Transfert aux animaux et biodistribution
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© L a v o is ie r —
La
p h o to c o p ie non
a u to ris é e e s t un
délit
« taux d’absorption gastro-intestinale »
ou fA (ICRP 100, 2006) qui estime la
capacité d’un élément à être transloqué depuis le bol alimentaire vers le compartiment sanguin. Plus ce facteur est élevé, plus un organisme accumulera de grandes
quantités de contaminants à partir de son alimentation. Généralement, les capacités d’assimilation des métaux stables et des radionucléides par ingestion sont
très faibles. C’est notamment le cas de l’américium (f, ~ 0,05 %), du cadmium
(fj ~ 5 %), plutonium (fj ~ 0,05 %), ou encore du technétium (f, ~ 10 %). Néanmoins, quelques éléments peuvent présenter des taux d’absorption gastro-intestinale plus importants (proches de 100 %) tels que l’iode, le tritium, le sélénium
et le césium (ICRP 100, 2006; IRSN, 2009). Pour les organismes non-humains,
les mêmes ordres de grandeur sont retrouvés, avec une efficacité d’assimilation
(correspondant à la fraction d’élément présent dans la proie, assimilée au niveau
de l’organisme entier) allant de 5 à 10 % dans le cas de l’américium, de 10 à
30 % pour le cadmium et le cobalt, et de 60 à 90 % pour le sélénium et le césium
(Mathews et Fisher, 2008).
Les cinétiques d’accumulation par inhalation des éléments d’intérêt dépendent
en grande partie de la solubilité du composé considéré. On définit ainsi trois
catégories de composés en fonction de leur solubilité ou absorption au sang, aussi
appelée transférabilité (ICRP 66, 1994) :
- les composés de type F (fast), très transférables (e.g. iode et césium) ;
- les composés de type M (moderate), modérément transférables (e.g. américium, uranium suivant les composés);
- les composés de type S (slow), peu transférables (e.g. plutonium, thorium).
A ce jour, très peu d’études se sont réellement intéressées aux aspects cinétiques des transferts directs et trophiques des métaux lourds et/ou des radionucléides. Nous pouvons néanmoins rapporter les résultats de Garnier-Laplace et al.
(2000) qui ont étudié les cinétiques d’accumulation et d’élimination de différents
radionucléides, comme le cobalt et le césium, au sein d’une chaîne trophique
représentative d’un écosystème dulçaquicole. Ces auteurs ont utilisé des modèles
compartimentaux classiques (cf. chapitre 3) basés sur des cinétiques du premier
ordre, pour décrire l’accumulation et l’élimination du contaminant en fonction du
temps. Les constantes cinétiques d’accumulation du cobalt ont alors été estimées
à environ 9 j-1 chez la daphnie, 0,07 j-1 chez la carpe et 0,008 j-1 chez la truite
pour ce qui concerne la voie directe, et à 1 939 j-1 chez la daphnie, 2,8 j-1 chez la
carpe et 0,15 j-1 chez la truite pour ce qui concerne la voie trophique. De même,
les cinétiques d’accumulation du césium ont été estimées à environ 61 j-1 chez la
daphnie, 0,36 j-1 chez la carpe et 0,11 j-1 chez la truite pour ce qui concerne la
voie directe, et à 0,2 j-1 chez la daphnie, 0,15 j-1 chez la carpe et 0,05 j-1 chez la
truite pour ce qui concerne la voie trophique.
2.2. Élimination
L’élimination des éléments d’intérêt peut se faire selon deux voies majeures :
l’excrétion urinaire et l’excrétion fécale. À cela, peuvent s’ajouter des modes
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« taux d’absorption gastro-intestinale »
ou fA (ICRP 100, 2006) qui estime la
capacité d’un élément à être transloqué depuis le bol alimentaire vers le compartiment sanguin. Plus ce facteur est élevé, plus un organisme accumulera de grandes
quantités de contaminants à partir de son alimentation. Généralement, les capacités d’assimilation des métaux stables et des radionucléides par ingestion sont
très faibles. C’est notamment le cas de l’américium (f, ~ 0,05 %), du cadmium
(fj ~ 5 %), plutonium (fj ~ 0,05 %), ou encore du technétium (f, ~ 10 %). Néanmoins, quelques éléments peuvent présenter des taux d’absorption gastro-intestinale plus importants (proches de 100 %) tels que l’iode, le tritium, le sélénium
et le césium (ICRP 100, 2006; IRSN, 2009). Pour les organismes non-humains,
les mêmes ordres de grandeur sont retrouvés, avec une efficacité d’assimilation
(correspondant à la fraction d’élément présent dans la proie, assimilée au niveau
de l’organisme entier) allant de 5 à 10 % dans le cas de l’américium, de 10 à
30 % pour le cadmium et le cobalt, et de 60 à 90 % pour le sélénium et le césium
(Mathews et Fisher, 2008).
Les cinétiques d’accumulation par inhalation des éléments d’intérêt dépendent
en grande partie de la solubilité du composé considéré. On définit ainsi trois
catégories de composés en fonction de leur solubilité ou absorption au sang, aussi
appelée transférabilité (ICRP 66, 1994) :
- les composés de type F (fast), très transférables (e.g. iode et césium) ;
- les composés de type M (moderate), modérément transférables (e.g. américium, uranium suivant les composés);
- les composés de type S (slow), peu transférables (e.g. plutonium, thorium).
A ce jour, très peu d’études se sont réellement intéressées aux aspects cinétiques des transferts directs et trophiques des métaux lourds et/ou des radionucléides. Nous pouvons néanmoins rapporter les résultats de Garnier-Laplace et al.
(2000) qui ont étudié les cinétiques d’accumulation et d’élimination de différents
radionucléides, comme le cobalt et le césium, au sein d’une chaîne trophique
représentative d’un écosystème dulçaquicole. Ces auteurs ont utilisé des modèles
compartimentaux classiques (cf. chapitre 3) basés sur des cinétiques du premier
ordre, pour décrire l’accumulation et l’élimination du contaminant en fonction du
temps. Les constantes cinétiques d’accumulation du cobalt ont alors été estimées
à environ 9 j-1 chez la daphnie, 0,07 j-1 chez la carpe et 0,008 j-1 chez la truite
pour ce qui concerne la voie directe, et à 1 939 j-1 chez la daphnie, 2,8 j-1 chez la
carpe et 0,15 j-1 chez la truite pour ce qui concerne la voie trophique. De même,
les cinétiques d’accumulation du césium ont été estimées à environ 61 j-1 chez la
daphnie, 0,36 j-1 chez la carpe et 0,11 j-1 chez la truite pour ce qui concerne la
voie directe, et à 0,2 j-1 chez la daphnie, 0,15 j-1 chez la carpe et 0,05 j-1 chez la
truite pour ce qui concerne la voie trophique.
2.2. Élimination
L’élimination des éléments d’intérêt peut se faire selon deux voies majeures :
l’excrétion urinaire et l’excrétion fécale. À cela, peuvent s’ajouter des modes