Toxicité aiguë [19]
Les effets aigus de l’oxyde de propylène sont principalement localisés au niveau du premier site de contact (voies respiratoires et peau) ; Cette substance est irritante pour les yeux et les voies respiratoires, et probablement pour la peau.
Par inhalation, des CL50 4 heures sont de 1740 et 4000 ppm chez la souris et le rat, respectivement. Les animaux exposés présentent écoulement nasal, larmoiement, halètement et salivation excessive.
Par voie orale, la DL50 est comprise entre 382 et 587 mg/kg pc chez le rat. Des atteintes hépatiques et de la muqueuse de l’estomac sont rapportées chez les rats aux plus fortes doses testées [20].
Chez le lapin, la DL50 cutanée est de 1245 mg/kg ; l’application cutanée d’oxyde de propylène provoque une hyperémie et des œdèmes (solutions aqueuses de 10 ou 20 %, sous pansement occlusif pendant au moins 6 minutes) voire de cicatrices lors d’exposition plus importantes.
Irritation, sensibilisation
L'application sous pansement semi-occlusif d'oxyde propylène non dilué pendant 4 heures, sur la peau de lapins, n'entraine aucune irritation. Toutefois, compte tenu de la volatilité de l'oxyde de propylène, ce mode d'application ne semble pas approprié. L'exposition à des vapeurs provoque une irritation des yeux et des voies respiratoires supérieures chez la souris, le rat et le cochon d’Inde [9].
Aucun potentiel sensibilisant n’est mis en évidence chez le cochon d’Inde.
Toxicité subchronique, chronique [8, 19]
Lors d’une exposition par inhalation, la cavité nasale est la principale cible de l’oxyde de propylène : il induit des réponses inflammatoire et proliférative chez le rat et la souris. Des effets neurologiques peuvent survenir aux très fortes concentrations.
Des rats mâles ont été exposés à 0, 10, 20, 50, 150 ou 525 ppm de vapeur d'oxyde de propylène pendant quatre semaines, avant de récupérer pendant quatre semaines ; la toxicité et la prolifération cellulaire ont été examinées dans la cavité nasale. Aucun effet n’a été observé à 50 ppm ; l'hyperplasie épithéliale respiratoire, la dégénérescence de l'épithélium olfactif et la prolifération cellulaire aux deux sites dépendent de la dose et du temps et sont réversibles à l'arrêt de l'exposition [21].
Une exposition à 200 ou 400 ppm (6 h/j, 5 j/s, 103 sem) entraine une inflammation purulente, une hyperplasie régénérative et une métaplasie de l’épithélium nasal chez le rat et une inflammation chez la souris [22]. Les résultats d’une autre étude montrent que l’inflammation chronique de l’épithélium nasal est minime à 30 ppm (6 h/j, 5 j/sem, 28 mois) ; les dommages sont plus prononcés à 100 et 300 ppm [23].
Le rat semble particulièrement sensible à ces effets locaux en raison des caractéristiques morphologiques de ses cornets nasaux, conduisant à des schémas d'écoulement d'air qui peuvent augmenter le dépôt localisé dans les voies respiratoires supérieures chez cette espèce.
Une irritation des voies respiratoires et des yeux est observée chez des rats et des cochons d’Inde exposés à 457 ppm d’oxyde de propylène 7 heures par jour (138 fois réparties sur 198 jours) ; aucun effet n’est rapporté chez le singe et le lapin (7 h/j, 154 fois réparties sur 218 jours). Tous les animaux toléraient parfaitement 100 ppm [19].
Les expositions à de très fortes concentrations (1500 ppm, 6 h/j, 5 j/sem pendant 7 semaines) entrainent une dégénérescence axonale des nerfs des membres inférieurs de rats, associée à un retard de croissance et de maturation des fibres myélinisées [24, 25].
Effets génotoxiques [9, 19]
L’oxyde de propylène est mutagène in vitro ; in vivo, les résultats diffèrent selon la voie d’exposition.
In vitro
Dans les études de génotoxicité in vitro, l'oxyde de propylène donne des résultats positifs clairs et directs dans une grande variété de tests standards, provoquant des mutations dans les bactéries, les champignons, les cellules de rongeurs et humaines, en l'absence d'activation métabolique, ainsi que des aberrations chromosomiques et des échanges de chromatides sœurs.
In vivo
Les résultats obtenus dans les études in vivo diffèrent selon le mode d’administration. Par inhalation, aucun échange de chromatides sœurs et d’aberration chromosomique n’est détecté dans les lymphocytes de singes (100-300 ppm, 7 h/j, 5 j/sem pendant 2 ans). En revanche, l’injection intrapéritonéale d’oxyde de propylène entraine une hausse dose-dépendante du nombre d’aberrations chromosomiques, de micronoyaux et d’échanges de chromatides sœurs dans les cellules de moelle osseuse des souris exposées (5 doses allant de 30 à 450 mg/kg pc).
Chez le rat et la souris, les taux de mutations létales dominantes ne sont pas impactés par l’inhalation d’oxyde de propylène.
Effets cancérogènes [26]
L’oxyde de propylène est cancérogène : par inhalation, il induit des tumeurs au niveau des cavités nasales et de divers organes. Des tumeurs locales apparaissent à la suite d’expositions par voie orale ou sous-cutanée.
Par inhalation, les tumeurs sont principalement localisées au niveau des cavités nasales. Des souris mâles et femelles, exposées à 400 ppm d’oxyde de propylène (6 h/j, 5 j/sem, 103 sem), développent des hémangiomes et des hémangiosarcomes de la cavité nasale, et quelques tumeurs épithéliales nasales malignes à 200 et 400 ppm. De même chez le rat, des adénomes papillaires de la cavité nasale sont rapportés à 400 ppm pour les 2 sexes ; des adénomes et des carcinomes de la thyroïde se développent chez les femelles.
Par ailleurs, une incidence accrue de phéochromocytomes surrénaliens et de mésothéliomes du péritoine est observée chez des rats mâles exposés à 100 ou 300 ppm (7 h/j, 5 j/sem, 104 sem) [27]. Chez les femelles, ce sont les fibroadénomes et les adénocarcinomes mammaires qui voient leur incidence augmenter à 300 ppm (0-30-100 ou 300 ppm, 6 h/j, 5 j/sem, 28 mois) [23].
Chez le rat, l’ingestion d’oxyde de propylène ou son administration en sous-cutanée induit uniquement le développement de tumeurs locales (sarcomes cutanés, papillomes, hyperplasie et hyperkératose du pré-estomac).
Effets sur la reproduction
Aucun effet sur la fertilité ou le développement n’est rapporté par inhalation, hormis de légères variations dans la longueur de côtes cervicales. Les injections intra-péritonéales semblent avoir des effets sur les organes reproducteurs masculins mais sans impacter la fertilité.
Fertilité
Au cours d’une étude 2-générations, les paramètres liés à la reproduction n’ont pas été modifiés (rats, 0-30-100-300 ppm, 6 h/j, 5 j/sem, 14 semaines), même en présence d’une légère toxicité parentale à 300 ppm [28].
Suite à des injections intra-péritonéales, le poids des épididymes et le nombre de spermatozoïdes diminuent, pendant que le nombre de spermatozoïdes anormaux augmente significativement (186 mg/kg pc, 3 injections/sem pendant 2 semaines + 1 injection) ; la hausse du nombre de spermatozoïdes immatures est dose-dépendante dès 47 mg/kg pc (3 injections/semaine pendant 6 semaines) [29].
Développement
Aucune toxicité maternelle ou embryonnaire n’est rapportée chez le lapin exposé à 500 ppm du 7e au 19e jour de gestation (GD), ou de GD1 à GD19. Chez le rat, l’oxyde de propylène n’entraine pas de toxicité chez les femelles gestantes (0-100-300-500 ppm, 6 h/j, GD6 à GD15) ; à la plus forte concentration, les nouveau-nés présentent des variations au niveau de la longueur des côtes cervicales mais aucune malformation [30].
