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Toxicologie Alimentaire Présentée par M. KHELIFI  Toxicologie Alimentaire  I.

Toxicologie Alimentaire Présentée par M. KHELIFI  Toxicologie Alimentaire  I. Généralités I.1. Définitions, Terminologie I.1.1. La toxicologie La toxicologie est une discipline qui s’occupe du poison ou du toxique ou du xénobiotique: - De son origine; - De ses propriétés physiques, chimiques, et biologiques; - De sa capacité toxique, théoriques ou réelle; - De ses modalités et de ses mécanismes d’action; - De sa détection et de son dosage; - Des moyens de combattre son action nocive, soit par la mise en œuvre des moyens thérapeutiques, notamment l’utilisation des antidotes (anti-poisons), soit par l’établissement des mesures préventives. I.1.2. Le poison ou le toxique On dit qu’une substance est toxique lorsque, après pénétration dans l’organisme, quelle que soit la voie, à une certaine dose, unique ou répétée, elle provoque, immédiatement ou à terme, de façon passagère ou durable, des troubles d’une ou plusieurs fonctions de l’organisme, ce qui perturbe son fonctionnement normal, pouvant aller jusqu’à l’arrêt complet de ces fonctions et amener la mort. Le toxique peut être de source naturelle (poussières, pollen), ou artificielle (détergent, solvants), ou de nature chimique (Acétone, le monoxyde de carbone) ou biologique (Aflatoxine, Anthrax). Un xénobiotique (Xéno = Étranger, Biotique = Organisme vivant) qui a pénétré dans l’organisme peut agir sur celui-ci. Les résultats de cette action sont appelés Effets (L’étude de mécanisme d’action de ces effet est la toxicodynamie). Inversement, l’organisme peut agir sur ce produit, ce qu’on appelle les biotransformations (leur étude fait partie de la toxicocinétique). Le xénobiotique passe par différentes phases:  Phase d’exposition: De l’environnement ou d’une alimentation contaminée.  Phase toxicocinétique: - Absorption; - Distribution; - Transformation métabolique; - Élimination et/ou localisation.  Phase toxicodynamique: Interactions sur les organes cibles. 1 Page Toxicologie Alimentaire Présentée par M. KHELIFI I.1.3. La toxicité La toxicité englobe l’ensemble des effets néfastes d’un toxique sur un organisme vivant. Autrement dit, il s’agit de la capacité inhérente à une substance de produire des effets nocifs chez un organisme vivant et qui en font une substance dangereuse. I.1.4. La toxicomanie C’est un état d’intoxication périodique ou chronique engendrée par la consommation répétée d’une drogue naturelle ou synthétique. I.2. Historique La connaissance des poisons est fort ancienne. Il semble que les premiers toxiques ont servi à empoisonner les flèches destinées à la chasse ou à la guerre. Le terme "Toxique" dérive du mot grec "Toxikon" qui signifie "Arc". Les Grecs se servaient déjà des flèches empoisonnées dès l’antiquité. Ils désignaient déjà par le même mot "Pharmacon" les mots "poison" et "médicament". La différence entre les deux n’est pas donc fondamental et peut être ramenée à une question de dose; même une molécule aussi indispensable que l’eau peut être considérée comme toxique lorsqu’elle est absorbée exagérément. De là, le vieux principe de Paracelse stipule que «Dosis sola facit venenum (C’est la dose qui fait le poison)», ou aussi le principe de Trémolières suivant lequel «Tout est toxique, rien n’est toxique, c’est une question de dose». II. Toxicocinétique d’un xénobiotique II.1. Voies de pénétration d’un xénobiotique L’organisme doit être exposé à un produit toxique pour qu’un effet nocif se manifeste. Dans ce cas, le produit peut agir au point de contact (effet local) ou pénétrer dans l’organisme (effet général ou systémique). Les principales façons d’absorber des produits toxiques sont: a) La Voie Cutanée (Peau) La peau est une barrière imperméable qui recouvre toute la surface du corps et qui le protège. Cette enveloppe protectrice fait obstacle à la pénétration de nombreux contaminants. Toutefois, cette barrière n’offre pas une protection complète, car elle présente des failles, dont la base des poils et les pores. La peau est formée de l’épiderme, derme et l’hypoderme: - Épiderme: Couche cornée, imprégnée de kératine et de lipide; - Derme: Tissu conjonctif contenant des capillaires sanguins, lymphatiques et des terminaisons nerveux; - Hypoderme: Tissu fibreux très riche en graisse. - Appareil pilo-sébacée: Comprend le follicule pileux et la glande sébacée qui secrète le sébum qui lubrifie le poil à la surface de la peau. 2 Page Toxicologie Alimentaire Présentée par M. KHELIFI La peau représente 16% du poids corporel humain, donc l’absorption est considérablement importante. Il existe 2 possibilités d’absorption par voie cutanée: # Passage ou pénétration cutanée Une substance peut passer dans le derme et s’arrêter là, et dans ses conditions, ça se traduit par un effet local (irritation, nécrose, eczéma, cancer de peau…etc.). # Absorption ou résorption cutanée Une substance va atteindre le derme et passe dans la circulation générale, et ça se traduit par un effet général. b) La Voie Respiratoire (Inhalation) Les poumons sont les organes où se font les échanges gazeux entre l’air des alvéoles et le sang des vaisseaux capillaires qui tapissent les alvéoles pulmonaires. Ils sont le siège de la respiration, qui permet l’absorption et l’élimination des gaz. La surface d’échange respiratoire qui comporte des sacs alvéolaires est de 80 à 90 m2. Les xénobiotiques vont passer à 3 Page Toxicologie Alimentaire Présentée par M. KHELIFI travers les alvéoles et passent dans la circulation générale. Ils vont être véhiculés au côté droit du cœur puis au côté gauche (pas de premier passage par le foie). Le passage par cette voie est rapide, et le système nerveux est rapidement atteint. Cette voie est également utilisée comme voie naturelle pour l’anesthésie. c) La Voie digestive (orale ou per os) L’absorption par cette voie se fait à travers le tube digestif: * Estomac: L’absorption est très faible grâce à sa structure très peu vascularisée. Cependant, certaines substances peuvent être absorbées: strychnine, alcool, caféine, aspirine... etc. * Intestins: La présence des villosités très vascularisées constitue une importante surface d’absorption d’environ 40 à 50 m2. Les capillaires sanguins permettent une grande absorption des substances. Au centre des villosités, il y a les chylifères qui font partie du système lymphatique. L’absorption va prendre donc 2 voies: * Au niveau des capillaires sanguins: Elles gagnent la veine porte, elles passent dans le foie, puis elles retournent au cœur. * Au niveau des chylifères: Elles se connectent dans le canal thoracique, elles passent dans la veine sous clavière qui aboutit au cœur droit (Il n’y pas de passage par le foie). La villosité intestinale d) La Voie perlinguale C’est l’introduction des substances par voie buccale, mais sous la langue; le passage est extrêmement rapide: le planché, la veine jugulaire puis le cœur. e) La Voie conjonctivale L’absorption des gaz ou des vapeurs par cette voie peut entrainer des phénomènes d’intoxication, exemple: la nicotine dans l’œil du lapin entraine des crises convulsives. f) Les Voies d’injections (I.V "intraveineuse", I.M "intramusculaire", I.R "intrarachidienne", S.C "sous-cutanée", I.P "intra-placentaire"). II.2. Distribution et localisation des xénobiotiques dans l’organisme 4 Page Toxicologie Alimentaire Présentée par M. KHELIFI Quelle que soit la voie de pénétration du xénobiotique, celui-ci sera véhiculé par le sang est fixé sur les tissus et les cellules. Le transport des xénobiotiques dans le sang s’effectue sous deux formes: * Forme libre: dissoute dans la phase aqueuse du sang (fraction hydrosoluble), la seule diffusable à travers les membranes biologiques. * Forme liée: fixée sur certains constituants sanguins (les protéines plasmatiques, les cellules sanguins: globules rouges, etc.), par des liaisons réversibles de faible énergie. Arrivant aux membranes biologiques, on connait 2 mécanismes de transport membranaire: * Transport passif (pas de besoin d’énergie): diffusion selon le gradient de concentration. De façon simple, le xénobiotique passe du côté le plus concentré au côté le moins concentré, pour assurer l’équilibre physiologique ou homéostasie. * Transport actif (besoin d’énergie): il peut s’effectuer contre le gradient de concentration au niveau rénal ou intestinal, en mettant en œuvre des pompes sodium/potassium. Cette localisation sur les différents organes des xénobiotiques sera liée à leur propriétés physico-chimiques (dose, solubilité, ionisation, affinité pour les constituants des tissus). Exemple: les composés avides de calcium se fixent sur le tissu osseux. II.3. Transformations métaboliques (biotransformation) des xénobiotiques Après pénétration dans l’organisme, les xénobiotiques doivent être transformés en composés chimiques hydrosolubles pour être éliminés. Plusieurs mécanismes de biotransformation, catalysés généralement par des enzymes, facilitent leur élimination. Il existe 2 types de réactions successives: réactions de phase I et réactions de phase II: II.3.1. Biotransformations de phase I a) L’oxydation La réaction la plus importante. Elle a principalement lieu dans le foie (catalysée par les enzymes du réticulum endoplasmique), exemple: oxydation du toluène en acide benzoïque (non toxique). b) La réduction Elle s’effectue en anaérobiose, principalement dans les microsomes hépatiques, où des composés aromatiques nitrés (exemple: nitrobenzène) sont réduits en amines par des enzymes. c) L’hydrolyse Réaction très importante compte tenu de la richesse en eau des milieux biologiques. Les molécules avec des fonctions esters (R-CO-R') et amides (R-CO-NH2) (où R est un groupement alkyle) sont facilement hydrolysées et rapidement métabolisées. Exemple: hydrolyse de la procaïne (anesthésique local). II.3.2. Biotransformations de phase II Il s’agit ici de détoxification proprement dite. Ce sont des réactions de conjugaison qui donnent naissance à des dérivés plus facilement excrétables. 5 Page Toxicologie Alimentaire Présentée par M. KHELIFI Il existe plusieurs réactions de conjugaison: - Avec l’acide glucoronique; - Avec l’acide sulfurique; - Avec la glycine; - uploads/Finance/ toxicologie-alimentaire-controle-de-qualite-s1.pdf