mécanismes de toxicité du mercure

les formes du mercure

les sources du mercure

Le mercure se trouve naturellement dans la croûte terrestre et dans l’eau de mer .

les principales sources de mercure dans le monde sont :

La combustion du charbon

L'exploitation aurifère, la production de métal

L’incinération des déchets

Les principales sources du secteur sanitaire:

utilisation des produits

incinération de déchets médicaux

produits contenant le mercure

A-Absorption:

-Le mercure élémentaire Hg° est absorbé par voie pulmonaire

-Le mercure inorganique divalent Hg2+ est très faiblement absorbé par voie pulmonaire et digestive

-Le mercure organique (méthylmercure) CH3Hg est absorbé en majeure partie (>90%) par voie digestive, son absorption pulmonaire est infime.

B. Distribution:

- Les dérivés minéraux se fixent dans les reins et en faible proportion dans le foie, poumons, muscles, phanères.

- Les vapeurs de mercure se fixe en faible proportion dans le système nerveux où elle est secondairement oxydée en Hg2+ responsable des troubles nerveux.

-Le CH3Hg franchit rapidement la BHE du fait de sa forte liposolubilité ; mais aussi la barrière placentaire. L’organe cible de l’exposition au CH3Hg est le cerveau, tant chez l’adulte que chez le fœtus.La demi-Vie biologique du méthylmercure est de 75 jours chez l’homme.

C-Métabolisme:

- Les dérivés minéraux sont convertis en sels mercuriques Hg2+ par les catalases érythrocytaires, le Hg2+ est également oxydé puis réduit dans les tissus mammaires en Hg° sous l’action du glutathion réductase.

-Le CH3Hg est transformé en mercure inorganique dans les tissus mais le taux de déméthylation est faible.

D-élimination

Le mercure minéral est excrété par les reins, autre voies : peau, salive, sueur ou air expiré.

Le CH3Hg est partiellement excrété par la voie biliaire mais en majeure partie réabsorbée dans l’intestin . Cette réabsorption peut être limitée par l’ingestion de résines thiols qui fixent le mercure et stimulent son excrétion fécale . Les cheveux constituent une voie d’élimination importante. La concentration en Hg dans les cheveux est 200 à 300 fois la concentration sanguine.

LES EFFETS CYTOTOXIQUES ET GENOTOXIQUE DU MERCURE

- L'activité cytotoxique du mercure est liée d'une part à sa grande affinité pour le

soufre, entraînant le blocage des fonctions thiol (-S-H) des protéines (modifiant ainsi

leur structure tertiaire et quaternaire), des peptides (glutathion) ou des acides aminés

soufrés (cystéine). Les protéines ainsi inactivées peuvent être des enzymes, des protéines

des membranes cellulaires (notamment des récepteurs d'hormones et de neuromédiateurs) , des protéines membranaires des organites cellulaires (mitochondries,lysosomes...) , des protéines membranaires impliquées dans les transports ioniques(ATPase Na-K, canaux calciques) ou encore la tubuline et la myéline, ce qui provoque de graves perturbations dans la conduction de l'influx nerveux.

- D'autre part, le mercure inhibe les systèmes de protection cellulaire contre les

radicaux libres.

- Le mercure inhibe les enzymes à zinc du fait d'une compétition entre ces deux métaux

(même colonne dans le tableau de classification des éléments).

- Le mercure provoque la lyse des membranes cellulaires, sans doute en catalysant

l'oxydation d'un phospholipide membranaire particulier .

- Les effets clastogènes du mercure ont été observés dans des lymphocytes de sujets

ayant ingéré des poissons contaminés par du méthylmercure : cassure de chromosomes,

présence de fragments ou de chromosomes surnuméraires, absence de centromère

- Le mercure perturbe la synthèse de l'ADN

- Le mercure sous forme de cation divalent (Hg++) a une action mutagène et aggrave les effets génotoxiques des rayonnements ionisants, en inhibant les mécanismes de réparation de l'ADN dans les cellules.

- Le mercure provoque l'activation polyclonale des lymphocytes B et T il stimule l'immunité humorale et la production d'anticorps anti-ADN. Ces perturbations du système

immunitaire pourraient expliquer le rôle du mercure dans les atteintes rénales glomérulaires (maladie auto immune)

- Les vapeurs de mercure altèrent les lymphocytes

NEUROTOXICITE DE MERCURE

• Nous allons approfondir pour mieux comprendre

cette dégénérescence causée par le mercure .

Les protéines de tubuline, qui sont à l'origine de

la croissance cellulaire normale, forment des

 microtubules qui soutiennent la structure de neurite.

• Quand des ions de mercure s'infiltrent dans

le milieu de la cellule, ils s'attachent aux molécules

de tubuline récemment synthétisées au endroit

réservé au triphosphate de guanosine(ou GTP) sous

la sous unité "beta" des tubulines affectées

• Comme les GTP fournissent normalement l'énergie qui permet aux molécules tubulaires de s'attacher ensemble, et que les ions de mercure s'attachent à ces sites, cela empêche l'association des protéines de tubuline

• Par conséquent , les microtubules commencent à se désassembler en molécules libre de tubuline (en monomères), elles se dépolymérisent : 

 laissant la neurite sans structure de support

pour finir , la neurite en développement et son cône de croissance se détruisent. 

 Sur cette photo un cône de croissance de neurite (coloré pour montré la tubuline et l'actine) avant et après exposition au mercure

Le mercure est à l'origine de la désintégration de la structure des microtubules tubulines.

LES THROMBOSES PROVOQUEES PAR LE MERCURE

un mécanisme MV (transformation de la forme de disque des érythrocytes en échinocytes devenant sphériques, en générant des micro-vésicules (MV)).

Ces MVs et les érythrocytes rémanants produisent de la phosphatidylserine (PS), un important médiateur de coagulation

L'activité procoagulante des érythrocytes traités au cathion Hg2+a été démontrée par la production accrue de thrombine et l'adhérence cellulaire endothéliale