Une approche collaborative pour comprendre la toxicité de solvants sur les poumons

Les produits de nettoyage et de peinture du quotidien pourraient discrètement mettre nos poumons à rude épreuve, selon une nouvelle étude menée par Unisanté et l’Institut Adolphe Merkle de l’Université de Fribourg.

Le groupe de recherche de toxicologie humaine et santé d’Unisanté a montré, à l’aide de la participation de onze volontaires en bonne santé, qu’une inhalation brève à faible concentration de solvants organiques a déjà un effet sur les poumons. Les scientifiques ont constaté une réduction réversible (non-clinique) de la quantité d’oxygène atteignant le sang chez ces volontaires lorsqu’elles ou ils étaient exposés à des solvants organiques couramment présents dans les produits de nettoyage et peintures (le monométhyl éther de propylène glycol [PGME] et le butyl éther de propylène glycol [PGBE]). Les scientifiques ont également observé des changements subtils des niveaux de globules blancs et d’haptoglobine suggérant une réponse inflammatoire rapide.

Il s’agit de résultats de toxicologie importants qui révèlent qu’il est possible d’identifier des marqueurs d’effet précoces chez l’humain avant l’apparition d’un effet clinique ou d’une pathologie avérée.

De plus, ces réponses à l’exposition étaient présentes alors que les concentrations de solvants utilisées étaient inférieures à la limite légale de PGME auxquelles une travailleuse ou un travailleur a le droit d’être exposé pendant huit heures par jour. À noter qu’aucune limite n’existe pour le PGBE, qui a pourtant montré une toxicité plus élevée que le PGME dans d’autres études in vitro sur des cellules. 

Perturbation de la protection naturelle des poumons

Pour tenter de comprendre l’effet toxique dans les poumons, les scientifiques de l’Institut Adolphe Merkle ont exposé des modèles sophistiqués de cellules pulmonaires humaines 3D à des doses contrôlées des mêmes solvants. Elles et ils ont constaté que le PGME et le PGBE endommageaient les cellules du poumon et les rendaient perméables, le PGBE se révélant environ quatre fois plus toxique que le PGME.

L’équipe de l’Université de Fribourg a également observé une légère modification de la tension de surface des cellules pulmonaires à des doses relativement élevées, suggérant que ces solvants pourraient perturber légèrement la fine couche protectrice (surfactant) qui aide à maintenir ouverts les alvéoles, les minuscules sacs où les échanges d’oxygène sont possibles entre les poumons et le sang. Ceci peut rendre les alvéoles plus susceptibles de s’affaisser, ce qui réduit la surface disponible pour l’absorption de l’oxygène dans le sang.

Ces résultats soulignent la nécessité de poursuivre les recherches sur les effets pulmonaires d’une exposition aux éthers de propylène glycol plus élevée, correspondant à la valeur limite professionnelle et à long terme, notamment chez les travailleuses et travailleurs et les groupes vulnérables, afin de prévenir le développement de maladies pulmonaires.

Des méthodes prometteuses pour la prévention des risques

En combinant des tests in vitro sur des cellules en laboratoire et des expositions humaines in vivo très contrôlées et à faible concentration, les scientifiques aident ainsi les régulateurs à prédire le risque pour la santé de certains solvants organiques et à définir des limites d’exposition légales pour les travailleuses et travailleurs.

Ce type d’approche in vitro / in vivo constitue une étape clé pour améliorer la prévention des risques pour la santé.

Texte adapté à partir d’une publication du site de l’Institut Adolphe Merkle de l’Université de Fribourg

Référence

He, R.; Pache, J.; Hopf, N. B.; Rothen-Rutishauser, B.; Petri-Fink, A.; Wild, P.; Borgatta, M. Pulmonary Effects of Inhalation Exposure to Propylene Glycol Ethers on Blood Gas Diffusion – a Human and in Vitro Study. Environment International 2025, 205, 109888. https://doi.org/10.1016/j.envint.2025.109888

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