la nourriture n'ont pas montré de potentiel cancérogène significatif. L'organe cible est le rein (cf. § Toxicité subchronique, chronique).
Des résultats équivoques ont été obtenus avec le 2,4-dichlorophénol (un des métabolites du 2,4-D) dans une étude des effets cancérogènes chez la souris mâle : lymphomes au niveau de la rate et du cœur à la plus forte dose de 1000 ppm.
Effets sur la reproduction [2, 3, 11, 18]
Le 2,4-D induit une diminution du taux de survie des petits et des poids corporels à des doses materno-toxiques. Il ne provoque pas d’effet tératogène.
Fertilité
Dans l'étude sur deux générations chez le rat, le 2,4-D n'entraîne pas de modification des paramètres de la reproduction (indices de viabilité, durée de la gestation...) aux doses de 5 ou 20 mg/kg/j pour les générations F0 et F1. À la plus forte dose testée (80 mg/kg/j), des effets toxiques sont notés sur la génération F0, avec une diminution de la consommation alimentaire et une augmentation de durée de la gestation.
Toujours à la plus forte dose, la toxicité du 2,4-D se manifeste sur les portées de la génération F1 par une diminution du poids corporel des petits F1a et F1b pendant la lactation, par une diminution de la taille des portées et par une mortalité augmentée des F1b.
Les paramètres des portées F2a et F2b, incluant la survie des petits et la croissance des portées n'ont pas été affectés par le traitement jusqu'à la dose de 20 mg/kg/j.
La dose sans effet sur la fertilité est de 5 mg/kg/j.
Développement
Dans les études de tératogénicité avec le 2,4-D chez le rat (0, 8, 25 ou 75 mg/kg/j) ou le lapin (0, 10, 30 ou 90 mg/kg/j), des effets toxiques ont été notés à la plus forte dose chez les mères (diminution du poids corporel et du gain de poids corporel pour les deux espèces et avortements chez le lapin).
Chez le rat, le 2,4-D provoque chez la progéniture une augmentation des variations du squelette à la plus forte dose testée (75 mg/kg/j).
La dose sans effet sur le développement est de 25 mg/kg/j.
2,4-D 2EHE
Les mêmes effets qu'avec le 2,4-D sont observés chez le rat au niveau de la reproduction et du développement.
Les études de tératogénicité conduites avec le 2,4-D 2EHE chez le rat ou le lapin mettent également en évidence les mêmes effets toxiques qu'avec le 2,4-D, à des niveaux de doses similaires.
Il existe d'autre part certaines interrogations concernant une possible activité perturbatrice endocrinienne du 2,4-D et de son métabolite le 2,4-dichlorophénol.
