Pathologie - Toxicologie
-
Toxicocinétique - Métabolisme [3 à 6]
Aucune donnée publiée n’est disponible sur la toxicocinétique, le métabolisme ou la distribution des persulfates étudiés.
Chez l'animal
Cependant, sur la base de la structure chimique, il est probable que ces sels subissent une dissociation ; le métabolisme de l'anion persulfate libère des espèces oxygénées réactives comme le peroxyde d'hydrogène (H2O2) et l'ion sulfate. Le peroxyde d'hydrogène est rapidement converti en oxygène et eau, par la catalase et la peroxydase cellulaires.
-
Toxicité expérimentale [3 à 6]
Toxicité aiguë
Les persulfates sont essentiellement irritants pour les yeux, le tractus respiratoire et le tractus gastro-intestinal mais pas pour la peau des animaux.
Une administration aiguë induit, chez les animaux exposés, essentiellement une irritation (nez et yeux) quelles que soient la voie et la nature du persulfate. Après exposition orale à forte dose, les animaux présentent ataxie, dyspnée, diarrhée, hypotonie musculaire et mydriase ; l'autopsie révèle, dans le cas d'une exposition au persulfate de sodium, une décoloration du parenchyme hépatique et rénal, une hémorragie et une ulcération de l'estomac et des parois de l'intestin ainsi qu'une coloration brun-verdâtre des poumons. Par inhalation, les trois composés provoquent, en sus de l'irritation, dyspnée et détresse respiratoire ; on observe, à l'autopsie, des lésions du foie, de l'estomac, des poumons, des reins et de la rate.
Les trois sels ne sont pas irritants pour la peau du lapin, intacte ou abrasée. Le persulfate de potassium n'est pas irritant pour l'œil du lapin, le persulfate de sodium induit une légère conjonctivite 48 heures après exposition, le persulfate d'ammonium est faiblement irritant (conjonctivite et iritis) si l'œil n'est pas lavé après instillation. Le persulfate de sodium est un irritant respiratoire pour la souris ; la RD50 est égale à 2 250 mg/m3.
Un test de sensibilisation respiratoire, pratiqué in vitro, donne un résultat négatif avec le persulfate de sodium. In vivo, chez le cobaye, les résultats sont également négatifs (test de Buehler) ou faiblement positifs (test de maximalisation avec déclenchement épidermique) ; le persulfate d'ammonium n'est pas sensibilisant.
Une hyperréactivité bronchique à l'acétylcholine est déclenchée, chez le lapin, par une exposition pendant 4 heures soit à du persulfate d'ammonium (50 mg/m3) soit à un aérosol formé d'un mélange (6,8 mg/m3 de persulfate de potassium, 4,21 mg/m3 de persulfate d'ammonium et 1,4 mg/m3 d'H2O2).
CL50/DL50
Espèce
Persulfate d’ammonium
Persulfate de sodium
Persulfate de potassium
CL50 inhalatoire
Rat
2950 mg/m3/4 h
5100 mg/m3/4h
> 42 900 mg/m3/1 h
DL50 orale
Rat
495 à 850 mg/kg
895 à 930 mg/kg
802 à 1162 mg/kg
DL50 cutanée
Rat
> 2000 mg/kg
Lapin
> 10 000 mg/kg
> 10 000 mg/kg
> 10 000 mg/kg
Tableau 1. DL50/CL50 des persulfates d'ammonium, de sodium et de potassium.Toxicité subchronique, chronique
Les persulfates, quel que soit le sel, produisent des lésions irritatives au site de contact par voie orale (tractus gastro-intestinal) et inhalatoire (bronches).
Une exposition du rat par inhalation (persulfate d'ammonium, 5 - 10 - 25 mg/m3, 6 h/j, 5 j/sem., 13 sem.) provoque râles et augmentation de la fréquence respiratoire, inflammation réversible de la trachée, des bronches et des bronchioles, baisse de poids corporel et augmentation du poids des poumons.
Par voie orale, le persulfate d'ammonium (82 mg/kg/j) dans la nourriture pendant 28 jours provoque une augmentation du poids des surrénales. Administré dans la nourriture pendant 90 jours, le persulfate de sodium (23 - 100 - 225 mg/kg/j) engendre une baisse de poids et, à la plus forte dose, une nécrose épithéliale et une atrophie de la membrane muqueuse du tractus gastro-intestinal.
Voie
NOAEL
Persulfate d’ammonium
Persulfate de sodium
Persulfate de potassium
Inhalatoire (6 h/j, 5 j/sem., 90 j)
10,3 mg/m3
Orale
(28 j dans la nourriture)
41 mg/kg/j
137 mg/kg/j
131,5 mg/kg/j
Orale
(90 j dans la nourriture)
100 mg/kg/j
Tableau 2. NOAEL (dose sans effet toxique observé).
Effets génotoxiques
Les persulfates, dans les tests pratiqués, ne sont pas génotoxiques in vitro et in vivo.
Les résultats des tests de génotoxicité pratiqués in vitro (Ames sur S. typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1537, TA1538 avec et sans activateurs métaboliques ; synthèse non programmée de l’ADN sur hépatocytes de rat ; aberrations chromosomiques sur fibroblastes de hamster chinois) sont négatifs avec les persulfates de sodium et d'ammonium ; le persulfate de potassium n'a pas été étudié.
In vivo, le persulfate de sodium n'induit pas de micronoyaux dans les érythrocytes de souris (338 mg/kg, ip) ni de synthèse non programmée de l’ADN chez le rat (820 mg/kg, gavage).
Effets cancérogènes
Aucun potentiel promoteur tumoral par application cutanée de persulfate d'ammonium n'a été observé chez la souris.
Le persulfate d'ammonium n'a pas de potentiel promoteur tumoral par application sur la peau abrasée de souris (induction diméthylbenzanthracène 20 mM ; promotion 0,2 ml d'une solution à 200 mg/ml, 2 fois/sem., 51 sem.).
La même dose, appliquée sans induction, ne provoque pas l'apparition de tumeurs cutanées chez cet animal.
Effets sur la reproduction
Aucune atteinte de la fertilité et du développement à la dose maximale de 250 mg/kg/,j non toxique pour les parents, n'a été observée.
Le persulfate d'ammonium (0 - 40 - 100 - 250 mg/kg/j dans la nourriture) administré aux rats mâles (2 sem. avant accouplement, 3,5 sem. après) et femelles (2 sem. avant accouplement, pendant la gestation et jusqu'au 4e jour de lactation) n'est pas toxique pour les parents et n'a pas d'incidence sur leur fertilité ou le développement des petits. La NOAEL est de 250 mg/kg/j.
-
Toxicité sur l’Homme
L'exposition aiguë est responsable d’irritations cutanées. Une exposition répétée entraîne des allergies cutanées et respiratoires. Une étude a montré un potentiel effet de sensibilisation au produit et de possibles effets sur la fonction respiratoire. Il n’existe pas de données concernant les effets mutagènes, cancérogènes ou toxiques sur la reproduction.
Toxicité aiguë
Irritation cutanée[6, 15]
Plusieurs publications rapportent des phénomènes irritatifs lors de l'application de patch tests à 5 % de persulfates. Des cas d'érythèmes de la face et de la tête ont été rapportés suite à l'utilisation de décolorants capillaires à base de persulfates.
Des éruptions cutanées ont été observées dans une usine de fabrication de persulfates d'ammonium et de potassium. Elles consistaient en des papules rouges entraînant des démangeaisons et des plaques eczématiformes sur les poignets et les avant-bras, les mains, le cou et la face. Les éruptions survenaient généralement un mois après le début du travail. 70 % des nouveaux employés étaient atteints. L'application de mesures simples d'hygiène tels que le port et l'entretien des gants a permis de réduire drastiquement ces cas.
Toxicité chronique
Allergie cutanée [10 à 14]
Au début du XXe siècle, les persulfates avaient été introduits dans la fabrication du pain pour inhiber les enzymes protéolytiques. Ces additifs ont été retirés dans de nombreux pays du fait de l'apparition d'eczéma des mains chez les boulangers.
Des eczémas cutanés avec positivité des tests épicutanés ont été observés dans plusieurs professions : technicien dans un laboratoire de contrôle des eaux, dans une usine de fabrication de farines de pommes de terre, chez un fermier appliquant un désinfectant sur des moutons et chez des coiffeurs. Les sels de potassium et d'ammonium étaient généralement en cause. Chez les coiffeurs, les sels d'ammonium sont utilisés comme décolorant. Selon les études, de 8 à 18 % des dermatoses allergiques chez les coiffeurs sont dues à ce produit, avec des patch tests fréquemment positifs. Une étude espagnole montre un doublement des réactions positives au persulfate d'ammonium lors de patch tests réalisés sur 300 coiffeurs de 1994 à 2003 par rapport à une population de 379 personnes de 1980 à 1993.
Un cas non professionnel de chéilite allergique suite à l'utilisation d'un produit de lavage des prothèses dentaires contenant du persulfate de potassium a également été décrit.
Des réactions anaphylactiques dues à des expositions au persulfate d'ammonium ou de potassium, ainsi que des urticaires ont été publiées. Lors d'application de décolorants capillaires, des réactions type rougeurs de la face, œdèmes, généralement 30 à 60 minutes après l'application, ont été décrites ; des urticaires généralisées, durant 24 heures, complétant le tableau.
Pathologies respiratoires allergiques [7, 16]
Un certain nombre de publications rapportent des cas documentés d'asthmes et de rhinites aux persulfates. Les symptômes surviennent au travail ou le soir, ils sont améliorés par le week-end ou les vacances et réapparaissent lors de nouvelles expositions. La rhinite précède souvent l'apparition de l'asthme.
Autres pathologies respiratoires [8, 9]
De rares études épidémiologiques ont été publiées en dehors du milieu de la coiffure. L'une concerne une usine de production de persulfates d'ammonium et de potassium. 52 employés, dont 12 directement exposés aux persulfates plus 13 témoins, ont fait l'objet de cette étude. Chaque salarié a rempli un questionnaire sur ses conditions de travail et ses symptômes médicaux. Des prick tests avec du persulfate d'ammonium et de potassium (dilué de 1 et 5 %) ont été effectués, ainsi qu'un dosage sérique d'IgE totaux et des tests de dépistage in vitro de pneumallergènes (phadiotop). 8 personnes ont développé une réaction positive aux prick tests, dont aucune parmi les témoins. Seuls 3 étaient directement exposées, les autres pouvant l'être par une pollution indirecte des locaux. Parmi eux, 6 se plaignaient de symptômes tels que picotements des yeux, nez qui coule, crises d'éternuements, toux et essoufflement. 9 personnes dont les résultats étaient négatifs aux prick tests rapportaient les mêmes signes. Les épreuves fonctionnelles respiratoires mettaient en évidence des débits expiratoires plus faibles pour les employés ayant des prick tests positifs. Ceci est d'autant plus significatif qu'il est signalé par ailleurs qu'il existe une sélection à l'embauche très stricte écartant les personnes présentant des pathologies respiratoires. Le faible effectif concerné par cette étude ne permet toutefois pas de tirer des conclusions fermes. Elle tend cependant à montrer la sensibilisation possible au produit et la possibilité d'effets sur les fonctions pulmonaires.
Une autre étude a été réalisée selon un protocole assez semblable dans une usine de production de persulfates d'ammonium et de sodium. 32 employés exposés et 18 témoins ont été étudiés. Aucun asthme n'a été rapporté, les épreuves fonctionnelles respiratoires étaient normales ainsi que les prick tests cutanés. Aucune réaction dermatologique n'a été signalée. Les auteurs ont cependant contacté les 7 employés qui ont quitté la production pour des raisons médicales et qui ne faisaient donc pas parti de l'étude. 6 sont partis du fait de dermatoses. Il est probable, d'après les auteurs, que l'absence de pathologie cutanée actuelle s'explique par un strict port des gants. Des prélèvements atmosphériques ont été réalisés montrant des niveaux généralement inférieurs à 1 mg/m3 avec des concentrations maximales de 3,6 mg/m3.
Effets génotoxiques
Il n'existe aucune donnée humaine publiée.
Effets cancérogènes
Il n'existe aucune donnée humaine publiée.
Effets sur la reproduction
Il n'existe aucune donnée humaine publiée.