Toxicité des isocyanates Maud CRETON David WALDURA JDV 19, 20, 21 Fév 07 Reims

Plan Généralités Toxicité aiguë Toxicité chronique Toxicité du methylisocyanate Toxicité d’autres isocyanates Toxicité chronique Cas clinique Rappel théorique

Généralités Substances comportant un ou plusieurs groupement -N=C=O Grande réactivité chimique Réaction exothermique avec les composés porteur d’un atome d’hydrogène actif (H20, COOH, OH…) à l’origine d’amines, amides, uréthanes… dégagement de chaleur et évaporation d’isocyanates. Nombreux produits Mono-isocyanates Di-isocyanates Poly-isocyanates

Utilisation 1 Production de pesticides Matière première dans la synthèse des polyuréthanes (uréthane = composé produit par la réaction d’un isocyanate et d’un alcool) utilisés pour mousses rigides ou souples, colles , vernis, peintures.. Application industrielle : Collages du bois Vernissages des meubles Collage du cuir et de la céramique Isolation éléctrique, thermique, joints d’étancheité Industrie automobile (peinture carrosserie, sellerie, sièges, coussins de voitures..)

Utilisation 2 Application industrielle (suite): Fabrication et utilisation de peintures anti- corrosion Mousses de protection d’emballage Fabrication de planches à voile, bateaux de plaisance..

Toxicité aiguë Bhopal, une catastrophe chimique industrielle

4 décembre 1984 : Bhopal, en Inde. Vers minuit, une fuite de methyl iso-cyanate (MIC) se produit à l'usine de pesticides Union Carbide - située au milieu d'un bidonville. Près de 4 000 personnes meurent asphyxiées.

L'isocyanate de méthyle (MIC Methyl isocyanate) est un intermédiaire utilisé pour la fabrication de pesticides de la famille des carbamates ( H3C-N=C=O). L'isocyanate de méthyle se présente sous la forme d'un liquide incolore très volatil, d'odeur particulièrement âcre. Egalement présent dans la fumée de cigarettes

Chronologie des évenements 21h15 : Un opérateur et son contremaître procèdent au lavage d'un tuyau à grande eau. Ce tuyau communique avec le silo 610 et il semble malheureusement que la valve soit restée ouverte, contrairement à toutes les consignes de sécurité. L'eau va donc couler pendant plus de 3 heures et environ 1 000 litres d'eau vont se déverser dans le réservoir. 22h20 : Le réservoir 610 est rempli de MIC à 70% de sa capacité. Il contient exactement 11 290 gallons, soit environ 42 740 litres. On y mesure une pression intérieure de 2 psi (pounds per square inch X 0,069 = bars ) ce qui est normal puisque la pression admissible est comprise entre 2 et 25 psi.

22h45 : La nouvelle équipe de nuit prend la relève. 23h00 : Un contrôleur note que la pression du réservoir 610 est de 10 psi, soit cinq fois plus qu'à peine une heure auparavant. Quelques gènes ressenties par le personnel, telles que des picotements des yeux, signalent également une petite fuite de MIC près de ce réservoir. Mais cela est également assez courant dans l'usine ; personne ne se préoccupe donc de ces picotements des yeux pas plus que de la pression anormalement élevée. 23h30 : Une fuite est localisée et le contrôleur est prévenu.

00h15 : La pression intérieure du réservoir 610 dépasse la limite admissible : elle atteint 30 psi et semble continuer à augmenter. 00h30 : La pression atteint 55 psi. Le contrôleur, décide de téléphoner à son chef de service pour le prévenir. Il sort ensuite pour aller observer l'état du réservoir et entend celui-ci trembler alors qu'il ressent un fort dégagement de chaleur. Le couvercle en béton du réservoir se fend, puis la valve de sécurité explose, laissant échapper un nuage mortel.

Infiltration d’eau dans un réservoir contenant du methyl isocyanate Défaillance des systèmes de sécurité Explosion et formation d’un nuage de MIC très toxique Grosse densité de population

Le gouvernement du Madhya Pradesh a établi le détail du bilan humain final sous une forme administrative sèche et précise : 3828 morts 40 incapacités totales définitives 2 680 incapacités partielles définitives 1 313 incapacités partielles temporaires avec invalidité définitive 7 172 incapacités partielles temporaires avec invalidité temporaire 18 922 invalidités définitives sans incapacité 173 382 invalidités temporaires sans incapacité 155 203 blessures temporaires sans invalidité Soit, au total, 362 540 victimes à des degrés divers.

Toxicité de l’isocyanate de méthyle Extrêmement irritant pour la peau et les muqueuses Brûlures cutanées Brûlures cornéennes OAP Nausées, vomissements, diarrhées

Toxicité du TDI (toluène diisocyanate) et du MDI (diisocyanate de diphénylméthane) Troubles oculaires Irritation conjonctivale Troubles gastro-intestinaux Nausées, vomissement Troubles respiratoires toux, dyspnée parfois plusieurs heures après l’exposition , OAP Troubles neurologiques Euphorie, ataxie, céphalées, difficultés de concentration, troubles de la mémoire, confusion, état dépressif

Toxicité chronique Cas clinique Rappels théoriques

Cas clinique Salarié né le 28/05/1968 adressé en consultation de pathologie professionnelle pour suspicion d’asthme d’origine professionnelle

HDLM Juin 2003: Apparition de symptômes évoquant une rhinite d’allure allergique (prurit, rhinorrhée, éternuements) puis, d’une toux quinteuse nocturne Les manifestations apparaissent en fin de journée de travail et sont maximales la nuit. Les symptômes disparaissent durant les vacances et réapparaissent 48h après reprise du travail.

Bilan diagnostique Examen clinique: ronchis et sibilants à l’auscultation L’ EFR montre un Syndrome obstructif de gravité moyenne partiellement réversible (diminution des DEM 25-75) Régression des symptômes sous Symbicort et Aerius Le diagnostic d’asthme est posé

Bilan étiologique (1) Origine allergique? professionnelle ? ATCD: pas d’atcd allergique personnel ou familial Pas de tabagisme Enquête environnementale domestique: exposition aux chats et acariens de maison Enquête professionnelle : Interrogatoire: Liste Produits utilisés: POLYCAT (amine tertiaire) SIKAFLEX (isocyanate-MDI) PYRROLIDONE (N méthyl 2 pyrrolidone)

Rappel du Cursus laboris: Formation de CAP boucher (1983) Il exerce comme agrafeur dans une entreprise de fabrique de palettes en bois durant 13 ans ( 1984-98) Depuis 1999, il est manutentionnaire dans une entreprise qui produit des dalles en caoutchouc Description des tâches du poste actuel: Il manipule des produits à base de caoutchouc qui sont broyés et mélangés à froid avec des résines. Le tout étant chauffé sous presse à chaud

Bilan étiologique (1) Origine allergique? professionnelle ? ATCD: pas d’atcd allergique personnel ou familial Pas de tabagisme Enquête environnementale domestique: exposition aux chats et acariens de maison Enquête professionnelle: Interrogatoire: Liste Produits utilisés: POLYCAT (amine tertiaire) SIKAFLEX (isocyanate-MDI) PYRROLIDONE (N méthyl 2 pyrrolidone)

Bilan étiologique (2) Tests allergologiques: Rasts IgE Isocyanates (TDI, MDI, HDI): négatifs Patch-tests de tous ces constituants ainsi que la batterie caoutchoucs  et l’IPPD: négatifs Prick-tests réalistes pour les produits chimiques manipulés (POLYCAT, KLUBERCLEAN, SIKAFLEX, VORAMER, DABCO TS): négatifs Résines au prick in prick: négatifs

Bilan étiologique (3) Réalisation d’un peak flow sur 15j nette diminution des valeurs en fin de poste: chute de 10-15 % du DEP le soir par rapport au matin et un DEP stable le week end.

Conclusion Malgré des tests revenus négatifs, devant l’allure professionnelle de la symptomatologie, nous penchons pour un asthme d’origine professionnelle dont la cause précise reste à déterminer (isocyanates, amines) Demande de déclaration de MP au titre du tableau 62 du régime général Poursuite d’un traitement de fond par symbicort et aerius Eviction professionnelle

Rappel théorique Asthme aux isocyanates

Définition asthme professionnel Trouble ventilatoire réversible et/ou hyperréactivité bronchique non spécifique en relation uniquement avec l’environnement professionnel Avec latence (tous les AP immunologiques, mais ce mécanisme peut manquer) Sans latence (syndrome d’irritation aiguë des bronches) Exclusion: activation d’un asthme pré-existant, HRBNS en relation avec des agents non toxiques (agents physiques, irritants non spécifiques)

Mécanismes d’action (1) Caractère toxique, irritant, sensibilisant Manifestations irritatives à faibles doses Voies de pénétration principales: Pulmonaire ( aérosols, pistolets..), Cutanée (manipulation sans port de gants..) Autres: (ophtalmogique..)

Mécanismes d’action (2) Physiopathologie: Compliquée ++ Mécanismes d’hypersensibilité, participation d’un mécanisme non immunologique, responsabilité des amines dans l’apparition d’asthme,

CAT diagnostique (1) Interrogatoire: Symptômes respiratoires surviennent après intervalle libre de quelques semaines à plusieurs années Antécédents (atopie, pathologies pulmonaires) Signes cliniques: Toux, dyspnée sifflante, sensation d‘oppression thoracique Paroxystiques La nuit ou au travail Signes associés: rhinite,dermatite Rythme professionnel Recherche exposition professionnelle, facteurs irritants

CAT diagnostique (2) Examen clinique: recherche signes respiratoires Examens complémentaires: EFR: DEP normaux, TVO réversible Peak flow: mesure continue du débits de pointes pendant plusieurs semaines encadrant une période d’arrêt d’activité Mesure de la réactivité bronchique( test métacholine): normale ou augmentée

CAT étiologique Recherche IgE spécifiques: Pricks tests, patchs tests RAST: MDI,HDI,TDI (positifs que dans 20% des cas, critères non exclusifs) Pricks tests, patchs tests Augmentation significative de l’HRBNS Test provocation bronchique plus réalisé

Conclusion diagnostique symptomatologie évocatrice et exposition professionnelle aux isocyanates , suffit à poser le diagnostic d’asthme aux isocyanates.

Particularités de l’asthme aux isocyanates Tableau très inflammatoire, très réactif, symptomatologie explosive Relation temporelle à l’exposition très nette Sévère une fois installé (cas d’asthme mortel) Régression des symptômes que dans 30% des cas après éviction Persistance d’une hyperréactivité bronchique plus de 10 ans après l'arrêt de l'exposition Plus le diagnostic est précoce et plus l’éviction est faite rapidement, moins sévère sera le pronostic

Prévention Collective: Individuelle: Substituer les TDI des isocyanates de PM plus élévé ou des prépolymères Utiliser les isocyanates en circuit fermé Éviter la formation d’aérosols Dispositif d’aspiration à la source Enregistrements des taux d’isocyanates aux différents postes Individuelle: Information du personnel Port de masques et de gants

Evolution Eviction professionnelle: amélioration symptomatique, possibilité de persistance d’un été asthmatique de gravité variable fréquente d’autan,t que le sujet a poursuivi l’exposition après l’apparition de la maladie Si poursuite de l’exposition professionnelle: aggravation même si tt de fond Eviction incomplète (aménagement du poste): peu efficace

Toxicité chronique: autres pathologies

Rhinite Signes d‘irritation oculo-nasale (picotements des yeux et du nez, larmoiements, rougeur conjonctivale, obstruction nasale..)

Pneumopathies d’hypersensibilité Symptomatologie pseudo grippale survenant quelques heures après l’exposition professionnelle Caractéristiques si répétition 5-6h après chaque contact professionnel Origine immuno-allergique Bilan: EFR: TVR RP: infiltrats, opacités floconneuses réversibles après éviction LBA: hypercellularité, hyperlymphocytose Introduction récente dans le tableau 62 des pneumopathies d’hypersensibilité

Pathologies dermatologiques Eczéma : Très rare Sculpteurs manipulant des matériaux à base de polyuréthane avec patch test positif au 1-6 hexaméthylène diisocyanate et toluène diisocyanate (TDI) Ouvriers utilisant une laque hydrofuge pour parquet avec patch test positif au diphenylméthane 4,4’ diisocyanate (MDI)

Réparation : Tableau n°62 Modifié en août 2006 2 pathologies ajoutées Pneumopathie interstitielle aiguë ou subaiguë Pneumopathie d’hypersensibilité chronique Liste indicative des travaux non modifiée

Bibliographie Toxicologie industrielle et intoxications professionnelles R.R.Lauwerys Ed Masson Médecine et risque au travail P Catilina, M-C.Roure-Mariotti Ed Masson Axford et al. Accidental exposure to isocyanates fumes in a group of firemen Br.J.Ind.Med. 33, 65, 1976 Lequesne et al. Neurological complications after a single severe exposure to toluene di-isocyanate Br. J.Ind.Med., 33, 72,1976 Mitello G, SassevilleD. Allergic contact dermatitis from isocyanates among sculptors Dermatitis 2004 Sep 15(3); 150-3 Frick M, Isaksson M, Occupational allergic contact dermatitis in a company manufacturing boards coated with isocyanate lacquer. Contact Dermatitis. 2003 May;48(5):255-60

Bibliographie Document national de préparation au contrôle des connaissances de la capacité de médecine en santé au travail Collège des enseignants hospitalo-universitaires de médecine du travail Asthme professionnel : apport du médecin du travail dans la démarche diagnostique Présentation ppt du Pr Ch. Paris www.cdc.gov/niosh www.pubmed.gov www.ineris.fr www.inrs.fr www.monde-diplomatique.fr www.mapsofindia.com www.la-bas.org www.greenpeace.org