TOX. 360 MERCURE toxicologie médicolégale

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1 - I - PHASE PREANALYTIQUE A. Prélèvements TOX. 360 MERCURE toxicologie médicolégale 1. Nature : Selon le consensus S.F.T.A du 23/02/96 concernant les modalités de l autopsie en Médecine Légale : - Sang périphérique (recueilli sur EDTA / héparine), - Sang cardiaque - Urines - Bile, contenu gastrique, cheveux, viscères (rein,cerveau )! Au risque potentiel de souillure par les désinfectants mercuriels (mercurochrome, merseptyl, mercryl) pour les prélèvements sanguins et aux agents de conservation, ajoutés dans les récipients de recueil des urines. 2. Quantité : La quantité de chaque échantillon prélevé se fera sous l autorité et la décision du médecin légiste. L ensemble de ces prélèvements peut être mis dans une boite en matière plastique fermée au moyen d un couvercle clipsable Sang (2 à 5 ml), Urine (5 ml), Contenu gastrique (10 à 20 ml), Bile (5-10 ml),1 mèche de cheveux, viscères (1 à 30g de chaque organe) 3. Nature du contenant : Sang : tube ou flacon en verre Urine et bile : flacon en verre Viscères : 1 poudrier de chaque organe Cheveux : 1 enveloppe 4. Renseignements utiles : - date et heure des faits - date et heure du décès - mode de conservation du corps - date et heure du prélèvement - date et heure de réception des échantillons au laboratoire - date et heure des analyses 5. Mode de conservation des échantillons souhaité : Froid à 4 C ou congelé à <-18 C Il ne faut pas oublier le caractère volatil du mercure particulièrement par forte chaleur. Page 1 sur 7

2 B. Circonstances et causes de l'intoxication Les sources d intoxication au mercure sont ubiquitaires : domestiques, environnementales et professionnelles. Les principales sources d expositions professionnelles sont : extraction du métal, industrie électrique (piles, contacteurs, enseignes lumineuses..), fabrication d appareils scientifiques de précision, production de chlore et de potasse ou de soude, préparation d amalgames dentaires, fabrication de verrerie graduée Les sources d expositions extraprofessionnelles sont : soins dentaires, amalgames, médicaments (désinfectants, antiseptiques), influence de l alimentation, blanchiment de la peau (crème,savon) Les utilisations industrielles du mercure contribuent à la pollution environnementale : combustion du charbon, usine de production du chlore, l incinération de déchets, l usage de pesticides organomercuriels. L importante volatilité du mercure fait que sa principale source dans l environnement est le dégazage de l écorce terrestre. L activité volcanique constitue aussi une source naturelle de mercure C. Traitements 1. Thérapeutique du sujet : Il est intéressant de connaître toutes les substances absorbées par le sujet, afin d en étudier les interactions. 2. Thérapeutique mise en oeuvre dans le cadre de l intoxication : Mise en place d un traitement à base de chélateurs. Des traitements chélateurs par le BAL (2,3 dimercaptopropanol) ou par des agents comportant des groupements sulfhydriles comme : D - penicillamine, N -acetyl D - penicillamine, DMPS (2,3dimercaptopropane 1 sulfonate de sodium) et DMSA (acide dimercaptosuccinique) sont indiqués au cours des intoxications aigues ou chroniques. D. Données pharmacologiques et toxicologiques 1. Demi-vie, élimination métabolisme, et redistribution post-mortem: a) mercure élémentaire et mercure inorganique Le mercure élémentaire sous forme de vapeur est essentiellement absorbé par voie pulmonaire (75 à 85%). L absorption par voie orale est faible (<1%). La voie souscutanée est une voie accidentelle de pénétration du mercure métallique chez les infirmières. Le mercure élémentaire absorbé est distribué dans les hématies et dans divers organes notamment dans le rein et le cerveau où il est oxydé en ion mercurique. En aigu, l'excrétion fécale prédomine (50%) avec une élimination urinaire inférieure à 15% et d'environ 37% dans l'air expiré. Chez les sujets exposés de façon chronique, l'élimination urinaire (environ 60%) dépasse l'excrétion fécale (<45%). Pour les composés inorganiques du mercure, la quantité absorbée à la suite d'une ingestion est inférieure à 10%. En milieu industriel, les risques d'intoxication par inhalation sont faibles sauf si les sels de mercure sont sous forme de poussière ou d'aérosols. Dans ce cas, l'absorption pulmonaire dépend de la taille et de la solubilité des particules. La pénétration cutanée suite à l'application de crèmes ou autres préparations est significative. Page 2 sur 7

3 Les ions mercureux sont rapidement transformés en ions mercuriques. Le passage des composés inorganiques du mercure au niveau des barrières hématoencéphalique et placentaire est limité. Le lieu de stockage principal est le rein qui représente environ 90% de la charge corporelle à l'état d'équilibre.. La demi-vie d élimination du mercure sanguin est biphasique avec une première phase rapide (3 à 5j) et une deuxième phase plus lente (15 à 45 j). La demi-vie d'élimination urinaire est de 41 à 90 jours. Dans les tissus, la demi-vie la plus courte est observée pour le poumon (2 j). Le cerveau présenterait une cinétique d élimination biphasique avec une première phase de 20 j et une seconde beaucoup plus longue encore mal connue. La demi-vie dans le rein (60 j) est identique à celle du corps entier confirmant la prédominance de cet organe dans le stock global de l organisme. b) Mercure organique Pour la population générale, l exposition s effectue par voie digestive (poissons, aliments contaminés par le méthylmercure). L'absorption est pratiquement totale (>90%). Dans le sang le mercure organique est presque complètement intra-érythrocytaire (90%). Il traverse les barrières hématoencéphalique et placentaire. Il est distribué dans tout le corps et s accumule principalement dans les reins et le cerveau. Il est principalement excrété dans les fécès (90%).. 2. Concentrations thérapeutiques, toxiques et létales : (facteur de conversion : 1 µg/l = 4,99 nmol/l) Valeurs usuelles de sujets non exposés : - sérum : < 4 µg/l (Hg total) - sang total : < 10 µg/l (Hg total) - sang total : < 5 µg/l (Hg inorganique total) - urines : < 5 µg/g de créatinine Chez les sujets professionnellement exposés : - valeur-guide française : - sang total < 15 µg/l (Hg inorganique total) en fin de poste et en fin de semaine. - urine < 50 µg/g créatinine (Hg inorganique total) avant le début de poste - valeur de référence allemande : - sang total : < 25 µg/l (Hg métallique et composés inorganiques) < 100µg/L (Hg organique) - urine < 100 µg/l (Hg métallique et composés inorganiques) Concentrations associées à des effets toxiques : - urine : >300 µg/l - sang total : > 200 µg/l Hg organique - l élimination urinaire est très augmentée après chélation 3. Stabilité in vitro dans les prélèvements biologiques : Non renseignée Page 3 sur 7

4 - II - PHASE ANALYTIQUE Toxicologie médicolégale A. Analyse toxicologique par méthodes spécifiques Critères à remplir pour la recherche et/ou le dosage du Mercure Méthodes utilisées : Deux techniques principales sont utilisées en pratique courante : - spectrométrie d'absorption atomique, - spectrométrie d'émission en plasma induit haute fréquence (ICP-AES). Dans les deux cas, la génération d'hydrure est nécessaire pour atteindre un niveau de sensibilité suffisante. En cas de dosage de la totalité du mercure, on pourra pratiquer une minéralisation du milieu biologique. On aura toujours recours à une séparation préalable du mercure de son milieu. La spectrométrie de masse couplée à un plasma induit haute fréquence (ICP-MS) est une méthode en plein développement. Le dosage du mercure total dans les milieux liquides (sang, urine ) est réalisé après une simple dilution de l'échantillon. a) étapes préalables au dosage du mercure Minéralisation devra éviter toute perte par volatilisation - utilisation des fours à micro-ondes plus efficace - mélange HNO 3 /H 2 SO 4 - mélange bromate/bromure Concentration - séparation Les méthodes de séparation se pratiquent soit sur un échantillon isolé, soit en continu (meilleure reproductibilité) - formation d'un amalgame - obtention d'une vapeur froide (différents réducteurs peuvent être utilisés) : - SnCl 2 en milieu alcalin - SnCl 2 en milieu acide - NaBH 4 en milieu acide - NaBH 4 en milieu alcalin - formation d'un complexe b) les méthodes Activation neutronique Dilution isotonique couplée à la spectrométrie de masse Chromatographie en phase gazeuse (le détecteur employé est une capture d'électrons) Chromatographie liquide de haute pression (CLHP) Page 4 sur 7

5 Spectrophotométrie d'absorption atomique [technique la plus utilisée en routine couplée avec la production de vapeur froide (SnCl 2, NaBH 4 )]. Spectrophotométrie d'émission en plasma induit haute fréquence Fluorescence atomique Vapeur froide Amalgame/vapeur froide ICP-MS Domaine d'analyse 2 à 200 µg/l dans le sang et les urines 1. Limite de détection et/ou de quantification : Les limites de détection / quantification sont données à titre indicatif. En effet, elles peuvent varier du fait que l on ne maîtrise pas la qualité des prélèvements d autopsie que l on analyse. - SAA (réducteur SnCl 2 ) : Hg minéral : 0.05 pmol,hg organique :0.2 pmol - SAA (réducteur NaBH 4 ) : 10 à 15 pmol - Spectrophotométrie d émission en plasma induit haute fréquence (ICP-AES) : 0.25 pmol - Fluorescence atomique : 0.05 pmol - ICP-MS : Sang total LQ : 1 µg/l Urines LQ : 1 µg/l Cheveux LQ : 0,01 ng/ml 2. Validation de la méthode : La validation ne concerne que le sang total et éventuellement sérum, plasma et urines seuls milieux pour lesquels existent des données bibliographiques concernant les taux thérapeutiques, toxiques et mortels. Selon critères du laboratoire. 3. Existence d'interférences analytiques : Non 4. Pièges à éviter : Le mercure peut se volatiliser à la température du laboratoire. Risque élevé de contamination de l échantillon. La consommation de poisson (contenant du Hg organique), le tabagisme, les soins dentaires, les médicaments désinfectants contenant des dérivés mercuriels. Eviter les pots en polystyrène cristal (adsorption). Page 5 sur 7

6 B. Analyse toxicologique par méthode immunochimique Critères à remplir pour la recherche et/ou le dosage de Mercure Méthodes utilisées : Pas de méthode existante - III - PHASE POSTANALYTIQUE Mode de conservation des échantillons conseillé : - Liquides biologiques et viscères à 4 C ou congélation (< -18 C) - Cheveux à température ambiante à l abri de l humidité Page 6 sur 7

7 Bibliographie (voir instruction aux auteurs des Annales de Toxicologie Analytique) Garnier R. Mercure. In : Toxicologie clinique. 5e édition. Bismuth Ch. (Ed), Masson, Paris, Garnier R, Poupon J. Biométrologie de l exposition aux métaux. Communication orale, Congrès de la SFT, Paris, novembre IPCS (International Programme on Chemical Safety). Concise International Chemical AssessmentDocument n 50 Elemental mercury and inorganic mercury compounds: Human health aspects. WHOGeneva, Miquel G. Les effets des métaux lourds sur l environnement et la santé. Office parlementaire d évaluation des choix scientifiques et technologiques, 2001;360p Apostoli P, Cortesi I, Mangili A, Elia G, Drago I, Gagliardi T et coll. Assessment of reference values formercury in urine : the results of an Italian pol. Sci Total Environ.2002 ;289(1-3) : Zimmer H, Ludwig H, Bader M, Bailer J, Eickholz P, Staehle HJ et coll. Determination of mercury in blood, urine and saliva for the biological monitoring of an exposure from amalgam fillings in a groupwith self-reported adverse health effects. Int J Hyg Environ Health ; 205: Chappuis P. Techniques d analyse des oligoéléments chez l homme. Lavoisier,1995, Lauwerys R. Toxicologie industrielle et intoxications professionnelles. Masson, 2003, Baselt RC. Disposition of toxic drugs and chemicals in man. Chemical Toxicology Institute, 4ème edition, Goullé J.P. Mahieu L. Castermant J. Neveu N. Lainé. G. Nouveau M.P. Gehanne R. Bouige D. Lacroix C. Validation d une technique de dosage multiélémentaire des métaux par ICP-MS dans les milieux biologiques. Ann. Tox. Anal ; 15 (4) : Correctif dans Ann. Tox. Anal ; 16 (4) : Goullé, J.P., Mahieu, L., Neveu, N., Bouige, D., Castermant, J., Laine, G., Nouveau, M.P., Gehanne, R., and Lacroix, C. Dosage multiélémentaire des métaux et métalloïdes dans les milieux biologiques par ICP-MS : valeurs usuelles chez 100 témoins. Ann. Toxicol. Anal. 2004, 16 (4) : Goullé J.P., Mahieu L., Bonneau L., Laine G., Bouige D., Lacroix C. Validation d une technique de dosage multiélémentaire des métaux et métalloïdes dans les cheveux par ICP-MS. Valeurs de référence chez 45 témoins. Ann. Toxicol. Anal. 2005, 17(2) : Goullé J.P., Métaux. Toxicologie et Pharmacologie Médicolégales. Collection Option Bio, Editeur Kintz P., 1998, pp Afssaps. Le mercure des amalgames dentaires. Octobre 2005 INERIS. Fiches de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques. Mercure et ses dérivés. Version n 2-2 mai Page 7 sur 7