Pathologie - Toxicologie
Le TDI est principalement absorbé par voie respiratoire. A la suite d’une exposition par inhalation, la majorité du TDI forme des adduits avec les macromolécules de l'organisme alors que par voie orale, il est rapidement métabolisé en toluènediamines (TDA) libres ou acétylées. Les 2,4- et 2,6-TDI conjugués aux macromolécules, les TDA et leurs produits acétylés sont excrétés dans les urines et les fèces.
Le TDI est très toxique par inhalation. Il entraîne des irritations respiratoires, cutanées et oculaires et peut provoquer une sensibilisation respiratoire et cutanée. Lors d’expositions répétées, une atteinte sévère du tractus respiratoire est observée.
Les tests de génotoxicité réalisés in vitro donnent des résultats positifs, alors que ceux menés in vivo s’avèrent négatifs ; cette différence s’expliquerait par la formation probable de TDA dans le milieu d'incubation des cellules. Des effets cancérogènes sont rapportés chez les rongeurs uniquement par voie orale. Aucun effet sur le développement ou la fertilité n’est mis en évidence chez le rat.
-
Toxicocinétique - Métabolisme
Chez l'animal
Absorption
Chez le rat, le taux d’absorption par voie orale du 2,4-TDI est compris entre 12 et 20 %, après administration d’une dose unique de 60 mg/kg par gavage ; par voie respiratoire, entre 60 et 90 % du 2,4-TDI inhalé est absorbé, à la suite d’une exposition à 2 ppm pendant 4 heures [21].
Très peu d’informations sont disponibles pour la voie cutanée. Suite à l’application de 330 mg/kg pc de 2,4-TDI sur la peau de rats pendant 8 heures maximum, moins de 1 % de la dose initiale est retrouvé dans l’urine, le sang et la carcasse [22].
Dans le milieu professionnel, les travailleurs sont exposés au TDI principalement par la voie respiratoire ; l’exposition par voie cutanée reste possible bien que le TDI soit peu absorbé par la peau. Après absorption, la grande majorité du TDI se combine facilement avec différentes macromolécules de l’organisme (dont les protéines), produisant ainsi des adduits qui vont rejoindre la circulation sanguine. Le TDI restant peut subir une hydrolyse acide et former les métabolites suivants : 2,4-toluène diamine (2,4-TDA) dans le cas de l’isomère 2,4-TDI, et 2,6-toluène diamine (2,6-TDA) dans le cas de l’isomère 2,6-TDI. Ceux-ci peuvent ensuite être acétylés ou bien réagir avec des molécules de TDI libres et former ainsi des polyurées.
La voie fécale est la principale voie d’excrétion chez des rats exposés au 2,4-TDI marqué au carbone 14 par la voie orale ou par inhalation. Les TDI et les TDA sous forme de conjugués sont détectés dans l’urine qui constitue la seconde voie d’élimination.
Distribution
Après inhalation de 2 ppm de 2,4-TDI radiomarqué pendant 4 heures, les niveaux les plus importants de radioactivité sont mesurés dans la carcasse, la peau et le tractus gastro-intestinal des rats [21]. A la suite d’une exposition de 4 heures (0,026 - 0,143 et 0,821 ppm, 14C-2,4-TDI), les niveaux les plus élevés de 2,4-TDI sont retrouvés dans le sang, le foie, l’estomac, les reins, les poumons et la trachée des rats [23].
De même, après ingestion, le 2,4-TDI est principalement retrouvé dans la peau, les poumons, le foie et les reins de rats ayant reçu par gavage 60 mg/kg 14C-TDI [21].
Suite à l’application de 330 mg/kg de 14C-2,4-TDI pendant 0,5 - 1 ou 8 heures sur la peau de rats, de très faibles quantités sont détectées dans la carcasse (0,25 - 0,44 et 0,52 % de la dose initiale) [22].
Métabolisme
A la suite d’une exposition par voie orale, le TDI peut subir une hydrolyse acide et former les métabolites suivants : 2,4-toluènediamine (2,4-TDA) dans le cas de l’isomère 2,4-TDI, et 2,6-toluènediamine (2,6-TDA) dans le cas de l’isomère 2,6-TDI. Ceux-ci peuvent ensuite être acétylés ou bien réagir avec des molécules de TDI libres et former ainsi des polyurées.
A contrario, après inhalation, une très faible proportion de TDI est hydrolysée en TDA, la majorité du TDI formant des adduits avec les macromolécules de l’organisme (conjugués labiles acides) [21].
Schéma métabolique
Métabolisme du 2,4-TDI (modifié d’après [52])
Excrétion
La voie fécale est la principale voie d’excrétion chez des rats exposés au 2,4-TDI marqué au carbone 14 par voie orale ou par inhalation. Les 2,4- et 2,6-TDI conjugués aux macromolécules, les TDA et leurs produits acétylés sont détectés dans l’urine qui constitue la seconde voie d’élimination [21].
Surveillance Biologique de l'exposition
Le dosage des TDA (2,4- et 2,6-, après hydrolyse), dans les urines recueillies pendant les 4 heures suivant la fin du poste, serait le meilleur reflet de l'exposition du jour même. Etant donné le risque de passage percutané, ce dosage sensible et spécifique est intéressant. Il est bien corrélé à l'intensité de l'exposition au TDI, mais cette corrélation n'est pas toujours retrouvée chez les travailleurs exposés en raison de l’influence de la charge de travail, de la pénétration percutanée, de la possible formation de TDA in situ sur le lieu de travail à partir du TDI lors de la dégradation thermique du polyuréthane.
Le dosage des TDA dans le plasma en fin de poste de travail reflète l'exposition cumulée des semaines précédentes. Cependant les données permettant de corréler l’exposition atmosphérique au TDI et les concentrations plasmatiques de TDA sont insuffisantes.
Les dosages du TDI total urinaire et plasmatique en fin de poste de travail ont été proposés mais étant donné l'hydrolyse rapide du produit, ces paramètres doivent être regardés avec prudence.
Le dosage des adduits TDI ou TDA aux protéines a été proposé, son intérêt mérite d’être démontré.
Pour les TDA urinaires, il existe des valeurs biologiques d’interprétation pour la population professionnellement exposée.
-
Toxicité expérimentale
-
Toxicité sur l’Homme