15.10.5 Effets sur les animaux de laboratoire et dans les épreuves in vitro

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15 PESTICIDES
Comme la plupart des espèces, l'homme convertit une partie du DDT en
DDE, qui s'accumule encore plus facilement que le DDT. On peut également
trouver dans les tissus une petite quantité de DDD, qui est un intermédiaire dans
la formation du principal produit d'excrétion, à savoir l'acide 2,2-bis( 4-
chlorophényl)-éthanoïque (DDA). Quelques autres métabolites ont été détectés
chez des animaux de laboratoire, mais pas chez l'homme. Le DDT technique est
excrété plus rapidement et s'accumule moins facilement que le p,p'-DDT, car il
contient 15 à 20% d'o,p'-DDT (4).
15.10.5 Effets sur les animaux de laboratoire et dans les
épreuves in vitro
Exposition aiguë
La toxicité aiguë du DDT est élevée pour les insectes (DL de 14 mg/kg de poids
50
corporel) et plus faible pour les mammifères (DL par voie orale: 150-400 mg/
50
kg de poids corporel). L'intoxication aiguë provoque des symptômes
caractéristiques d'une atteinte du système nerveux central et la mort est
généralement due à un arrêt respiratoire. De fortes doses de DDT provoquent
une nécrose focale des cellules hépatiques chez différentes espèces (3).
Exposition à long terme
Des études à long terme sur la toxicité orale du DDT ont été effectuées chez le rat,
la souris, le hamster, le chien et le singe. Le foie est l'un des principaux organes
cibles et les effets hépatiques vont d'une augmentation du poids de cet organe à
la nécrose cellulaire. La DSEIO concernant les effets hépatiques a été évaluée à
32 mg/kg de poids corporel par jour pendant 78 semaines chez le rat et à environ
10 mg/kg de poids corporel par jour chez le singe rhésus pour une administration
s'étendant sur 3,5 à 7,5 années (3).
L'exposition à long terme au DDT est également associée à des effets sur le
système nerveux central, notamment des tremblements et une hyperactivité. Des
symptômes nerveux sont apparus chez le rat à la dose de 20 mg/kg de poids
corporel par jour, tandis que des hamsters n'ont présenté aucun signe clinique de
neurotoxicité à des doses allant jusqu'à 40 mg/kg de poids corporel par jour
pendant toute leur vie (3, 9).
Toxicité pour la reproduction, embryotoxicité et tératogénicité
Des doses de DDT allant jusqu'à 200mg/kg de nourriture, qui n'ont provoqué
aucun signe d'intoxication chez le rat ou la souris, n'ont eu aucun effet
défavorable sur la fécondité, la gestation, la viabilité et la lactation, ni sur la santé
de la progéniture. Aucun effet sur la reproduction n'a été noté chez des chiens qui
avaient reçu une dose de 10 mg/kg de poids corporel par jour, ce qui correspond
approximativement à 500 mg/kg de nourriture pour cette espèce (4 ).
691
DIRECTIVES DE QUALITÉ POUR L'EAU DE BOISSON
Le DDT a été considéré comme une cause possible d'avortement chez les
vaches laitières en raison de ses propriétés œstrogènes, mais une telle relation n'a
jamais été démontrée. Exception faite des propriétés faiblement œstrogènes de
l'o,p'-DDT, les effets endocriniens du DDT et de ses analogues se limitent aux
glandes surrénales; on considère même actuellement que ces effets résultent
essentiellement d'une induction d'enzymes microsomales dans le foie (4).
Aucun effet tératogène n'a été observé dans des études de reproduction qui
ont porté sur plusieurs générations d'animaux de différentes espèces (4).
Mutagénicité et effets apparentés
Dans la plupart des études, le DDT n'a induit aucun effet génotoxique dans des
systèmes cellulaires de rongeurs ou humains. Il n'a pas eu non plus d'effet
mutagène sur des champignons ou des bactéries (3).
Cancérogénicité
Le DDT provoque une augmentation du nombre de tumeurs du foie chez la
souris. Toutefois, la sensibilité de la souris à cet effet peut être la conséquence de
différences importantes dans le métabolisme du DDT et dans l'activité des
cancérogènes chimiques chez cette espèce. La souris forme davantage de DDE
que l'homme et d'autres espèces; par contre, l'homme forme davantage de DDA,
qui est un métabolite polaire. En fait, le DDE a été considéré comme le
métabolite responsable de la cancérogénicité chez la souris (9).
Des rats Parton Wistar des deux sexes ont été nourris pendant toute leur vie
avec des aliments contenant 125, 250 ou 500 mg/kg de DDT. Aucun effet
défavorable n'a été observé sur le gain pondéral, la croissance ou le taux de survie.
L'étude a révélé une légère augmentation de l'incidence des hépatomes chez les
femelles, mais seulement aux deux doses les plus élevées; la dose la plus faible n'a
eu aucun effet et il n'y a eu aucune augmentation de l'incidence des cancers chez
les mâles à quelque dose que ce soit. Aucune forme de métastase n'a été observée.
La JMPR a conclu que la dose de 125 mg/kg, correspondant à 6,25 mg/kg de
poids corporel par jour, constituait la DSEIO pour la tumorigénèse chez le rat
(9).
15.10.6 Effets chez l'homme
Les symptômes suivants ont été notés à la suite d'intoxications aiguës par le DDT:
nausées, vomissements, parestésie, étourdissements, ataxie, confusion,
tremblements et, dans les cas les plus graves, convulsions (3).
Aucun effet défavorable n'a été constaté chez des travailleurs exposés de façon
répétée pendant 25 ans à une dose moyenne de 0,25 mg/kg de poids corporel par
jour; cette dose peut être considérée comme la dose sans effet chez l'homme (9).
Les observations épidémiologiques chez l'homme n'ont pas apporté la preuve
692
15. PESTICIDES
formelle que le DDT ait des effets sur la reproduction ou des propriétés
tératogènes. Toutes les études épidémiologiques montrent que le DDT n'est pas
cancérogène (9).
15. 10.7 Valeur guide
Le CIRC a conclu que les preuves de cancérogénicité du DDT étaient
insuffisantes chez l'homme et suffisantes chez l'animal de laboratoire, ce qui l'a
conduit à classer cette substance dans le groupe 2B (3).
Se fondant sur des DSEIO de 6,25 mg/kg de poids corporel par jour chez le
rat, 10 mg/kg de poids corporel par jour chez le singe et 0,25 mg/kg de poids
corporel par jour chez l'homme, la JMPR a recommandé une DJA de 0,02 mg/kg
de poids corporel (9). Chez l'adulte, cette DJA offre un facteur de sécurité de 500
par rapport à la DSEIO de 10 mg/kg de poids de corporel établie chez le singe.
Elle a été utilisée pour calculer la valeur guide.
Etant donné que les nourrissons et les enfants peuvent être exposés à des
quantités proportionnellement plus importantes de produits chimiques par kg de
poids corporel et qu'il existe un risque de bioaccumulation du DDT, la valeur
guide a été calculée pour un enfant de 10kg buvant 1 litre d'eau par jour. En
outre, 1o /o de la DJA a été attribué à l'eau de boisson parce qu'en dehors de l'eau,
il existe d'autres sources importantes d'exposition au DDT. On a ainsi obtenu
une valeur guide de 2J..Lg!litre pour le DDT et ses métabolites dans l'eau de
boisson.
Cette valeur guide est supérieure à la solubilité du DDT dans l'eau, qui est de
1J..Lgllitre. Toutefois, les particules présentes en petites quantités dans l'eau de
boisson peuvent adsorber une partie du DDT, de sorte que les 2J.lg/litre
pourraient être atteints dans certaines circonstances.
Il faut souligner que, comme pour tous les pesticides, la valeur guide
recommandée pour le DDT dans l'eau de boisson est établie de façon à protéger
la santé humaine; elle ne convient pas nécessairement pour protéger
l'environnement ou la vie aquatique. Les avantages présentés par l'utilisation du
DDT dans la lutte contre le paludisme et d'autres programmes de lutte
ami vectorielle dépassent de loin les risques pour la santé qu'entraîne sa présence
dans l'eau de boisson.
Bibliographie
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DIRECTIVES DE QUALITÉ POUR L'EAU DE BOISSON
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15.11 1 ,2-Dibromo-3-chloropropane
15.11.1 Description générale
Identité
No CAS: 96-12-8
Formule moléculaire: C H Br Cl
5 5 2
Propriétés physicochimiques (1 )1
Etat physique liquide
Point d'ébullition 196°C
Tension de vapeur 0,1 kPa à 21 °C
Solubilité dans l'eau 1230mg/litre
Log du coefficient de partage octanol-eau 2,43
Propriétés organoleptiques
Le seuil de détection olfactive et gustative du 1,2-dibromo-3-chloropropane
(DBCP) dans l'eau est de 0,01 mg/litre (1).
Principales utilisations
Le DBCP est utilisé comme fumigant nématocide (1).
1 Facteur de conversion dans l'air: 1 ppm = 9,67 mg/m3.
694
15 PESTICIDES
Destinée dans l'environnement
Le DBCP présent dans les eaux de surface devrait se volatiliser rapidement. Il peut
persister dans le sol pendant plus de 2 ans. Il est mobile dans le sol et peut migrer
vers les eaux souterraines (1).
15.11.2 Méthodes d'analyse
Le DBCP peut être dosé par la méthode de chromatographie en phase gazeuse
avec purge et piégeage utilisée pour le dosage des organohalogénures volatils dans
l'eau de boisson (2). Cette méthode est applicable à des concentrations de DBCP
comprises entre 0,03 et 1500 J..lg!litre. L'identification du DBCP peut être
confirmée par spectrométrie de masse (limite de détection: 0,2J..lg/litre). Si l'on
utilise un détecteur à capture d'électrons, la limite de détection de la méthode de
chromatographie en phase gazeuse peut descendre à 0,02J..lg/litre (3).
15.11.3 Concentration dans l'environnement et exposition
humaine
Air
Le DBCP est un contaminant mineur de l'air (1).
Eau
De faibles concentrations de DBCP (quelques J..lg/litre) ont été trouvées dans des
puits de forage à proximité d'endroits où il avait été utilisé au cours des deux
années précédentes. Des concentrations allant jusqu'à 20 J..lg/litre ont été mesurées
dans des puits dont l'eau n'était pas utilisée pour la consommation humaine
(1).
Aliments
Le DBCP a été identifié dans des légumes cultivés sur des sols traités avec ce
composé (1).
15.11.4 Cinétique et métabolisme chez les animaux de
laboratoire et chez l'homme
Les études d'excrétion montrent que le DBCP doit être facilement absorbé par
voie orale. Il se retrouve principalement dans le foie et les reins (4). Il semble qu'il
puisse également traverser la barrière placentaire (5).
Les voies métaboliques du DBCP font probablement intervenir
l'épihalohydrine, d'autres époxydes réactifs ou la 2-bromoacroléine comme
intermédiaires. Les principaux métabolites urinaires chez le rat sont des conjugués
695
DIRECTIVES DE QUALITÉ POUR L'EAU DE BOISSON
de l'acide mercapturique, l'acide P-chlorolactique, l'acide P-bromolactique et
l'acide 2-bromoacrylique (1). La plus grande partie du DBCP est excrétée dans
l'urine et les fèces; des quantités plus faibles sont excrétées dans l'air expiré.
L'urine est la principale voie d'élimination des métabolites (6).
15.11.5 Effets sur les animaux de laboratoire et dans les
épreuves in vitro
Exposition aiguë
On a signalé des DL de 170, 410 et 440 mg/kg de poids corporel
50
respectivement chez le rat, la souris et le lapin, à la suite d'une exposition aiguë
par voie orale (1).
Exposition à court terme
Chez des rats nourris pendant 90 jours avec des aliments contenant du DBCP, on
a constaté une augmentation du poids des reins à la dose de 2 mg/kg de poids
corporel par jour, une réduction du gain pondéral à 15 mg/kg, une augmentation
du poids du foie à 45 mg/kg et une faiblesse musculaire accompagnée d'une
augmentation de la mortalité à 135 mg/kg. La DSEIO a été évaluée à 0,5 mg/kg
de poids corporel par jour (7).
Des rats Sprague-Dawley ont reçu pendant 64 jours de l'eau de boisson
contenant 0, 5, 50, 100 ou 200 mg/litre de DBCP (soit approximativement 0,
0,4, 3,2, 5,2 ou 9,4mg/kg de poids corporel). Aux deux doses les plus élevées, on
a noté des lésions rénales, une augmentation des taux de protéines et de glucose
et une augmentation de la densité de l'urine (8).
Exposition à long terme
Dans une étude de toxicité chronique au cours de laquelle des rats et des souris
ont été gavés avec du DBCP, une augmentation de la mortalité liée à la dose et
une incidence élevée de cas de néphropathie tubulaire toxique ont été signalées
pour des doses moyennes pondérées en fonction du temps de 78,6-149,3 mg/kg
de poids corporel par jour chez la souris et de 10,7 et 20,7 mg/kg de poids
corporel par jour chez le rat (9). Des rats Charles River CD ont été nourris
pendant toute leur vie avec des aliments contenant l'équivalent de 0, 0,2, 0,7 ou
2 mg de DBCP par kg de poids corporel par jour. On a noté des lésions rénales
chez les femelles et une réduction du poids corporel et des modifications du poids
des organes chez les mâles à la dose la plus élevée (1 0).
Toxicité pour la reproduction, embryotoxicité et tératogénicité
Dans une étude au cours de laquelle des lapins mâles de Hollande (6 par groupe)
ont reçu, 5 jours par semaine pendant 10 semaines, de l'eau de boisson contenant
696
15. PESTICIDES
du DBCP à la dose de 0, 0,9, 1,9, 3,7, 7,5 ou 15mg/kg de poids corporel, on a
observé une diminution du poids des testicules et de la production de
spermatozoïdes ainsi qu'une augmentation de la production d'hormone folliculo
stimulante à 15 mg/kg, une diminution du diamètre moyen des tubules
séminifères à 7,5 mg/kg et des anomalies de la morphologie des spermatozoïdes à
1,9mg/kg. La DSEIO a été évaluée à 0,9mg/kg de poids corporel (11, 12).
Des doses de DBCP de 0,02, 0,2, 2 ou 20 mg/kg de poids corporel par jour
ont été ajoutées à l'eau de boisson de rats Sprague-Dawley des deux sexes pendant
60 jours avant l'accouplement, puis pendant la période d'accouplement, la gesta
tion et les 5 premiers jours de la lactation. La dose la plus élevée a provoqué une
réduction du poids des fœtus, du poids des petits et de la consommation d'eau et
de nourriture (13).
L'administration de DBCP à la dose de 0, 25, 50 ou 100 mg/kg de poids
corporel à des souris CD-1 des deux sexes par gavage avec de l'huile de maïs
pendant 7 jours avant l'accouplement, puis pendant une période de cohabitation
de 98 jours et une période de ségrégation de 21 jours, a été sans effet sur la
reproduction à la génération F0; toutefois, une dose de 100 mg/kg de poids
corporel administrée à la progéniture de la génération F a provoqué une
1
réduction du poids des organes (14).
Des rats Sprague-Dawley mâles ont été gavés avec de l'huile de maïs
contenant du DBCP à la dose de 0, 0,9, 1,9, 3,7, 7,5 ou 15mg/kg de poids
corporel pendant 77 jours et ont été accouplés du 65e au 71 e jour avec des
femelles non traitées; une réduction du poids corporel et du poids des testicules
a été observée à la dose de 3,7 mg/kg, mais pas à 7,5 mg/kg. La production
journalière de spermatozoïdes a été nettement plus faible chez les témoins gavés
avec de l'huile de maïs ne contenant pas de DBCP que chez les témoins non gavés
(15).
Aucun effet tératogène n'a été constaté sur les fœtus de rattes Wistar gavées
avec du DBCP à la dose de 12,5, 25 ou 50 mg/kg de poids corporel par jour du
6e au 15< jour de la gestation (5). La dose de 50 mg/kg a été fatale aux embryons
et les doses de 25 et 50 mg/kg ont provoqué une perte de poids chez les mères.
Mutagénicité et effets apparentés
Le DBCP de qualité technique s'est révélé mutagène sur les souches TA1535,
TA1530, TAlOO et TA98 de Salmonella typhimurium ainsi que sur Escherichia
coli, avec et sans activation métabolique (16-21). Les résultats ont été négatifs
avecles souches A-98, TA1537 et TA1538 de S. typhimurium (16, 19, 20). Le test
de mutation létale récessive, un test de recombinaison génétique et un test de
rupture des chromosomes chez Drosophila melanogaster ont donné des résultats
positifs (22-24). Les résultats du test de létalité dominante ont été positifs chez
le rat (25), mais négatifs chez la souris (26). Des résultats positifs ont été obtenus
dans un test d'échange entre chromatides sœurs dans des cultures de cellules de
hamster chinois, dans une étude in vivo des aberrations chromosomiques chez le
697
DIRECTIVES DE QUALITÉ POUR L'EAU DE BOISSON
rat et dans un essai de synthèse non programmé de l'ADN effectué sur des cellules
germinales de souris prépubères traitées in vivo (26-28). Le test de locus
spécifique chez la souris a donné des résultats négatifs (29).
Cancérogénicité
Dans une étude de cancérogénicité chronique au cours de laquelle des rats
Osborne-Mendel ont été gavés avec des doses moyennes pondérées en fonction
du temps de 10,7 et 20,7 mg/kg de poids corporel par jour, on a observé
une augmentation hautement significative et liée à la dose de l'incidence des
carcinomes spinocellulaires de l'estomac antérieur chez les deux sexes et des
adénocarcinomes mammaires chez les femelles. Une augmentation significative et
liée à la dose de l'incidence des carcinomes spinocellulaires de l'estomac antérieur
a également été observée chez des souris B6C3F des deux sexes pour des doses
1
moyennes pondérées en fonction du temps de 78,6-149,3mg/kg de poids
corporel par jour (9).
Dans une étude de cancérogénicité chronique menée sur des rats Charles
River, la dose la plus élevée (2,0 mg/kg de poids corporel par jour, incorporés aux
aliments) a provoqué une augmentation significative de l'incidence des
carcinomes des tubules rénaux et des carcinomes spinocellulaires de l'estomac
chez les deux sexes. Une exposition de 104 semaines au DBCP a également
provoqué une augmentation des tumeurs hépatiques chez des rats mâles (JO).
Dans une étude d'inhalation chronique, des doses de DBCP de 5,8 ou
29 mg/m3, administrées 6 heures par jour, 5 jours par semaine, ont provoqué une
augmentation liée à la dose de l'incidence des tumeurs des cavités nasales chez
des rats F344 et des souris B6C3F des deux sexes. Chez les souris, il y a eu
1
également augmentation liée au traitement de l'incidence des tumeurs
pulmonaires (30).
Dans un essai sur des souris Han/1 CR Swiss, le D BCP s'est comporté comme
un initiateur de tumeurs cutanées, mais non comme un cancérogène proprement
dit (31).
15.11.6 Effets chez l'homme
Une réduction réversible de la spermatogenèse a été signalée chez des ouvriers de
l'industrie chimique et des travailleurs agricoles exposés au DBCP (1). Une étude
de suivi menée sur des travailleurs exposés a fait état d'une possibilité de destruc
tion permanente de l'épithélium germinal (32). Chez des hommes présentant un
arrêt de la spermatogenèse à la suite d'une exposition professionnelle au DBCP,
on n'a constaté aucune aberration chromosomique et il n'y a pas eu augmentation
du nombre d'avortements ni de malformations dans leur descendance (33). Une
étude épidémiologique sur la relation entre la contamination de l'eau de boisson
par le DBCP et les effets sur la reproduction (taux de natalité, poids à la naissance,
défauts congénitaux) a donné des résultats négatifs (34). Environ 98% des 45 914
698
15 PESTICIDES
mères sur lesquelles a porté l'étude avaient été exposés à moins de 3jlgllitre de
DBCP.
Aucune association n'a été constatée entre la contamination de l'eau de
boisson par le DBCP (concentration moyenne: 0,004-5,8jlgllitre) et l'incidence
des cancers gastriques et des leucémies (35); dans 14% des localités concernées, la
contamination était supérieure à ljlgllitre. Ces résultats diffèrent de ceux d'une
étude antérieure analogue qui faisait état d'une association possible entre la
contamination de l'eau de boisson par le DBCP et l'incidence des cancers
gastriques et des leucémies (36). Aucune association n'a été mise en évidence
entre l'incidence des cancers et l'exposition au DBCP dans une cohorte de 550
ouvriers de l'industrie chimique qui auraient pu être exposés à cette substance lors
de sa production de 1957 à 1975 (31). Les niveaux d'exposition n'ont pas été
estimés.
15.11.7 Valeur guide
Des études effectuées sur des rats et des souris des deux sexes ont montré que le
DBCP était cancérogène, que ce soit par voie orale, par inhalation ou par contact
cutané. On a également déterminé qu'il avait des effets néfastes sur la reproduc
tion chez l'homme et chez plusieurs espèces d'animaux de laboratoire. Le CIRC
l'a classé dans le groupe 2B (peut-être cancérogène pour l'homme), compte tenu
des preuves suffisantes de cancérogénicité recueillies chez l'animal (39). Selon des
données épidémiologiques récentes, la mortalité par cancer serait plus élevée chez
les individus exposés à de fortes doses de DBCP. Il s'est révélé génotoxique dans
la majorité des épreuves in vitro et in vivo.
Le modèle linéaire à étapes a été appliqué aux données relatives à l'incidence
des tumeurs de l'estomac, des reins et du foie observées dans une étude
d'alimentation de 104 semaines chez des rats mâles (JO). Les concentrations dans
l'eau de boisson correspondant à un risque additionnel de cancer sur la vie entière
de w-4, w-s et 10-6 sont respectivement de 10, 1 et 0, 1jlgllitre. Les valeurs
guides associées à ces risques sont donc de 10, 1 et 0, 1jlg/litre. Elles offrent une
marge de sécurité suffisante contre le risque de toxicité du DBCP pour le système
reproducteur. Si l'eau est contaminée, un traitement complexe (par exemple, une
aération suivie d'une adsorption sur charbon actif granulé) sera nécessaire pour
réduire la concentration de DBCP à la valeur guide.
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