Pathologie - Toxicologie
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Toxicocinétique - Métabolisme [1, 15]
Cette substance est naturellement produite dans l'organisme. Elle est rapidement décomposée au niveau de la peau et des muqueuses en oxygène et en eau.
Chez l'animal
II est difficile d’avoir des informations significatives sur la vitesse d’absorption, la distribution et l’excrétion du peroxyde d’hydrogène ; le produit est en effet décomposé par des catalases au niveau des tissus de l’organisme. Cette décomposition en eau et oxygène est rapide sur les muqueuses et les zones de peau lésée. On a néanmoins pu démontrer que le peroxyde d’hydrogène pénètre à travers l’épiderme et les muqueuses et qu’en se décomposant dans les tissus sous-jacents, il provoque une infiltration diffuse par l’oxygène libéré ; il peut se former des emboles principalement en cas d’instillation dans des cavités closes ou d’injection. Après une application sublinguale d’une solution à 19 % de peroxyde d’hydrogène marqué à un chat, un tiers de l’oxygène marqué se retrouve en 1 heure dans l’air expiré par l’animal. De même, on a pu observer une augmentation du taux d’oxygène dans le sang après perfusion dans le gros intestin du chien d’une solution diluée de peroxyde d’hydrogène.
Le peroxyde d’hydrogène est naturellement formé dans les cellules de l’organisme, comme sous produit métabolique, par les mitochondries, le reticulum endoplasmique, les peroxysomes et diverses enzymes.
Dans l’organisme des mammifères, la glutathion peroxydase et la catalase sont parmi les enzymes fréquemment mises en œuvre pour la décomposition du peroxyde.
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Mode d'actions
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Toxicité expérimentale [1, 5, 15, 16]
Toxicité aiguë
L'eau oxygénée provoque des lésions cutanée et oculaire variables selon la concentration. Les solutions concentrées ont un effet corrosif.
Chez le lapin ou le rat, la DL50 par voie cutanée varie, suivant les souches d’animaux, entre 630 et 7500 mg/kg. Par inhalation, la CL50 chez le rat est de 2000 mg/m3 pour une exposition de 4 heures. Chez la souris, la DL50 par voie orale est de 2000 mg/kg et 376 ou 4050 mg/kg chez le rat. Les différences importantes observées semblent liées à la concentration de peroxyde d’hydrogène administré. Les effets notés sont essentiellement dus au caractère corrosif de la substance sur les tissus et ses conséquences (péritonite, convulsions...).
La concentration létale la plus basse par inhalation est de 160 mg/m3 chez la souris pour une exposition de 4 heures.
Localement, l’application d’une solution aqueuse à 15 ou 30 % de peroxyde d’hydrogène sur la peau de la souris provoque une épidermolyse extensive, une inflammation et des lésions vasculaires semblables à celles que produisent les promoteurs de tumeurs. La régénération est rapide et s’accompagne d’une hyperplasie de l’épiderme. On observe également un blanchiment de la peau qui serait dû à une ischémie produite par les bulles d’oxygène qui forment de petits emboles dans les capillaires. L’application dans l’œil de lapins de solutions à 5 % provoque une conjonctivite réversible, les lésions deviennent plus importantes dès 8 % (kératite encore réversible à cette concentration).
Toxicité subchronique, chronique
L'inhalation répétée induit une irritation bronchique ainsi qu'une irritation cutanée et un blanchiment des poils. Par ingestion, des troubles digestifs, hépatiques et rénaux sont notés.
Plusieurs études ont été réalisées chez le rat et la souris par administration de peroxyde d’hydrogène comme eau de boisson. Chez le rat, la concentration de 1,5 % pendant 8 semaines amène un retard de croissance, des caries et des changements pathologiques au niveau du périodonte ; à la concentration de 2,5 %, la mort survient avant le 43e jour. Chez la souris, la concentration de 0,15 % pendant 35 semaines provoque une dégénérescence des tissus hépatiques et des cellules épithéliales tubulaires rénales, une nécrose ainsi qu’une inflammation et des irrégularités de la structure de la paroi gastrique, une hypertrophie du tissu lymphatique de la paroi de l’intestin grêle ; à une concentration supérieure à 1 %, la perte de poids est importante et les animaux meurent en 2 semaines.
L’exposition de chiens à 7 ppm de peroxyde d’hydrogène (à 90 %) 6 h/j, 5 j/sem, pendant 6 mois, provoque des éternuements, des larmoiements, le blanchiment des poils et une irritation cutanée ; à l’autopsie, on note un épaississement de la peau sans destruction des follicules pileux et une irritation des poumons, sans autre anomalie. Chez des lapins exposés à 22 ppm de peroxyde d’hydrogène pendant 3 mois, on observe également le blanchiment des poils, une irritation du nez, mais pas de lésion oculaire.
Effets génotoxiques
Le peroxyde d’hydrogène est génotoxique dans de nombreux tests in vitro.
Le peroxyde d’hydrogène exerce in vitro une activité génotoxique dans un grand nombre de tests courts ; il agirait en produisant des radicaux hydroxyles qui provoquent une peroxydation lipidique à l’origine de lésions de l’ADN ou de la mort cellulaire. Il induit des lésions de l’ADN chez des bactéries (E. colt) et des mutations ponctuelles chez de nombreux micro-organismes (S. typhimurium, M. aureus, H. influenzae, B. subtilis, E. cati, S. cerevisiae, N. crassa, A. chevalieri). Il n’est pas mutagène en revanche chez Drosophila melanogaster ni sur certaines cellules de mammifères.
Il induit in vitro des lésions de l’ADN, une synthèse non programmée d’ADN, des échanges de chromatides sœurs et des aberrations chromosomiques chez plusieurs types de cellules de mammifères (notamment cellules d’ovaire de hamster chinois, cellules d’embryon de hamster syrien, fibroblastes humains). Il n’entraîne toutefois pas la formation de micronoyaux dans des cellules de moelle osseuse de rats exposés.
Il n’existe pas de données relatives à son action éventuelle sur des transformations cellulaires.
Effets cancérogènes [1, 17, 18]
Les études disponibles ne permettent pas de conclure quant à éventuel effet cancérogène de cette substance.
Le potentiel cancérogène du peroxyde d’hydrogène a été étudié chez la souris, par voies orale, sous-cutanée et cutanée ; et chez le rat par voie orale. L’effet promoteur de la substance a été étudié chez le hamster par application répétée sur la muqueuse buccale. On a mis en évidence une augmentation significative de l’incidence des adénomes et des carcinomes du duodénum chez les souris déficientes en catalase recevant pendant 100 semaines une eau de boisson additionnée de 0,1 ou 0,4 % de peroxyde d’hydrogène. Certaines limitations méthodologiques des autres études n’ont pas permis d’évaluer la cancérogénicité du produit.
Une étude par application cutanée chez la souris et une chez le hamster n’ont pas montré un rôle de promoteur de la substance.
Effets sur la reproduction [1, 18]
Les études ne montrent pas d'effet sur la fertilité ; un effet fœtotoxique est noté seulement à dose toxique pour les mères.
Chez le rat, des femelles ayant reçu du peroxyde d’hydrogène à 0,45 % comme eau de boisson pendant 5 semaines donnent naissance à des portées normales après accouplement à des mâles non traités. La fertilité de souris mâles de 3 mois n’est pas modifiée par administration du produit à la concentration de 1 % dans leur eau de boisson pendant 4 semaines.
En ce qui concerne le potentiel tératogène, on dispose d’une étude chez le rat qui montre l’existence d’anomalies chez les fœtus uniquement à des doses toxiques pour les mères. Des malformations ont été mises en évidence chez des embryons de poussins après injection de 1,4 à 11 μmoles de produit par œuf au 3e jour d’incubation.
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Toxicité sur l’Homme [1, 12, 15, 19]
Les solutions concentrées provoquent des lésions graves de la peau et des yeux et une importante irritation des muqueuses digestives et respiratoires. L'exposition répétée se traduit par des anomalies de coloration de la peau et un blanchiment des cheveux. On ne dispose pas de donnée sur d'éventuels effets cancérogènes ou sur la fonction de reproduction.
Toxicité aiguë
Le peroxyde d’hydrogène est un produit irritant pour la peau et les muqueuses oculaires à forte concentration. Un contact très bref avec la peau ne provoque en général qu’une sensation de brûlure et un blanchiment passager des téguments, mais si le contact se prolonge, des phlyctènes peuvent apparaître, surtout lorsqu’il s’agit de solutions dont la concentration dépasse 35 %.
En cas d’ingestion accidentelle, il existe un risque de lésions caustiques des muqueuses buccales et pharyngées. La décomposition du peroxyde d’hydrogène entraîne une distension gastrique ou œsophagienne : des hémorragies locales sont possibles.
En usage thérapeutique, on utilise des solutions jusqu’à 3 % (eau oxygénée officinale à 10 volumes) sur la peau et les muqueuses. Les effets irritants apparaissent à partir de 6 % [19].
L’inhalation de vapeurs ou de brouillard de peroxyde d’hydrogène concentré peut provoquer, dans un premier temps, une inflammation sévère du nez, de la gorge et des voies respiratoires. Si l’exposition se poursuit, elle peut amener un œdème pulmonaire, des signes neurologiques (vertige, céphalées), des troubles digestifs (nausée, vomissement), et enfin des symptômes d’empoisonnement systémique grave (tremblements, engourdissement des extrémités, convulsions, perte de conscience). Chez des volontaires sains, l’inhalation de peroxyde d’hydrogène à des concentrations de 5 mg/m3 ne provoque pas d’irritation des voies respiratoires.
Des effets graves avec embolies gazeuses artérielles ont pu être provoqués par l’instillation de peroxyde d’hydrogène dans des cavités fermées de l’organisme. Ces accidents ne se rencontrent pas lors d’expositions professionnelles.
Toxicité chronique
Chez les travailleurs exposés de façon répétée à des vapeurs d’une solution de peroxyde d’hydrogène chauffée, des plaques pigmentaires cutanées jaunâtres ou chamois associées à une décoloration des cheveux ont été observées. Tous ces troubles disparaissent quelques mois après la fin de l’exposition au risque.
Effets génotoxiques
Aucune donnée n’a été publiée sur les éventuels effets du peroxyde d’hydrogène chez l’homme.
Effets cancérogènes
Aucune donnée n’a été publiée sur les éventuels effets du peroxyde d’hydrogène chez l’homme.
Effets sur la reproduction
Aucune donnée n’a été publiée sur les éventuels effets du peroxyde d’hydrogène chez l’homme.
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Interférences métaboliques
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Cohérence des réponses biologiques chez l'homme et l'animal