1 MATIERE : TOXICOLOGIE ALIMENTAIRE 1.1. Introduction L’organisme humain est en

1 MATIERE : TOXICOLOGIE ALIMENTAIRE 1.1. Introduction L’organisme humain est en relation avec son milieu par un ensemble d’échanges qui contribuent à maintenir un équilibre dynamique. Quoi que nous fassions, le milieu nous influence et nous l’influençons. 1.2. Définitions  La Toxicologie La toxicologie est depuis longtemps reconnue comme étant la science des poisons. Elle repose sur la recherche et l'analyse des substances toxiques dans différents produits : médicaments, cosmétiques, aliments, produits chimiques (produits d'entretien, peintures, solvants...). Le but est de détecter ces substances toxiques mais aussi de lutter contre leurs effets néfastes dans l'organisme ou l'environnement et de les éliminer. La toxicologie provient du terme grec « toxicum » qui signifie « poison ».  Poison ou un Toxique Une substance est dite toxique lorsqu’elle provoque, après pénétration dans l’organisme, des troubles d’une ou de plusieurs fonctions vitales, pouvant aller jusqu’à leur suppression complète et amener la mort. Elle peut être de source naturelle (ex. : poussières, pollen) ou artificielle (ex. : formaldéhyde), ou de nature chimique (ex. : acétone) ou biologique (ex. : aflatoxines, anthrax).  Toxicologie Alimentaire La toxicologie alimentaire est destinée à évaluer le risque de toxicologie d'un aliment. Elle permet tout d'abord de déterminer dans quelle mesure un aliment est ou non dangereux pour la santé. Cela revient à savoir s'il contient des agents pathogènes (virus, parasites, pesticides, substances chimiques néfastes, etc.). De plus, la toxicologie alimentaire s'intéresse aux risques qu'il existe de développer un problème suite à l'ingestion d'un aliment donné. Il faut établir la fréquence d'apparition du risque et son importance. La toxicologie des aliments ne saurait se situer par définition hors de son contexte alimentaire. L’alimentation et les aliments entrainent en effet avec eux, un certain taux de polluants résiduels et d’additifs.  Aliment : corps chimique ou mélange absorbé par l’être vivant, puis métabolisé à des fins énergétique, structurelle ou de synthèse.  Nutriment : corps chimique absorbé, puis métabolisé par la cellule. 2 La Complexité d’un Aliment 2. Modes de pénétration des substances toxiques 2.1. La voie respiratoire Elle est la principale voie d’absorption des toxiques qu’il s’agisse de particules solides ou liquides (aérosols et bio-aérosols, poussières), de gaz et de vapeurs en suspension dans l’air puisqu’ils seront inhalés en même temps que l’air ambiant qui les contient. Si dans les conditions de repos, un être humain ventile 4-6 litres d’air par minute, un travailleur en plein effort physique peut ventiler plus de 20 litres par minute. Dans ces conditions, les quantités de poussières ou de particules, de gaz ou de vapeurs toxiques inhalées peuvent être considérables. 3 : Mécanisme d’action des toxiques L’exposition à des agents potentiellement toxiques, par l’intermédiaire de l’alimentation, apparait à l’heure actuelle inévitable. Le processus de genèse des effets biologiques cliniquement observables d’une substance toxique relève de phénomènes complexes que l’on peut, arbitrairement peut-être diviser en trois phases. En effet ces trois phases sont bien souvent imbriquées l’une dans l’autre et ceci n’est pas sans incidence sur la compréhension des phénomènes observés. Ces trois phases peuvent-être découpées selon le modèle bien connu des pharmacologues dans l’étude d’un médicament 3.1. Phase d’exposition Cette phase regroupe tous les facteurs qui vont déterminer les concentrations nécessaires du toxique pour lesquelles l’organe-cible (tissus, molécules) sera effectivement en contact avec la substance toxique. 3 *Facteurs généraux - hygiène et la sécurité sur les lieux de travail: L’industrie agro-alimentaire n’échappe pas à ce problème, puisqu’elle est amenée à manipuler des substances potentiellement toxiques. Il s’agit ici des problèmes posés par la qualité des conteneurs de substances toxiques, de leur facilité et de leur sureté d’emploi, de leur étiquetage et surtout de la compétence du personnel habilité à manipuler ces produits toxiques. -le pH L’importance du risque lié à la phase d’exposition (rendement) dépend aussi d’un certain nombre de facteurs physiques: le pH, donc le degré d’ionisation sera un facteur capital en matière d’absorption; puisque les membranes biologiques sont relativement lipophiles, le degré de lipophilie du toxique aura une grande importance dans la traversée de ces membranes. -Les habitudes alimentaires: Elles sont importantes à considérer; en effet, ces habitudes alimentaires sont différentes d’un individu à un autre. -Autres facteurs Le temps au bout duquel l’équilibre entre un organisme et son environnement sera atteint, dépend, outre de la lipophilie, de sa concentration dans l’environnement, de la surface des échanges et du volume total de l’organisme, y compris l’importance de la masse grasse de cet organisme. 3.2. Phase toxicocinétique La phase toxicocinétique comprend les processus impliqués dans l’absorption, la distribution, la conversion métabolique et l’élimination de l’agent toxique. On appelle biodisponibilité la fraction de la dose ingérée qui atteint la circulation générale, après traversée de la paroi digestive (différentes barrières). 3.2.1. L’absorption des toxiques L’absorption:(voir les différentes voies de pénétration) L’absorption est le processus de passage d’un xénobiotique de son site de contact avec l’organisme jusque son arrivée dans la circulation sanguine systémique. En général, le premier contact entre un toxique et l’organisme se fait généralement au niveau d’une muqueuse (digestive, cutanée, respiratoire, oculaire…..), beaucoup plus rarement par le biais d’une injection intraveineuse, intramusculaire ou sous cutanée, sauf cas de toxicomanie. Les toxiques peuvent exercer une toxicité directe sur ces muqueuses (acide ou base forte), ou les traverser pour pénétrer dans l’organisme. Pour ce faire, les toxiques doivent donc franchir un épithélium, par transfert à travers les membranes cellulaires ou entre les cellules. Les principaux mécanismes impliqués sont: Diffusion passive La diffusion passive d’un xénobiotique à travers les phospholipides, est le principal mécanisme impliqué. La vitesse d’absorption peut être modélisée par la loi de fick. V=DSK (Cext-Cint)/E D: coefficient de diffusion d’un xénobiotique à travers la membrane. S: surface membranaire. E: épaisseur de la membrane. K: coefficient de partage du xénobiotique entre la membrane et la phase aqueuse. Cext et Cint: concentrations du xénobiotique de part et d’autre de la membrane Filtration Concerne surtout les molécules hydrosolubles de petite taille. Ces composés suivent généralement le flux d’eau à travers les pores protéiques ménagés dans les membranes cellulaires. Les pores cellulaires (environ 4nm) ne laissent passer que les molécules ayant des MM inférieures à 200 Daltons. Ex. de toxique: éthanol. 4 Transport actif Exige l’existence d’un transporteur protéique, généralement spécifique d’un composé endogène ou alimentaire (a.a., fer, calcium), qui peut être emprunté par un toxique possédant une certaine analogie structurale avec le ligand naturel. Ce transport nécessite de l’énergie et c’est le seul qui puisse fonctionner contre un gradient de concentration. Du fait du nombre restreint de protéines de transport, ce processus est saturable et peut donner lieu à une compétition, en particulier entre acides faibles. Ex. plomb Diffusion passive facilitée Elle nécessite un transporteur protéique mais ne requiert pas d’énergie car le transport du ligand se fait toujours dans le sens du gradient de concentration. C’est le mode de transport transmembranaire du glucose lors de son absorption digestive et de son passage dans le globule rouge ou dans le système nerveux central. Endocytose Phagocytose (particules solides) ou pinocytose (liquide). Ex. toxique: les colorants azoiques. 3.2.2. Distribution des toxiques Après absorption, les xénobiotiques atteignant le compartiment sanguin peuvent y être stockés ou subir un premier métabolisme. Ils seront surtout distribués vers les différents liquides de l’organisme, puis vers les tissus.  Transport sanguin Dans le sang les xénobiotiues peuvent : - Se dissoudre dans l’eau plasmatique. - Se lier en partie aux protéines plasmatiques, constituant un état d’équilibre avec leur forme libre dans l’eau plasmatique. Cette liaison les inactive momentanément, mais constitue une forme de réserve. En effet, ils ne peuvent plus diffuser hors du compartiment sanguin ni être métabolisé. - Se lier à la membrane cellulaire ou pénétrer dans le cytoplasme des éléments figurés, en particulier des hématies (plomb).  Affinité aux protéines plasmatiques Les liaisons s’établissent essentiellement avec l’albumine et accessoirement avec alpha-glycoprotéine acide et la globuline dont le rôle est le transport et le stockage. Ces liaisons font que le xénobiotique ne soit pas disponible initialement et peut être transférer dans l’espace extravasculaire. Seulement, les liaisons de nature réversible peuvent libérer le toxique qui peut traverser la paroi des vaisseaux et exercer son activité. Des risques de compétition au niveau des liaisons protéiques peuvent avoir lieu. 5 Ex. : les sulfamides anti-infectieuses possèdent une affinité pour les protéines plasmatiques plus importante que les sulfamides anti-diabétiques. Ces dernières peuvent donc être déplacé de leur liaison ce qui provoque une intensification de leur activité avec possibilité de survenu d’un coma hypoglycémique.  Distribution tissulaire Après absorption, la distribution tissulaire des xénobiotiques est un phénomène dynamique qui dépend non seulement des propriétés physico-chimiques des molécules, mais aussi de facteurs physiologiques. En particulier, lors d’une première phase de distribution, l’apport de xénobiotiques vers les tissus est conditionné par le débit sanguin local, ce qui favorise leur transfert vers les territoires les plus irrigués c.à.d surtout le rein, le foie et le cerveau. Inversement la peau, les muscles squelettiques et le tissu adipeux reçoivent une plus faible quantité. Secondairement, chez le vivant, se produit un phénomène de redistribution tissulaire des tissus les plus vascularisés, ou la concentration uploads/Litterature/ l3taa-toxicologie-alimentaire-cours-tpiazzourene-pdf.pdf

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