Rapport sur l'état des connaissances scientifiques - Partie 4

Groupe de substances des phtalates
Esters phtaliques à chaîne moyenne

Numéros de registre du Chemical Abstracts Service
84-61-7; 84-64-0; 84-69-5; 523-31-9; 5334-09-8; 16883-83-3; 27215-22-1; 27987-25-3; 68515-40-2; 71888-89-6

Environnement Canada
Santé Canada
Août 2015

Table of Contents

• Annexe A : Identité et propriétés physicochimiques des substances analogues
• Annexe B : Propriétés physicochimiques des substances du sous-groupe des phtalates à chaîne moyenne
• Annexe C : Résultats de la modélisation de la fugacité de niveau III (EQC, 2011) pour les esters phtaliques à chaîne moyenne
• Annexe D : Bioaccumulation
• Annexe E : Valeurs de toxicité
• Annexe F-1 : Estimation des doses journalières
• Annexe F-2 : Détermination des apports alimentaires
• Annexe G : Détermination des apports quotidiens de DIBP d'après les données de biosurveillance
• Annexe H : Résumé de la toxicocinétique des phtalates à chaîne moyenne (PCM)
• Annexe I : Renseignements complémentaires au sujet de la toxicité chronique et de la cancérogénicité du BBP
• Annexe J : Description et application du système d'évaluation de Downs et Black et indications relatives au niveau de preuve d'une association
• Retour au rapport sur l'état des connaissances scientifiques - Partie 1

Annexe A : Identité et propriétés physicochimiques des substances analogues

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Annexe B : Propriétés physicochimiques des substances du sous-groupe des phtalates à chaîne moyenne

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Annexe C : Résultats de la modélisation de la fugacité de niveau III (EQC, 2011) pour les esters phtaliques à chaîne moyenne

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Appendix D : Bioaccumulation

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Annexe E : Valeurs de toxicité

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Annexe F-1 : Estimation des doses journalières

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Annexe F-2 : Détermination des apports alimentaires

Données sur la présence du DIBP et du DCHP

Les données sur la présence du DIBP et du DCHP ont été obtenues d'une étude américaine sur l'alimentation totale (Schecter et al., 2013), et les lacunes dans les données ont été comblées par des données d'une étude britannique sur l'alimentation totale (Bradley et al., 2013b). Lorsque les données sur la présence de ces deux phtalates dans les aliments étaient plus faibles que la limite de détection (LD) analytique, des valeurs correspondant à la moitié de la LD leur ont été attribuées. Cependant, une valeur de 0 (zéro) a été attribuée à tous les échantillons d'une grande catégorie d'aliments quand aucun phtalate n'était présent dans des concentrations supérieures à la LD dans aucun échantillon de cette catégorie.

Données sur la consommation d’aliments et correspondance avec les données sur la présence des composés

Les concentrations de phtalates dans les aliments individuels ont été appariées aux chiffres de consommation pour ces aliments, chiffres qui ont été tirés de l'Enquête sur la santé dans les collectivités canadiennes (ESCC) [Cycle 2.2] sur la nutrition (Statistique Canada, 2004), en vue de la production de données sur la répartition de l'exposition aux phtalates pour divers groupes d'âge-sexe. L'ESCC comportait les renseignements de rappel alimentaire de 24 heures de plus de 35 000 répondants de tous les âges dans tout le Canada.

Si un produit alimentaire faisait partie d'une recette correspondant à un ensemble d'ingrédients analysés, les concentrations de phtalates associées correspondant à la recette étaient alors attribuées à l'ingrédient. Sinon, lorsque le produit alimentaire lui-même correspondait à un ensemble d'aliments analysés, les concentrations de phtalates correspondant au produit alimentaire lui étaient alors assignées. Pour le DIBP et le DCHP, 989 aliments et 23 recettes ont été appariés à des aliments analysés.

Information sur le poids corporel

Pour le calcul des estimations de l'exposition par kilogramme de poids corporel, les poids corporels des nourrissons ont été fixés aux poids corporels moyens calculés avec les données de poids corporel de la Continuing Survey of Food Intakes by Individuals du département de l'Agriculture des États-Unis (CSFII; 1994-1996, 1998). Pour tous les groupes d'âge, les poids corporels déclarés dans l'ESCC, qu'ils aient été mesurés ou autodéclarés, ont été utilisés. Lorsque les données manquaient, la valeur médiane pour le groupe âge-sexe correspondant et le quintile de l'apport énergétique ont été utilisés.

Évaluation probabiliste de l'exposition

Pour chaque aliment consommé par un répondant de l'ESCC, les concentrations de phtalates ont été choisies au hasard dans la liste correspondante des valeurs analysées. Pour chaque répondant, les valeurs d'exposition estimées attribuables à chaque aliment ont été additionnées, ce qui a permis de produire une répartition de l'exposition pour tous les répondants. Ce processus a été répété 500 fois (500 itérations) pour modéliser la variabilité de la répartition des expositions en raison de la variabilité des concentrations de phtalates. Pour chaque groupe d'âge-sexe, la valeur médiane de l'exposition et celle du 90^e centile ont été tirées de la répartition empirique produite par les 500 itérations.

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Annexe G : Détermination des apports quotidiens de DIBP d'après les données de biosurveillance

Femmes enceintes (P4) et nourrissons (MIREC CD+) :

Apport quotidien de DIBP (µg/kg p.c. • jour) = [C_Somme (moles/g Cr) × TEC × MM du DIBP] / [FEU_Somme × p.c.]

Où,

C _Somme (moles/g Cr) :

Somme des concentrations molaires des métabolites,

TEC :

taux d'excrétion de la créatinine sur 24 h (estimé avec l'équation de Mage),

FEU _Somme :

Somme des fractions d'excrétion urinaire (FEU) des métabolites = 0,91,

MM du DIBP :

278

Étape 1 : Conversion des concentrations

C_métabolite (mole/g Cr) = C_métabolite(µg/g Cr) / MM_métabolite

C_MIBP (mole/g Cr) = C_MIBP (µg/g Cr) / 222 g/mole

C_2OH-MIBP (mole/g Cr) = C_2OH-MIBP (µg/g Cr) / 239 g/mole

Étape 2 : Additionner les concentrations de l'étape 1

C_Somme (moles/g Cr) = Σ C_MIBP + C_2OH-MIBP

Étape 3 : Additionner les FEU

Les valeurs de FEU pour le MIBP et le 2OH - MIBP sont respectivement de 0,71 et de 0,195. La somme serait donc 0,91.

Étape 4 : Calculer l'apport quotidien de DIBP en utilisant l'équation 1.

ECMS

Analyse statistique : Les données ont été analysées avec les logiciels SAS 9.2 (SAS Institute Inc., É.-U.) et SUDAAN 10.0.1 (RTI International, É.-U.). Les estimations de la variance ont été produites à l'aide des poids bootstrap, compte tenu des 11 degrés de liberté pour le cycle 1 et des 13 degrés de liberté pour le cycle 2, comme il est suggéré dans le guide de l'utilisateur des données de l'ECMS. Toutes les analyses ont été pondérées avec les poids de l'ECMS cycle 1 (sous-échantillons des phtalates) et les poids de l'ECMS cycle 2 (sous-échantillon des contaminants environnementaux dans l'urine) pour qu'elles soient représentatives de la population canadienne. Une valeur correspondant à la LD/2 a été attribuée aux concentrations de phtalates inférieures à la limite de détection.

Estimation du taux d'excrétion de la créatinine (TEC) : Pour chaque étude, le taux d'excrétion de la créatinine des participants a été calculé à l'aide des équations de Mage (Huber et al., 2010). L'ajustement de l'adiposité (discuté dans les renseignements supplémentaires [Huber et al., 2010]) a été appliqué à tous les participants, et l'ajustement de la surface du corps a été appliqué aux enfants de moins de 18 ans. L'IMC médian selon l'âge pour l'ajustement de l'adiposité a été calculé à l'aide de tous les échantillons de l'ECMS. L'ensemble des données de l'ECMS pour les sous-échantillons des phtalates comportait 174 enfants qui dépassaient les limites de taille dans les équations de Mage (186 cm pour les garçons et 172 cm pour les filles). Les équations de Mage ont été appliquées directement aux tailles observées pour l'extrapolation des taux d'excrétion de la créatinine chez ces participants. Les taux d'excrétion prédits pour ces personnes semblaient raisonnables malgré l'extrapolation.

Estimation de l'apport quotidien : L'apport quotidien de DIBP, fondé sur les concentrations urinaires du monoester MIBP, a été estimé pour chaque participant à l'aide de l'équation suivante (David et al., 2000; Koch et al., 2007) :

Équation 1 :

Apport quotidien (µg/kg p.c./jour) = [CU_Cr (µg/g Cr) × TEC (g/jour) / p.c. (kg) × FEU] × [MM_D×MM_M]

La fraction d'excrétion urinaire (FEU) est définie comme étant la fraction de la dose d'exposition au diester excrétée sous forme de métabolite dans les urines, calculée sur une base molaire. Pour le calcul, une FEU de 0,71 a été utilisée pour le MIBP (Koch et al., 2012). MMD et MMM représentent respectivement les masses moléculaires de la forme diester (DIBP : 278 g/mole) et monoester (MIBP : 222 g/mole).

Les moyennes arithmétiques et géométriques de l'apport quotidien, et les centiles sélectionnés avec leurs intervalles de confiance établis à 95 %, ont été calculés pour la population canadienne selon le groupe d'âge, le sexe et l'état de jeûne. Les statistiques descriptives ont été calculées suivant la procédure DESCRIPT de SUDAAN et la procédure SURVEYREG de SAS.

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Annexe H : Résumé de la toxicocinétique des phtalates à chaîne moyenne (PCM)

Une revue de la littérature existante indique que la quasi-totalité des études in vivo sur la toxicocinétique des phtalates à chaîne moyenne (PCM) ont été menées chez des sujets exposés par voie orale ou cutanée (une seule étude chez des sujets exposés par inhalation a été trouvée). Plusieurs études in vitro ont été trouvées; elles analysaient principalement l'absorption par voie cutanée (diffusion cellulaire), l'absorption intestinale (intestin éversé) et le métabolisme (préparations microsomales, homogénats de tissus du foie, des reins, des intestins et des testicules, plasma et enzymes purifiées). La plupart des études ont été menées avec le phtalate de bis(2-éthylhexyle) (DEHP) chez le rat, mais certaines études ont examiné la toxicocinétique des phtalates à chaîne moyenne chez d'autres rongeurs et chez des espèces autres que les rongeurs.

Voie orale

Il existe des données probantes selon lesquelles les phtalates, indépendamment de la longueur de la chaîne, sont absorbés par le tractus gastro-intestinal (GI) après une exposition par voie orale. Cependant, plusieurs études ont montré que le degré d'absorption des phtalates dans le tractus gastro-intestinal des rats ne présente pas de relation linéaire avec l'augmentation de la dose, probablement en raison de la saturation du mécanisme d'absorption ou de l'hydrolyse d'un diester, en particulier pour les phtalates à longues chaînes de carbone sur la liaison ester. Il y a des similitudes et des différences entre les phtalates quant au métabolisme et à la longueur de la chaîne. Les plus petits phtalates sont hydrolysés à leur monoester respectif dans le tractus gastro-intestinal et sont éliminés sans autres étapes du métabolisme. Les plus gros phtalates, tels que les phtalates à chaîne moyenne, sont hydrolysés à leur monoester respectif dans le tractus gastro-intestinal, mais peuvent aussi subir d'autres étapes du métabolisme oxydatif et produire d'autres métabolites, puis être éliminés tels quels ou comme conjugués.

Absorption

Trois études menées chez l'humain sur l'absorption orale du DEHP ont été trouvées. Une variabilité a été observée dans les taux d'absorption rapportés dans ces études à faible dose (supérieur(e) u égal(e) à 70 % sur 44 heures à 0,005-0,65 mg/kg [Koch et al., 2005], 70-89 % sur 36 heures à 3 mg/personne [Kurata et al., 2012a] et 11-25 % sur 24 à 58 heures à inférieur(e) à 0,5 mg/kg [Schmid et Schlatter 1985]). Toutes les études chez l'animal ont été menées à des doses plus élevées (2,90 à 2 800 mg/kg) et, en raison de la possible saturation à fortes doses, ne sont peut-être pas directement comparables. Cependant, à faibles doses (2,9 mg/kg chez le rat; Daniel et Bratt, 1974) et à des doses relativement faibles chez d'autres animaux (50-100 mg/kg chez le singe, le ouistiti, le rat, le chien et le porc), les taux d'absorption (respectivement, 56-66 % et 30-50 % dans l'urine) sont dans la même plage que ceux observés chez l'humain à des doses très faibles (Short et al., 1987; Ikeda et al., 1980; Rhodes et al., 1986; Lhuguenot et al., 1985). Par conséquent, les données disponibles ne permettent pas de conclure à de fortes différences entre l'absorption du DEHP dans le tractus gastro-intestinal des humains et dans celui des autres mammifères. Se reporter au tableau 1 pour obtenir un résumé des taux d'absorption du DEHP chez l'animal et l'humain.

Comme dans le cas du DEHP, les études chez l'humain avec d'autres phtalates (DBP, BBP et DIBP) ont été réalisées à des doses très faibles (inférieur(e) à 1,3 mg/kg), tandis que les études chez l'animal ont été généralement effectuées à des doses supérieures à 50 mg/kg, à l'exception d'une étude effectuée avec le BBP (Eigenberg et al., 1986a). Le BBP est le seul phtalate pour lequel des données sur de faibles doses chez l'humain et chez l'animal sont disponibles, et une comparaison de leurs taux d'absorption indique que l'absorption est semblable chez les deux espèces (67-84 % sur 24 heures chez l'humain par comparaison à 70-80 % sur 96 heures chez le rat) [Anderson et al., 2001; Eigenberg et al., 1986a]. Pour le DBP, les valeurs obtenues chez l'humain (69-92 % sur 8 à 48 heures à 0,255-5 mg/kg) étaient également comparables à celles obtenues chez le rat aux plus faibles doses testées (77-96 % sur 24 à 48 heures à 100 mg/kg) [Williams et Blanchfield 1975; Fennell et al., 2004; Seckin et al., 2009; Anderson et al., 2001; Koch et al., 2012]. Une étude plus récente de Koch et al. (2012) menée auprès d'un volontaire de sexe masculin a permis de déterminer qu'environ 92 % de la dose de DBP administrée par voie orale a été éliminée dans les 24 premières heures, tandis que inférieur(e) à 1 % de la dose a été éliminée dans l'urine après 48 heures. Se reporter au tableau E-1 pour obtenir un résumé des taux d'absorption des autres phtalates étudiés chez l'animal et l'humain.

Plusieurs études ont montré que l'absorption des phtalates dans le tractus gastro-intestinal des rats et des ouistitis ne présente pas de relation linéaire avec l'augmentation de la dose. Cela peut être dû à la saturation du mécanisme d'absorption ou de l'hydrolyse d'un diester. Aux concentrations présentes dans l'environnement, le DBP est probablement absorbé sous forme de MBP dans le tractus gastro-intestinal des rats en raison de la forte activité des lipases in situ. À des doses relativement élevées (100-250 mg/kg), cependant, l'absorption directe du phtalate non hydrolysé se produit probablement en raison de la saturation enzymatique (Silva et al., 2007a). Saillenfait et al. (1998) ont également montré que, à une dose de 500 mg/kg de DBP, 60 % du DBP est absorbé, alors que seulement 48 % est absorbé si la dose est de 1 500 mg/kg (d'après l'excrétion urinaire sur 48 heures). Un écart plus important a été constaté par Eigenberg et al. (1986a), c'est-à-dire 70-80 % d'absorption à 2-200 mg/kg et seulement 22 % à 2 000 mg/kg (d'après l'excrétion urinaire sur 96 heures) pour le BBP.

Des observations similaires ont été faites avec du DEHP administré à des ouistitis, où l'absorption a été doublée avec une dose multipliée par 20 (Rhodes et al., 1986). Plus récemment, Kurata et al. ont observé une absorption du DEHP environ 3,5 fois plus faible avec une dose multipliée par 25 chez le ouistiti, selon les concentrations plasmatiques (ASC_tous). Lorsque le BBP a été administré à des rats, la saturation a semblé se produire entre 475 et 780 mg/kg, étant donné que les taux d'absorption étaient de 58, 54, 43 et 30 % (d'après l'excrétion urinaire sur 24 heures) à 150, 475, 780 et 1 500 mg/kg de BBP, respectivement (Nativelle et al., 1999).

L'absorption semble également différer en fonction de l'âge de l'animal. Les concentrations plasmatiques de MEHP ont été mesurées après une exposition répétée au DEHP (1 000 mg/kg/jour) chez des rats de différents âges (25, 40 et 60 jours) pendant 14 jours. L'ASC plasmatique moyenne des concentrations de MEHP dans le groupe le plus jeune s'est révélée deux fois plus élevée que dans les deux groupes plus âgés (Sjoberg et al., 1986). Sjoberg et al.(1985a) ont fait observer que l'absorption est plus élevée chez le jeune rat quand le DEHP est administré par voie orale. Les auteurs ont avancé que cela pourrait être lié à la proportion relative de tissu intestinal plus élevée par rapport au poids corporel et à un plus grand volume circulatoire dans le tissu intestinal chez le jeune rat comparativement au rat âgé. Cela peut se produire chez l'humain, puisque le flux sanguin diminue avec l'âge, mais il n'existe aucune donnée expérimentale sur les différences d'absorption liées à l'âge. Cependant, des travaux récents de Kurata et al. (2012a) examinant la toxicocinétique du DEHP chez des ouistitis âgés de 3 mois et de 18 mois n'ont pas permis d'observer des différences d'absorption liées à l'âge d'après les concentrations plasmatiques mesurées.

Distribution

La distribution des composés de phtalates à chaîne moyenne après absorption par voie orale a été étudiée in vivochez plusieurs rongeurs (rats et souris) ainsi que chez d'autres espèces (chiens, porcs, ouistitis, macaques de Buffon et humains). Les études ont principalement porté sur deux phtalates : le DBP et le DEHP. Généralement, il semble que les tissus adipeux, les organes d'absorption et les organes d'élimination soient les principaux dépôts initiaux pour les esters dialkylés, les chercheurs ayant observé une distribution corporelle à des concentrations variables selon le phtalate administré, la dose et les espèces utilisées. Plusieurs études ont également examiné la distribution des phtalates chez la femelle en gestation et le fœtus. La plupart des études chez l'humain portent sur la biosurveillance des phtalates dans le sérum, le liquide amniotique ou le lait maternel dans la population générale (exposition environnementale).

Une étude alimentaire chez le rat (1 000 ppm de DBP marqué dans la nourriture) a révélé une radioactivité particulièrement élevée dans le foie, mais aussi dans les reins et les tissus adipeux. La radioactivité persistait après 96 heures dans les tissus adipeux, alors qu'elle disparaissait rapidement dans les autres tissus après la fin de l'exposition. Les données ont également révélé une accumulation dans les testicules (par rapport à un jour) (1,6 vs 0,3 μg/g) et les tissus adipeux (11,2 vs 8,35 μg/g) chez le rat après quatre semaines d'exposition (Williams et Blanchfield, 1975). Des travaux plus récents chez le rat ont montré que le DBP est rapidement distribué (demi-vie de distribution de 5,77 min.) après l'administration (30 mg/kg, i.v.) et indétectable dans le plasma, une faible excrétion fécale cumulative ayant été observée après 48 heures à la suite d'une administration orale (100 mg/kg, gavage oral) (Chang et al., 2013).

Des études menées sur des animaux exposés à plusieurs reprises n'ont montré aucune preuve d'accumulation du monoester de DEHP dans le plasma. Phokha et al. (2002) n'ont rapporté aucun effet cumulatif sur l'aire sous la courbe (ASC) du monoester de MEHP après l'administration orale répétée de DEHP (500 mg/kg/jour, en émulsion aqueuse) chez le rat. Dans une étude réalisée par Clewell et al. (2009), les concentrations maximales de MBP dans le plasma maternel et fœtal de rats exposés au DBP (0,50, 100 et 500 mg/kg dans de l'huile de maïs) aux JG 12 à 19 étaient de 67 et de 55 % inférieures à celles observées après une seule dose (0 ou 500 mg/kg dans de l'huile de maïs).

La distribution tissulaire du DEHP pourrait être régie par son caractère lipophile, puisque des concentrations plus élevées ont été observées dans les tissus adipeux par rapport au foie chez des rats auxquels on a administré du DEHP (0 ou 5 000 ppm dans les aliments) pendant 13 semaines (Poon et al., 1997). À la fin de l'étude, les concentrations dans les tissus adipeux étaient de 23 ppm (mâles) et de 31 ppm (femelles), comparativement à un niveau à peine détectable (3 ppm) dans le foie chez les deux sexes.

Bien que la plupart des études aient montré que le foie et les reins sont initialement les organes de rétention les plus courants chez le rat (Williams et Blanchfield, 1974, 1975), l'accumulation de la radioactivité dans les muscles a également été documentée. Tanaka et al. (1975) ont montré qu'après une administration orale unique de 500 mg/kg de DEHP radiomarqué, la distribution de la radioactivité était dans l'ordre suivant après 3 heures : intestins (C_max = 51 %) supérieur(e) à muscles (4,86 %) supérieur(e) à foie (2,75 %) supérieur(e) à autres organes. L'élimination du DEHP semble être retardée dans les tissus adipeux.

Dans une étude comparative menée chez différentes espèces, une dose orale unique de DEHP marqué (50 mg/kg) administrée à des rats, des chiens et des porcs miniatures a permis d'observer que la distribution de la radioactivité chez les porcs et les rats était similaire (radioactivité élevée dans le foie et les tissus adipeux à 4 heures, et baisse constante par la suite). La tendance était différente chez les chiens, où la radioactivité était initialement élevée dans le foie et les muscles, tandis qu'elle était très faible dans les tissus adipeux (Ikeda et al., 1980). Dans une autre étude où des rats ont été exposés par voie orale à du DEHP marqué au 14C dans le cycle phényle (2 000 mg/kg/jour) pendant 14 jours, les chercheurs ont observé une distribution tissulaire dans l'ordre suivant : foie (205 μg/g d'équivalent de DEHP) supérieur(e) à rein (105 μg/g) supérieur(e) à sang (60 μg/g) supérieur(e) à testicule (40 μg/g) (Rhodes et al., 1986).

La distribution a semblé différente chez des singes exposés dans les conditions décrites ci-dessus; leurs concentrations tissulaires étaient plus faibles (10-15 % des valeurs enregistrées chez les rats) et les concentrations d'équivalents de DEHP étaient les suivantes : testicules (3,75 μg/g) supérieur(e) à reins (3 μg/g) supérieur(e) à foie (2,5 μg/g) supérieur(e) à sang (1 μg/g) (Short et al., 1987). Chez des ouistitis juvéniles et adultes, la radioactivité la plus élevée du DEHP marqué au 14C administré par voie orale a été observée dans les reins 2 heures après l'administration et a été attribuée à l'élimination d'urine (Kurata et al., 2012a). Aucune distribution anormale de la radioactivité n'a été observée dans les testicules ni les autres organes reproducteurs mâles.

Distribution potentielle chez le fœtus et le nourrisson

L'administration orale quotidienne de DEHP (750 mg/kg p.c. dans de l'huile de maïs) à des rats a montré que le composé d'origine et ses métabolites traversent la barrière placentaire et atteignent les gonades fœtales (Stroheker et al., 2006). Cependant, le foie fœtal contenait une grande partie de la radioactivité (20-31 %) et les concentrations dans les gonades étaient faibles (2-5 %). Plus récemment, Hayashi et al.(2012) ont mesuré les concentrations hépatiques de MEHP chez des souris gestantes et leur progéniture, et ont constaté que les concentrations de ce métabolite étaient 1,5 fois plus élevées dans le foie des femelles gravides que dans celui des souris post-partum. En outre, les concentrations de MEHP chez les fœtus étaient 1,7 fois plus élevées que chez les petits pour les mêmes doses de DEHP (0,05 %).

Fennell et al. (2004) ont montré la présence du MBP et de son glucuronide dans le plasma maternel, le plasma fœtal et le liquide amniotique chez des rats femelles. Les concentrations de MBP étaient de deux à quatre fois plus élevées dans le plasma maternel que dans le plasma fœtal. Dans le liquide amniotique, le MBP était initialement le principal métabolite, mais 24 heures après l'administration orale, le glucuronide de MBP est devenu le principal métabolite. Les résultats montrent un écart important entre la demi-vie du MBP libre (6 à 11 heures) et celle du glucuronide du MBP (jusqu'à 64 heures) (Fennell et al., 2004). Une augmentation non linéaire de la concentration de MBP a été observée à la fois dans le plasma maternel (dix fois plus élevée) et le plasma fœtal (huit fois plus élevée), tandis que la dose de DBP administrée aux rats n'était que cinq fois plus élevée (100 ou 250 mg/kg/jour) aux JG 12 à 18 (Fennell et al., 2004). Calafat et al. (2006a) ont confirmé l'observation selon laquelle le MEHP et le MBP sont principalement non conjugués le jour après l'administration de la dernière dose (alors que dans l'urine maternelle, la concentration des monoesters tant libres que conjugués est importante).

Selon les résultats de nombreuses études démontrant que le DBP et ses métabolites sont rapidement éliminés du corps, certains ont déjà avancé qu'il était peu probable que le DBP soit entreposé dans les tissus maternels et libéré pendant la grossesse et l'allaitement (Foster et al., 1982; Tanaka et al., 1978; Williams et Blanchfield, 1975). En effet, Saillenfait et al. ont montré que la quantité de radioactivité dans l'embryon a culminé à 0,12 % de la dose totale administrée six heures après l'administration et a rapidement diminué à des concentrations indétectables par la suite, après l'administration d'une dose orale unique de 1 500 mg/kg de DBP marqué au ¹⁴C à des rates gravides au JG 14.

L'effet de doses répétées sur la distribution des métabolites du DBP dans les tissus maternels et le liquide amniotique a été étudié par Clewell et al. (2009). Des rates gravides ont été exposées à des doses croissantes de DBP (0, 50, 100 et 500 mg/kg dans de l'huile de maïs) du JG 12 au JG 19. Les concentrations de MBP dans le liquide amniotique diminuaient avec des doses répétées de DBP (500 mg/kg). Aucune diminution du glucuronide de MBP n'a cependant été observée. De fait, les concentrations du glucuronide de MBP dans le liquide amniotique étaient constamment plus élevées dans l'étude où des doses répétées ont été administrées que dans l'étude où une dose unique a été administrée. Les concentrations hépatiques de MBP chez les mères ont également diminué après des expositions multiples (la C_max de MBP après des doses multiples équivalait à 72 % de la concentration après l'administration d'une dose unique). Les concentrations hépatiques de glucuronide de MBP chez les mères n'étaient pas significativement différentes entre les groupes ayant reçu une dose unique et ceux ayant reçu des doses répétées.

L'effet de la dose sur la distribution de la radioactivité du DBP marqué au ¹⁴C a aussi été étudié par Saillenfait et al. (1998). Une dose orale unique de DBP marqué au ¹⁴C (500 ou 1 500 mg/kg dans l'huile minérale) a été administrée à des rats. Dans tous les tissus étudiés (reins, foie, ovaires, estomac, intestin et utérus maternels), la C_max et l'ASC du MBP étaient plus élevées à 1 500 mg/kg qu'à 500 mg/kg. Cependant, l'augmentation de l'ASC était disproportionnée chez les embryons et dans le liquide amniotique, les chercheurs ayant observé une multiplication par huit de l'ASC0-∞(fait intéressant, la dose élevée était embryotoxique), ce qui laisse croire à une exposition embryonnaire plus prononcée au MBP à des doses élevées. Ces résultats ont été confirmés dans une étude menée par Calafat et al. (2006a). Dans cette étude, l'administration orale de DBP (0, 11, 33, 100 et 300 mg/kg/jour) à des rates gravides a révélé que des doses croissantes entraînent une augmentation de la concentration des métabolites dans le liquide amniotique. Il y avait aussi une relation exponentielle entre les concentrations de MEHP dans le liquide amniotique et l'urine maternelle. Une forte corrélation entre les concentrations de MEHP dans le liquide amniotique et la dose de DEHP administrée à la femelle a été observée lorsque du DEHP (0, 11, 33, 100 ou 300 mg/kg dans l'huile de maïs) a été administré aux mères; les petits étaient susceptibles d'être exposés à du DEHP intact (Calafat et al., 2006a).

Silva et al. ont montré une augmentation linéaire liée à la dose des concentrations sériques de MBP et de ses métabolites oxydatifs (phtalate de mono-n-hydroxybutyle [MHBP] et phtalate de mono-3-carboxypropyle [MCPP]). Il y avait une augmentation non linéaire liée à la dose de la concentration de MBP dans le liquide amniotique fœtal, celle-ci étant augmentée d'environ 10 fois (moyenne respective de 1,4 µg/ml et de 13,4 µg/ml,), tandis que les doses administrées (100 et 250 mg/kg/jour) ne différaient que de 2,5 fois. Cependant, la détection du MBP dans le liquide amniotique ne constitue pas une preuve définitive que le MBP traverse la barrière placentaire (ou que le DBP est métabolisé chez le fœtus). Selon Fennell et al. (2004), l'apparition rapide du MBP et le retard dans l'apparition de son glucuronide pourraient indiquer que le métabolisme du MBP est beaucoup plus lent dans le fœtus que chez la mère, si de fait le glucuronide de MBP ne traverse pas la barrière placentaire. Autrement, cela pourrait indiquer que le glucuronide du MBP traverse le placenta, mais beaucoup plus lentement que le MBP.

Lorsqu'on considère la distribution potentielle des phtalates à chaîne moyenne pendant la lactation, la liposolubilité croissante des phtalates à chaîne plus longue peut faciliter l'augmentation de leur ségrégation dans le lait maternel, car les produits chimiques lipophiles se séparent d'emblée dans les matières à teneur élevée en matières grasses (Main et al., 2006; Kluwe 1982). Dans une étude où des rats femelles ont reçu trois doses quotidiennes de DEHP (2 000 mg/kg) du 15e au 17e jours de lactation, aucune concentration de DEHP n'a été détectée dans le plasma des mères, tandis que des concentrations très élevées de DEHP ont été détectées dans le lait (216 μg/mL). Cela peut être expliqué par l'association du DEHP avec les lipoprotéines plasmatiques et avec des lipides dans le lait de rat, ou par l'absorption des lipoprotéines par la glande mammaire en vue de la synthèse du lait (Dostal et al., 1987).

Les différences entre les espèces dans la distribution des phtalates pendant la grossesse ont été examinées dans une étude menée chez le rat et le ouistiti. Selon les résultats de ces travaux, on pourrait croire que la charge en MEHP dans les tissus peut être inférieure chez les fœtus de ouistiti que celle observée chez les rats, car, à une dose quotidienne similaire (500 mg/kg), la C_max et l'aire sous la courbe normalisée de la concentration de MEHP dans le sang chez le ouistiti étaient respectivement jusqu'à 7,5 et 16 fois moins élevées que chez les rats (Kessler et al., 2004).

Humain

Dans le cadre d'une étude portant sur la population générale, des chercheurs ont retrouvé des monoesters de phtalates dans le sérum selon un profil de distribution des glucuronides similaire à celui observé dans l'urine (Silva et al., 2003). Cela concorde avec les résultats obtenus dans une étude expérimentale menée chez un homme ayant reçu une dose orale unique de DEHP (Koch et al., 2005). Cependant, dans une étude menée récemment, Kessler et al. (2012) ont détecté dans le sang de volontaires de sexe masculin des concentrations de DEHP intact étonnamment élevées par rapport aux données animales, et le MEHP a été détecté presque immédiatement (15 minutes) après l'ingestion.

Plusieurs monoesters (MEP, MBP et MEHP) ont été détectés dans le liquide amniotique humain, à des concentrations de 2 à 3 fois plus faibles que dans le sérum (Silva et al., 2004a). Ces résultats concordent avec ceux rapportés dans des études expérimentales (Fennell et al., 2004).

Calafat et al. (2004) ont avancé que des métabolites de phtalates peuvent être présents dans le lait maternel et, par conséquent, peuvent être transférés au nourrisson lors de l'allaitement. En effet, plusieurs diesters phtaliques ont été détectés dans des échantillons de lait maternel humain. Les composés les plus fréquemment détectés étaient le DEHP, le DBP, le DIBP, le BBP et le DEP (ainsi que leurs monoesters) (Latini et al., 2009; Fromme et al., 2011; Guerranti et al., 2012). Dans une étude menée par Fromme et al. (2011), du DCHP a aussi été détecté dans 17 % des échantillons de lait. Aucun métabolite oxydatif du DEHP et du DINP n'a été détecté (Latini et al., 2009; Fromme et al., 2011; Guerranti et al., 2012).

Métabolisme

Le métabolisme du DEHP a fait l'objet de nombreuses études. Il semble y avoir un consensus sur le fait que le métabolisme d'autres composés de phtalates est qualitativement similaire. En bref, le diester est d'abord hydrolysé en un monoester (avant, pendant ou après absorption). Le monoester peut alors être i) hydrolysé en acide phtalique, ii) conjugué pour être éliminé, ou iii) métabolisé en produits hydroxyles primaires et secondaires qui peuvent ensuite être oxydés et produire des diacides. Ainsi, les métabolites des diesters phtaliques sont des monoesters, de l'acide phtalique et des produits du métabolisme oxydatif. Ces métabolites peuvent être conjugués avant d'être éliminés, ou être éliminés sous forme libre (le tableau H-2 contient un résumé). Certaines études ont montré que les voies métaboliques peuvent devenir saturées à des doses élevées.

Voies métaboliques

Bien que le métabolisme de tous les diesters phtaliques ne soit pas exactement le même, une hypothèse a été émise quant à la voie métabolique des plastifiants les plus courants, ceux ayant des groupes alkyle saturés, sur la base de l'identification des métabolites produits in vivoet éliminés dans l'urine (Albro, 1986). La première étape obligatoire est l'hydrolyse de la substance d'origine en ses monoesters par une lipase non spécifique (estérase) qui se trouve dans plusieurs organes et tissus, en particulier dans le pancréas, la muqueuse intestinale, le foie, la peau et les poumons (Albro et Lavenhar, 1989). Les enzymes capables d'hydrolyser les diesters phtaliques ont été trouvés dans la salive humaine (Silva et al., 2005b), le lait maternel (Calafat et al., 2004) et le sérum (Kato et al., 2003).

L'hydrolyse du diester phtalique en monoester peut se produire dans de nombreux tissus (par exemple, l'intestin grêle, la peau ainsi que les voies pulmonaires, hépatiques et rénales), mais le métabolisme plus complet peut être limité à certains tissus, en particulier le foie (Kluwe, 1982). Dans la plupart des cas, en particulier avec de grandes molécules, une hydrolyse rapide des diesters phtaliques en leurs monoesters respectifs a lieu avant l'absorption, et la fraction phtalique est ensuite distribuée dans le corps (Ono et al., 2004). Des études menées avec du DEHP chez le rat indiquent qu'une forte proportion du diester administré par voie orale était hydrolysée en monoester dans l'intestin (Phokha et al., 2002). Cependant, les résultats d'une étude menée avec du DEHP, du DnOP et du DCHP ont révélé une hydrolyse plus rapide en présence de matières dans l'intestin grêle que de matières fécales, ce qui donne à penser que ces diesters sont hydrolysés par les estérases d'origine bactérienne et les estérases de mammifère (Rowland et al., 1977).

Au cours de la seconde phase du métabolisme, le monoester peut être i) hydrolysé en acide phtalique par une estérase microsomale, ii) conjugué par l'UDP-glucuronyltransférase ou iii) métabolisé en produits hydroxyles primaires et secondaires par des monooxygénases microsomales (analogues de l'hydroxylase ω- et ω-1 des acides gras associés au cytochrome P450). Les produits hydroxyles primaires et secondaires résultant de la cette dernière voie sont soumis à une oxydation par l'alcool déshydrogénase (ADH) et l'aldéhyde déshydrogιnase (ALDH), respectivement, ce qui donne lieu à la formation de diacides ou de cétoacides. Enfin, les diacides sont soumis à des α- et β-oxydations pour produire des diacides courts (Albro et al., 1973a,b; Albro, 1986; Albro et Lavenhar, 1989). L'exemple d'une voie métabolique hypothétique pour le DEHP est présenté à la figure H-1 ci-dessous.

Figure H-1. Voies métaboliques hypothétiques pour le DEHP chez les mammifères (adaptée de Albro, 1986)

Le DEHP est de loin le plus étudié des diesters phtaliques (Koch et al., 2005; Kessler et al., 2012; Anderson et al., 2012; Kurata et al., 2012a). Les étapes du métabolisme d'autres diesters sont semblables, mais la participation de chaque voie peut différer d'une substance à l'autre. On considère qu'après ingestion orale, le DEHP est hydrolysé par les lipases acides dans l'estomac et son monoester est immédiatement résorbé (Kessler et al., 2012). Le fait que le pic maximal de DEHP intact s'étale sur une heure après l'ingestion est attribué à la similitude structurale du DEHP et des lipides. La résorption des lipides ne commence pas avant la vidange gastrique et la formation d'une émulsion avec la bile. On présume que le MEHP est résorbé dans la circulation porte puisqu'il se lie préférentiellement à l'albumine du sérum. Hayashi et al. ont mesuré les concentrations hépatiques de MEHP chez des souris gravides et leur progéniture ainsi que l'activité enzymatique des lipases et de l'uridine 5'-diphosphate-glucuronosyltransférase (UGT). L'activité de l'UGT semblait être 1,5 fois plus élevée dans le foie des femelles gravides que dans celui des femelles post-partum. Cette observation explique probablement les concentrations plus élevées de MEHP mesurées chez les femelles en gestation par rapport aux souris post-partum, d'après l'hypothèse selon laquelle une partie du MEHP est conjuguée avec l'uridine 5'-diphosphate (UDP) –les glucuronides par l'action catalytique de l'UGT et est éliminée dans l'urine (Albro et Lavenhar, 1989). Le reste du MEHP est également directement éliminé dans l'urine ou oxydé par le cytochrome P450A (CYP4A) (Hayashi et al., 2012).

Kessler et al. (2012) ont également constaté qu'il y avait une grande variabilité dans le délai entre le moment où les quatre volontaires ont été soumis aux tests et le moment où les charges sanguines individuelles de DEHP et de MEHP pouvaient être estimées à partir de la dose de DEHP. En outre, la valeur moyenne du rapport ASC/D du DEHP était de 50 et 100 fois plus élevée que chez les rats et les ouistitis, respectivement (Kessler et al., 2004). Cela peut être expliqué par les différences de résorption intestinale et d'hydrolyse entre les espèces (se reporter à la figure H-2 et aux données sur le DEHP et les autres phtalates à chaîne moyenne dans le tableau H-2).

Figure H-2. Le métabolisme du DEHP est illustré dans cette figure (adapté de Koch et al., 2005). Le DEHP est rapidement métabolisé en son monoester, le MEHP, qui est en outre largement modifié par diverses réactions d'oxydation et d'hydroxylation de la chaîne latérale. Les principaux métabolites du DEHP sont en caractères gras

Des travaux récents de Kurata et al. (2012a,b) ont montré qu'il y a des différences inter-espèces importantes entre les humains, les ouistitis et les rats dans le rapport des formes conjuguées et non conjuguées des métabolites secondaires du DEHP (rapport G/F) éliminées dans l'urine. Le rapport G/F pour les humains et les ouistitis était similaire (respectivement 77,6 à 84,2 % et 87,7 %) pour la forme glucuronide des métabolites dans les urines après 24 heures, comparativement à un rapport G/F de seulement 11,2 % chez le rat (Kurata et al., 2012b). Chez le rat, la majorité des métabolites secondaires étaient sous leur forme libre (rapport G/F de 87,4 %).

L'information sur le métabolisme des autres phtalates à chaîne moyenne n'est pas aussi détaillée, mais les voies sont qualitativement similaires à la voie décrite pour le DEHP. La toxicocinétique du DIBP a récemment été évaluée par Koch et al. (2012) chez un volontaire humain de sexe masculin. Il semble que le phtalate de mono-isobutyle (MIBP) soit le principal métabolite urinaire du DIBP (environ 70 % de la dose administrée), suivi par le phtalate de 2OH-mono-isobutyle (2OH-MIBP) (19 %) et le phtalate de 3OH-mono-isobutyle (3OH-MIBP) (0,69 %) après 24 heures. Les métabolites oxydés représentent donc environ 20 % de la dose globale.

Le BBP est un diester asymétrique qui a le potentiel de former des quantités égales de phtalate de monobutyle (MBP) et de phtalate de monobenzyle (MBeP). Toutefois, des chercheurs ont détecté une proportion plus élevée de MBP (29-34 %) que de MBzP (7-12 %) chez des rats après plusieurs administrations orales de BBP; dans cette étude, le principal métabolite était l'acide hippurique (51-56 %) et il n'y avait pas de glucuronide (Nativelle et al., 1999). Les voies métaboliques du BBP chez le rat proposées par ces auteurs sont illustrées à la figure 5. En revanche, chez les humains auxquels du BBP a été administré par voie orale (253 et 506 µg, dose unique), les chercheurs ont observé un clivage préférentiel de la liaison de l'ester butylique (conduisant à une proportion plus élevée de MBzP) et peu de réactions métaboliques du MBzP; le MBzP était donc le principal métabolite urinaire chez l'humain (Anderson et al., 2001). Dans une étude plus récente, les différences inter-espèces dans l'hydrolyse du BBP par les microsomes hépatiques ont été étudiées chez l'humain, le singe, le chien, le rat et la souris. Les chercheurs ont constaté que l'hydrolyse du BBP en MBP par les microsomes hépatiques chez le singe, le rat et la souris était 28, 22 et 44 fois plus élevée que l'hydrolyse par les microsomes hépatiques humains, bien que l'activité des microsomes hépatiques chez le chien ait été comparable à l'activité des microsomes hépatiques chez l'humain. En revanche, l'hydrolyse du BBP en MBzP par les microsomes hépatiques chez le singe, le rat et la souris équivalait à 34, 9,3 et 12 % de l'hydrolyse par les microsomes hépatiques humains, respectivement, tandis que l'activité des microsomes hépatiques chez le chien était 1,6 fois plus élevée que l'activité des microsomes hépatiques humains. Les auteurs ont laissé entendre que l'hydrolyse du BBP en monoester phtalique par les microsomes hépatiques de mammifère pourrait être classée en deux types : le type MBzP supérieur(e) à MBP pour l'humain et le chien, et le type MBP supérieur(e) à MBzP pour le singe, le rat et la souris. Compte tenu de l'important parallèle entre le profil de formation du MBP et du MBzP dans les microsomes hépatiques chez le chien et le profil observé dans les microsomes hépatiques humains, les auteurs ont également avancé que les propriétés des isoformes canins de la carboxylestérase impliqués dans l'hydrolyse du BBP pourraient être beaucoup plus semblables à ceux de l'humain qu'à ceux d'autres espèces animales (Takahara et al., 2014).

Figure H-3. Voies métaboliques proposées du BBP chez les rats femelles Wistar (adapté deNativelle et al., 1999). Les six métabolites du BBP (no 1 à 6) détectés dans l'urine se retrouvent dans la figure

Activation et saturation des voies métaboliques

Une induction des voies métaboliques après l'exposition répétée à des diesters phtaliques a été documentée dans plusieurs études. Par exemple, des chercheurs ont montré que le DnOP et le DHCP induisent l'activité des monooxygénases hépatiques impliquées dans leur propre métabolisme après absorption orale (Lake et al., 1982; Poon et al., 1997). Chez le rat, les concentrations sanguines de MEHP étaient plus faibles et leur demi-vie était plus courte après l'administration orale répétée de DEHP (1 055 mg/kg p.c./jour) qu'après une seule administration (Sjoberg et al., 1986), ce qui laisse croire à une induction de l'hydrolyse du MEHP. Daniel et Bratt (1974) ont proposé que le rapport DEHP/MEHP (reflétant l'hydrolyse du DEHP) dans le tractus gastro-intestinal peut être modifié par l'induction ou l'inhibition des lipases pancréatiques. L'induction de la voie métabolique semble être semblable pendant la grossesse. Après l'administration de DBP par voie orale à des rates gravides, les concentrations plasmatiques maternelles et fœtales de MBP enregistrées chez les rates traitées avec des doses répétées étaient systématiquement inférieures aux concentrations enregistrées chez les rates traitées avec une dose unique, ce qui laisse croire à une induction du métabolisme du MBP (Clewell et al., 2009).

Cet effet n'est pas propre aux rongeurs. Chez les macaques de Buffon, l'hydrolyse et l'ω-oxydation ont été induites par l'administration de doses répétées de DEHP, comme le montrent l'augmentation des concentrations urinaires de phtalate de mono-(2-éthyl-5-carboxypentyle) (5cx-MCPP) et la diminution des concentrations de phtalate de mono-(2-éthyl-3-carboxypropyle) (MECPrP) (Short et al., 1987). Dans la même étude, une augmentation de la β-oxydation a été observée chez le rat après l'administration répétée de DEHP par voie alimentaire, comme l'a montré une diminution des concentrations urinaires de 5cx-MCPP. Une augmentation des concentrations de MECPrP a toutefois été observée (Shor et al., 1987).

Le métabolisme des diesters phtaliques semble également être saturable à plusieurs étapes. Le métabolisme peut être saturé à l'étape de l'hydrolyse du diester, comme des chercheurs l'ont observé dans une étude montrant qu'après l'administration orale d'une dose élevée de DEHP (2 800 mg/kg), du DEHP non modifié pouvait être récupéré dans le sang. Des chercheurs ont avancé que la saturation pouvait se produire avant (dans le contenu stomacal) ou après l'absorption par le tractus gastro-intestinal (Teirlynck and Belpaire, 1985).

Le métabolisme du monoester pourrait aussi devenir saturé après l'administration orale d'une dose unique de DEHP. La cinétique du métabolisme du MEHP était plus lente à 1 000 mg/kg qu'à 30 mg/kg (l'ASC dans le sang était seulement deux fois plus élevée à 1 000 mg/kg et les concentrations sanguines maximales étaient atteintes plus tard) chez des rats Sprague-Dawley (Kessler et al., 2004). Chez les rates gravides, le métabolisme du MEHP semble également être moins actif à 500 mg/kg qu'à 30 mg/kg (les ASC dans le sang pour le DEHP étaient comparables, tandis que l'ASC dans le sang normalisée pour le MEHP était plus grande à la dose la plus élevée) (Kessler et al., 2004). Plus loin dans la voie métabolique, lors de l'oxydation des produits en aval, on a montré que la β-oxydation (5cx-RRI MECPrP) semblait être saturée chez les rats auxquels on avait administré du DEHP par voie orale (supérieur(e) u égal(e) à 6 000 ppm dans la nourriture) (Short et al., 1987).

Ce phénomène de saturation a également été observé pour d'autres phtalates. Le métabolisme a semblé être saturé à 780 et 1 500 mg/kg/jour chez des rats femelles auxquelles du BBP a été administré par voie orale pendant 3 jours. À ces doses, l'élimination des métabolites urinaires (acide hippurique, MBP, MbeP et acide phtalique) en tant que pourcentage de la dose administrée (respectivement 43 et 30 % à 780 et 1 500 mg/kg) était plus faible que celle observée à de faibles doses (54-58 % à 150 et 475 mg/kg/jour) (Nativelle et al., 1999).

Chez des rates gravides auxquelles on a administré du DBP (dose unique : 50, 100 ou 250 mg/kg), la glucuronidation du MBP a semblé saturée à 250 mg/kg puisqu'il fallait plus de temps pour atteindre la concentration plasmatique maximale de MBP et de glucuronide de MBP qu'à des doses de 50 ou 100 mg/kg (MBP : 2 heures vs 0,5 heure, glucuronide de MBP : 2 heures vs 1 heure). Il y avait une augmentation non linéaire des aires sous la courbe pour le MBP (augmentation disproportionnée : 10 fois plus élevée rapport à 50 mg/kg) et les courbes de concentrations plasmatiques maternelles et fœtales montraient deux pics, l'un à 0,5 heure (suivi d'une baisse à 1 heure) et un pic absolu à 2 heures (plasma maternel) ou 4 heures (plasma fœtal) (Fennell et al., 2004).

Différences métaboliques liées à l'espèce, à l'âge et aux variations interindividuelles

Certaines études ont démontré qu'il existe des différences entre les espèces dans le métabolisme des phtalates. Par exemple, les lipases, qui transforment le DEHP en MEHP, peuvent jouer un rôle prédominant dans la variabilité du métabolisme du DEHP entre les espèces. Les activités enzymatiques impliquées dans le métabolisme du DEHP diffèrent entre les primates (ouistitis) et les rongeurs (rats et souris) (Ito et al., 2005). Il a été montré que l'activité des lipases dans divers tissus (foie, intestin grêle, rein et poumon) était plus faible chez les ouistitis que chez les rats ou les souris par au moins un ordre de grandeur. L'activité des lipases a été estimée plus élevée dans l'intestin grêle que dans le foie des rats (1,7 fois plus élevée) et des souris (4,3 fois plus élevée). En revanche, l'activité des lipases était 1,6 fois plus élevée dans le foie par rapport à l'intestin grêle chez le ouistiti. De même, le rapport Vmax/Km pour l'activité des lipases hépatiques chez le ouistiti (1,38) était considérablement plus faible que chez le rat (227) ou la souris (333). L'activité UGT hépatique était également plus faible (2 à 3 fois) chez les ouistitis que chez les rongeurs. Cependant, l'activité de l'ADH et de l'ALDH était généralement similaire ou plus élevée chez le ouistiti, ce qui donne à penser que les métabolites ω- ou ω-1 oxydés du MEHP (par le CYP4A) sont plus difficiles à métaboliser chez le rat et la souris que chez le ouistiti (Ito et al., 2005). Dans l'ensemble, l'activité des lipases chez le ouistiti semble être bien inférieure à celle chez le rat, ce qui pourrait expliquer les modes différents de production des métabolites entre ces deux espèces au cours de l'élimination urinaire (Rhodes et al., 1986; Kurata et al., 2012a). Kurata et al. (2012a) ont émis l'hypothèse selon laquelle les métabolites secondaires du DEHP semblaient être conjugués et éliminés rapidement chez le ouistiti (comme cela a été observé chez l'humain), ce qui ferait de cette espèce un bon modèle pour mesurer la toxicité des phtalates chez l'humain, car la conjugaison aurait le potentiel de réduire la bioactivité des métabolites en diminuant leur biodisponibilité.

Ito et al. (2014) ont mesuré l'activité des quatre mêmes enzymes métabolisant le DEHP dans le foie de 38 sujets humains d'âge varié et chez huit souris 129/Sv mâles. L'activité des lipases microsomales était significativement plus faible chez les humains que chez les souris, indépendamment des différences de sexe, d'âge ou de race. La valeur Vmax/Km chez les humains équivalait à un septième de celle chez les souris. L'activité UGT microsomale chez les humains équivalait à un sixième de celle chez les souris, et l'activité de conversion du 2-éthylhexanal par l'ALDH cytosolique chez les humains équivalait à la moitié de celle chez les souris. En revanche, l'activité ADH pour le 2-éthylhexanol était deux fois plus élevée chez les humains que chez les souris. La quantité totale de métabolites urinaires de DEHP et la concentration de MEHP étaient beaucoup plus élevées chez les souris que dans la population générale des États-Unis, selon les données rapportées dans la National Health and Nutrition Examination Survey 2003-2004menée aux États-Unis, bien que l'on estime que l'apport de DEHP est similaire entre les souris et la population de référence humaine. Cependant, les concentrations urinaires de phtalate de mono (2-éthyle-5-oxo-hexyle) (MEHP-5oxo) et de phtalate de mono (2-éthyle-5 carboxypentyle) (5cx- RRI) étaient plus élevées chez les humains que chez les souris (Ito et al., 2014).

Les résultats d'étudesin vitrosur des cellules hépatiques (pour le DMP, le DEP, le DBP, le DnOP, le DEHP et le DCHP) ont également révélé des différences quantitatives dans l'activité hydrolase des diesters phtaliques entre les espèces, l'activité des estérases alcalines étant plus élevée chez les primates non humains (babouins) que chez les rats, et plus élevée chez les rats que chez les furets. Des études similaires menées avec des préparations de cellules de la muqueuse intestinale ont également indiqué une activité plus élevée chez les babouins que chez les rats, et une activité plus élevée chez les rats que chez les furets. Toutefois, ces valeurs ne sont pas strictement comparables sur une base interespèce, car les sections intestinales utilisées (30-40 cm) peuvent provenir de différentes régions intestinales chez les rats, les babouins et les furets (Lake et al., 1977a).

Des chercheurs ont également étudié l'activité enzymatique des estérases et de la β-glucuronidase dans le foie, la muqueuse intestinale et les testicules et effectué des comparaisons entre les rats et les hamsters afin d'évaluer le métabolisme du DBP (Foster et al., 1983). Ils ont montré que l'activité des estérases (qui transforment le MBP en acide phtalique) dans le foie et la muqueuse intestinale est 2 et 1,3 fois plus élevée, respectivement, chez le hamster que chez le rat. En revanche, l'activité de la β-glucuronidase dans les testicules était plus élevée chez le rat (par 2,2 à 6,5 fois) que chez le hamster.

Les métabolites peuvent se conjuguer pour faciliter l'élimination. Il a été montré que les taux de conjugaison varient entre les espèces (Lake et al., 1976; Albro et al., 1982; Egestad et al., 1996). On remarque que, chez le rat, il n'y a aucune conjugaison des métabolites du DEHP. Pour compenser, trois à six étapes d'oxydation mènent à la production de métabolites possédant des groupes carboxyle sur la chaîne latérale (Albro et al., 1982).

La glucuronidation des métabolites de phtalates peut également être affectée par le stade de vie. Chez les fœtus de rat, il n'y a pas de voie de glucuronidation fonctionnelle au JG 17 (Calafat et al., 2006a). Les résultats obtenus par Fennell et al. (2004) donnent à penser que la glucuronidation du MBP pourrait être plus lente chez le fœtus que chez la mère. Après l'administration orale de DBP (50 ou 100 mg/kg) à des rates gravides au JG 20, le MBP est apparu rapidement dans le plasma maternel et fœtal (concentration maximale atteinte 0,5 et 1 heure après l'administration, respectivement), mais il y avait un retard dans l'apparition de glucuronide de MBP dans le plasma fœtal (temps nécessaire pour atteindre la concentration maximale : 4 heures comparativement à 1 heure dans le plasma maternel). Ces résultats pourraient indiquer que le métabolisme du MBP est plus lent chez le fœtus (par rapport à la glucuronidation maternelle), si le glucuronide de MBP ne traverse pas la barrière placentaire, ou que le glucuronide de MBP traverse le placenta beaucoup plus lentement que le MBP (Fennell et al., 2004). Cela pourrait avoir un impact significatif sur le niveau de toxicité des phtalates durant le développement fœtal.

En ce qui concerne les différences liées au sexe dans le métabolisme chez l'humain, les résultats d'une étude récente menée par Anderson et al. (2012) évaluant l'administration à faible et à forte doses de DEHP à dix hommes et dix femmes volontaires ont montré qu'il n'y avait pas de différence statistiquement significative dans la cinétique d'élimination ou la composition en métabolites entre les mâles et les femelles, mais que la variabilité interindividuelle est considérable. Selon Ito et al. (2014), la variation interindividuelle dans le métabolisme du DEHP chez l'humain pourrait être plus importante que la variation interespèces entre les souris et les humains, et ce, d'après la variabilité des mesures de quatre enzymes impliqués dans le métabolisme hépatique du DEHP chez des sujets humains et des souris mâles (10 à 26 fois pour la variation interindividuelle vs 2 à 7 fois pour la variation interespèces).

Facteurs propres aux produits chimiques ayant une incidence sur le métabolisme

D'importants travaux ont été faits pour savoir s'il existe une relation entre la masse moléculaire, la longueur de la chaîne, la structure chimique ou les caractéristiques lipophiles des phtalates et leur métabolisme chez les rongeurs (in vivo et in vitro), les primates (in vitro) et les humains (in vitro).

Des études in vitromenées sur des homogénats de foie et de rein de rat ont montré qu'il existe une relation directe entre la masse moléculaire des diesters phtaliques (DMP, DBP, DnOP et DEHP) et leur taux métabolique dans ces organes. Dans le foie et les reins, l'hydrolyse en monoester a été plus rapide pour les diesters des phtalates de faible masse moléculaire (classement des taux métaboliques : DMP> DBP>> DnOP >DEHP) que pour les phtalates à plus longue chaîne (Kaneshima et al., 1978a). De même, des expériences utilisant des préparations de muqueuse intestinale ont révélé que le métabolisme des diesters phtaliques est inversement proportionnel à la longueur de la chaîne alkyle latérale du phtalate (DMP> DEP> DBP> DnOP). Cette relation a été observée avec des préparations de cellules de muqueuse intestinale de rat et de babouin, ainsi que des préparations de duodénum et de jéjunum humains (Lake et al., 1977a).

Des études in vivoportant sur la deuxième phase du métabolisme des diesters phtaliques administrés par voie orale ont été menées sur des rats. Les résultats ont montré que les monoesters hydrolytiques sont plus susceptibles d'être les métabolites ultimes des diesters phtaliques à chaîne courte (par exemple, le DBP) que des phtalates C8 et + à chaîne plus longue (Albro and Lavenhar, 1989; Albro and Moore, 1974; Albro et al., 1973; Calafat et al., 2006b; McKee et al., 2002). Des études métaboliques in vitromenées sur des homogénats de foie et de rein de rat ont montré qu'il existe une relation directe entre la structure des phtalates et leur taux métabolique dans ces organes. Il a été montré que l'hydrolyse du DNOP, un diester de phtalate C8 portant un groupe n-alkyl, était plus rapide que l'hydrolyse du DEHP, un diester C8 ramifié (Kaneshima et al., 1978a).

Le caractère lipophile d'un phtalate semble également jouer un rôle dans son métabolisme. Il a été montré que l'affinité des carboxylestérases hépatiques de rat purifiées pour les diesters phtaliques (pI 5,6 et pI 6,2/6,4) augmente (c.-à-d. diminution des valeurs de K_m) avec l'augmentation de la lipophilicité (K_oe) des composés diesters (classement des valeurs de K_m : DMP supérieur(e) à DEP supérieur(e) à DBP supérieur(e) à DIBP). Une relation similaire a été établie pour les vitesses de réaction (V_max) de l'estérase pI 5,6; cependant, aucun lien évident n'a pu être établi entre la Vmax et le log K_oe pour l'estérase pI 6,2/6,4 (Mentlein and Butte, 1989).

Excrétion

L'urine est la principale voie d'élimination des diesters phtaliques à chaîne moyenne et de leurs métabolites. Chez toutes les espèces et pour tous les composés de phtalates pour lesquels des données étaient disponibles, les métabolites présents dans l'urine sont à la fois sous la forme libre et glucuronidée, sauf pour le DEHP chez les rats (les métabolites ne sont présents que sous la forme libre). Le profil de l'excrétion urinaire du DEHP chez l'humain peut être illustré par les résultats de Dirven et al. (1993b), qui ont rapporté que 26 % des métabolites quantifiés étaient du MEHP, 52 % étaient le produit d'une (ω-1) hydroxylation du MEHP et 22 % étaient le produit d'un ω-hydroxylation.

Comme elle est la voie d'excrétion la plus importante pour la plupart des phtalates, l'urine est largement utilisée pour la biosurveillance chez l'humain à des fins d'estimation de l'exposition aux phtalates. En général, les métabolites permettent l'identification de la molécule mère, mais certains métabolites sont communs à plusieurs des composés et sont donc de mauvais biomarqueurs de l'exposition à leur diester phtalique précurseur. Par exemple, le phtalate de mono-3-carboxypropyle (MCPP), un métabolite majeur du DnOP, est également retrouvé à différentes concentrations dans l'urine des rats auxquels ont été administrés du DIOP, du DINP, du DIDP, du DEHP ou du DBP (Calafat et al., 2006b). Ces auteurs ont également fait observer que les monoesters produits par l'hydrolyse des phtalates C8 et + sont de mauvais biomarqueurs de l'exposition chez les rats et, bien qu'il puisse y avoir des différences dans le métabolisme entre les espèces, les ratios molaires inférieurs des monoesters hydrolytiques de ces phtalates par rapport à ceux des métabolites oxydatifs peuvent expliquer la fréquence relativement faible de détection des métabolites hydrolytiques chez l'humain.

L'excrétion fécale représente à la fois la partie du composé non absorbée par le tube digestif et la partie du composé éliminée dans la bile et non encore résorbée. L'excrétion fécale peut être une voie d'excrétion importante selon le composé d'origine, la dose (l'excrétion fécale est plus élevée lorsque le métabolisme est saturé) et la voie d'administration. Par exemple, pour le DEHP, les selles présentaient des concentrations relativement élevées de MEHP non oxydé, tandis que les métabolites plus polaires (par exemple, les diacides et les acides hydroxylés) étaient relativement beaucoup plus abondants dans l'urine des rongeurs et des singes (Albro et Lavenhar, 1989). À des doses non associées à une saturation métabolique, l'excrétion fécale est généralement moins importante que l'excrétion urinaire pour la plupart des phtalates.

L'excrétion biliaire a été observée pour un nombre limité de composés de phtalate, c'est-à-dire le DMHP, le DEHP, le DIDP et le DBP (Sato et al., 1984; Ikeda et al., 1980; Daniel et Bratt, 1974; General Motors Research Laboratories, 1983; Tanaka et al., 1978). Généralement, la bile contient le monoester (libre ou glucuronidé) pouvant être réabsorbé dans l'intestin. L'élimination biliaire des phtalates a été démontrée chez des animaux ayant subi une canulation biliaire. Chez les rats, Daniel et Bratt (1974) rapportent que quatre jours après l'administration d'une dose orale de 2,6 mg/kg de DEHP, 14 % de la dose administrée se retrouve dans la bile. Chez les chiens, ce pourcentage s'élève à 10 % un jour après l'administration de doses orales répétées (50 mg/kg/jour) de DEHP (Ikeda et al., 1980).

Kluwe (1982) soutient que l'excrétion hépatobiliaire peut arriver à saturation à des doses élevées ou se produire uniquement à un moment précis suivant l'absorption. Ces hypothèses se fondent sur les résultats de Tanaka et al. (1978) et de Daniel et Bratt (1974) pour le DBP et le DEHP, respectivement. L'hypothèse de l'excrétion biliaire différée repose sur le constat qui révèle que seulement 10 % d'une dose intraveineuse de 50 mg/kg de DBP se retrouve dans la bile après 5 heures, comparativement à 44 % d'une dose orale de 60 mg/kg après 24 heures. L'excrétion biliaire peut être suivie par la réabsorption intestinale (et finalement, par l'excrétion urinaire de la quantité réabsorbée). La recirculation entérohépatique de DEHP est appuyée par le fait que seulement 8 % d'une dose orale (par gavage) de 1,0 g/kg de DEHP ont été récupérés dans les selles en tant que métabolites du DEHP (une autre explication moins probable serait que l'excrétion biliaire ne constitue pas une voie d'élimination majeure pour cette plage de dose) (Kluwe, 1982).

Différences touchant l'excrétion en fonction de l'espèce et de l'âge

La plupart des études toxicocinétiques sont menées chez des rats mâles. Il existe toutefois des données sur d'autres rongeurs ou primates. Il semble y avoir des similitudes chez les espèces concernant les voies métaboliques, ce qui donne lieu à l'excrétion de métabolites semblables. Par contre, il pourrait y avoir des différences entre les espèces en ce qui concerne l'importance de chaque voie métabolique.

Les études faisant place aux comparaisons interespèces ont été principalement menées avec le DEHP. Les voies métaboliques largement observées chez les rats (hydrolyse en MEHP et métabolisme oxydatif (ω-, (ω-1)- et la β-oxydation) ont également été observées chez d'autres espèces (Albro et al., 1981; Albro et al., 1982; Lake et al., 1976; Rhodes et al., 1986; Short et al., 1987), y compris les humains (Silva et al., 2006). Une étude menée chez les ouistitis a mis en évidence une tendance relativement aux métabolites urinaires qui présente des valeurs qualitatives se rapprochant de celles du rat, mais qui diffère sur le plan quantitatif (le ouistiti excrète principalement des métabolites conjugués dérivés de l'oxydation ω-1) (Rhodes et al., 1986).

La principale différence touchant l'excrétion urinaire des métabolites de phtalates semble se manifester dans le degré de conjugaison. Bien que la conjugaison facilite l'excrétion en augmentant le caractère hydrophile d'une substance, la conjugaison des métabolites du DEHP est négligeable chez les rats, alors qu'elle est importante chez d'autres espèces (Frederiksen et al., 2007). Parmi les six espèces (rats, souris, cobayes, singes, humains et hamsters) étudiées par Albro et al. (1982), à l'exception des rats, toutes excrétaient des métabolites conjugués. Les singes semblent être les meilleurs modèles d'élimination des phtalates pour les humains, puisqu'ils présentent des profils d'excrétion urinaire semblables (excrétion élevée de MEHP et surtout de métabolites conjugués) (Albro et al., 1982). Egestad et al.(1996) apportent une précision supplémentaire quant à la forme excrétée chez les souris. Cette forme se conjugue non seulement au glucuronide, mais aussi au β-glucose, un phénomène qui n'est pas présent chez les cobayes et les nourrissons (humains.

L'impact de l'âge sur l'excrétion urinaire du DEHP et des métabolites a été étudié chez des rats de 60 jours ayant reçu du DEHP par gavage pendant 25 jours (Sjoberg et al., 1985b). Les auteurs ont observé une diminution du taux d'excrétion chez les rats de 60 jours, comparativement aux rats moins âgés (26 % et 44 % de radioactivité dans l'urine en 72 heures, respectivement). Aucune trace de DEHP ou de MEHP inchangé n'a été trouvée dans l'urine.

Inhalation

There is limited information on medium-chain phthalate absorption via inhalation. In humans, an occupational study demonstrated that DEHP can be absorbed through the lungs (Dirven et al. 1993a). These authors measured DEHP concentrations in the air by personal air sampling of nine workers in a PVC boot factory and found these individuals were exposed to a maximum of 1.2 mg/m³ DEHP. They were able to demonstrate an increase in the urinary concentrations of all four metabolites of DEHP measured in the workers.

Voie cutanée

Absorption

Les tableaux 3 et 4 présentent, respectivement, un sommaire des flux d'absorption cutanée in vitroetin vivo, des coefficients de perméabilité et du pourcentage d'absorption des phtalates à chaîne moyenne.

Les données provenant des études in vivo et in vitro démontrent que, chez les rats et les humains, les phtalates à chaîne courte présentent un taux d'absorption cutanée plus élevé que les phtalates à plus longue chaîne. (Scott et al., 1987; Elsisi et al., 1989; Mint et Hotchkiss, 1993; Mint et al., 1994). Les données obtenues in vitro montrent une diminution des taux d'absorption à l'état stable et de l'ampleur de l'absorption, et ce, à mesure que la masse moléculaire et la lipophilie des phtalates augmentent (Mint et Hotchkiss, 1993; Mint et al., 1994; Payan et al., 2001). Les études in vivo menées chez des rats montrent également que l'ampleur de l'absorption (d'après l'excrétion urinaire et la rétention dans les tissus) augmente lorsque la masse moléculaire et la lipophilie augmentent, atteignant un maximum dans le cas du DBP. Ensuite, elle diminue parallèlement à l'augmentation de la masse moléculaire et de la lipophilie (Elsisi et al., 1989)).

Les données in vivo recueillies chez les humains par Janjua et al. (2007) et Janjua et al. (2008) indiquent également que le taux d'absorption du DBP est moins rapide que celui du DEP (d'après l'excrétion urinaire et les échantillons de sérum), évoquant ainsi la possibilité d'une relation avec la masse moléculaire ou la longueur de la chaîne latérale chez les humains. Au cours de cette étude de deux semaines menée auprès d'un groupe de 26 hommes de race blanche en bonne santé, les participants ont reçu des applications topiques sur tout le corps d'une crème témoin (posologie : 2 mg/cm2), une fois par jour pendant cinq jours consécutifs, puis cinq fois par jour de la même crème contenant 2 % (V/V) de DEP et 2 % (V/V) de DBP (ainsi que 2 % de butylparabène). Des échantillons de sang et d'urine ont été recueillis et analysés au cours de l'étude en vue de la détermination des concentrations de MEP et de MBP. Deux heures après la première application de la crème contenant du DEP, la concentration sérique de MEP s'est élevée à 1001 µg/L (soit 6,9 mg) et est descendue à 23 µg/L après 24 heures, juste avant la deuxième application. Le pourcentage total de DEP absorbé d'après les concentrations de MEP dans le sang est d'environ 10 %. L'absorption cutanée maximale de DBP d'après la concentration dans le sang n'a pu être évaluée, car la concentration de MBP a atteint un sommet sur une plus longue période de temps, et les auteurs ont commencé à recueillir les échantillons de sang à des intervalles moins rapprochés (chaque heure pendant quatre heures et ensuite aux 24 heures). Par contre, au cours de la période de collecte de données (120 heures), les concentrations sériques de MEP étaient toujours plus élevées que les concentrations sériques de MBP. Cela indique que le DBP est probablement absorbé par voie cutanée à un taux inférieur à 10 %. Dans le cas de l'urine, l'absorption cutanée moyenne de DEP et de DBP, évaluée d'après la récupération quotidienne de MEP et de MBP, était de 5,8 % et 1,82 %, respectivement. Par contre, de considérables variations quotidiennes et interindividuelles ont été observées. Le taux d'absorption cutanée maximal mesuré chez les participants correspond à environ 13 % et 6 % de la dose de DEP et de DBP appliquée, respectivement (Janjua et al., 2007, 2008; NICNAS, 2011).

Les expériences in vitro réalisées avec des épidermes de rats et d'humains montrent également que la peau humaine est moins perméable aux phtalates que celle des rats (tableau 3). La biodisponibilité cutanée pourrait donc être surévaluée en raison de l'utilisation des rats comme modèles de l'absorption cutanée des phtalates chez les humains.

Diffusion

La diffusion suivant l'exposition cutanée aux phtalates à chaîne moyenne a été étudiée in vivochez les rats et les cobayes; la rétention cutanée a également été documentée dans le cadre d'études in vitro(cellules de diffusion). Ces études montrent que la peau pourrait agir comme un réservoir et que, d'une manière semblable à l'administration orale, les phtalates sont diffusés dans l'ensemble du corps à diverses concentrations selon le composé, la dose et l'espèce.

Il a été démontré qu'après l'application de phtalates (5-8 mg/cm2; sans nettoyer la peau après l'application) à la surface dorsale de rats, une partie de la dose demeure au site de l'application (c.-à-d. dans la peau) (Elsisi et al., 1989). Pour l'ensemble des diesters, la diffusion dans les tissus était généralement faible après sept jours (moins de 1 % dans chaque tissu), sauf pour le BBP (4,6 % dans les muscles) et le DEHP (1,1 % dans la peau, ailleurs qu'au site d'application, et 1,1 % dans les muscles). Pour le DIBP, le DEHP et le BBP, la diffusion des diesters phtaliques dans les tissus se classe comme suit : muscle supérieur(e) à peau supérieur(e) à graisse. Pour le DBP, le classement est : peau supérieur(e) à muscle supérieur(e) à graisse.

La rétention cutanée de DBP a également été étudiée in vitrochez les rats et les humains. Les résultats ont confirmé que la peau pourrait agir comme réservoir pour ces diesters et que la rétention dans la peau chez les rats était trois à six fois supérieure à celle observée chez les humains. Dans le cas du DBP, la moitié de la dose appliquée (54 %) est demeurée à la surface de la peau humaine, comparativement à 42 % de la dose appliquée sur la peau des rats. La fraction présente dans la peau était de 4 % chez les humains et de 21 % chez les rats, respectivement (Mint et Hotchkiss, 1993; Mint et al., 1994).

La diffusion du DBP après l'administration par voie cutanée a été bien documentée par Payan et al. (2001). Les auteurs ont observé qu'après l'application de DBP marqué au 14C (10 μL/cm2) sur la peau des rats, le DBP pénètre rapidement et se diffuse dans la couche cornée ou l'épiderme, qui agissent comme réservoir. À partir de ce réservoir, le DBP est tranquillement hydrolysé par les estérases cutanées avant d'atteindre la circulation générale. Moins de 2 % de DBP inchangé se trouvait dans le plasma des rats poilus mâles, alors que le taux de MBP et de MBP glucuronidé représentait 61 % à 88 % de la radioactivité plasmatique. L'élimination plasmatique apparente de 14C était légèrement inférieure chez les rats poilus mâles que chez les rats poilus femelles, puis la radioactivité plasmatique diminuait trois fois plus rapidement chez les rats nus mâles que chez les rats poilus mâles. De plus, chez les rats nus mâles, le pourcentage de la dose restant dans la carcasse et la peau (moins de 5 %) était inférieur à celui observé chez les rats poilus mâles (14 % à 18 %).

Une étude in vivo menée avec des cobayes nus femelles sur lesquels du DEHP a été appliqué (34 nmol/cm2; la peau a été lavée 24 heures après l'application) a montré que sept jours après l'administration, 5 % de la dose étaient toujours présents dans la région de l'application cutanée et 4 % étaient présents dans d'autres tissus cellulaires (Ng et al., 1992). Les auteurs ont également mené une étude in vitro avec des doses plus élevées (35, 153 et 313 nmol/cm2) administrées sur la peau de cobayes à l'aide d'une cellule de diffusion (solution réceptrice : HHBSS). Cette étude a révélé une plus grande rétention cutanée (environ 41 %, 38 % et 36 %, respectivement) 24 heures après l'application et le lavage de la peau. L'utilisation d'une surface cutanée non viable a entraîné l'absence de métabolisme.

Absorption cutanée de phtalates à chaîne moyenne pour l'évaluation des risques

Comme il a été mentionné ci-dessus, les phtalates à chaîne moyenne sont absorbés par la peau des rongeurs, des lapins et des humains. Par contre, chez les rats et les humains, les phtalates à chaîne plus courte présentent de plus hauts taux d'absorption que les phtalates à plus longue chaîne. Des études récentes in vivoet in vitromontrent également que, chez les humains, les taux d'absorption par voie cutanée des phtalates à chaîne moyenne, comme le DBP et le DEHP, sont inférieurs à ceux observés chez les animaux. Ces différences pourraient s'expliquer par des différences interespèces, comme les différences de perméabilité cutanée démontrées dans des études in vitro, ou par d'autres facteurs liés aux différentes méthodes adoptées dans les diverses études. Considérant le pourcentage maximal récupéré dans le sérum pour le DEP (un phtalate à chaîne courte dont la disponibilité cutanée devrait être supérieure à celle d'autres phtalates à chaîne moyenne) dans le cadre d'une étude menée chez des humains (Janjua et al., 2008), on s'attend à ce que la biodisponibilité cutanée des phtalates à chaîne moyenne chez les humains ne dépasse pas 10 %. De plus, l'absorption cutanée de nombreux phtalates à chaîne moyenne (DBP, DIBP, BBP et DEHP) a également été évaluée par d'autres agences (l'agence danoise de protection de l'environnement, l'ECHA et la NICNAS). Un résumé des valeurs d'absorption cutanée et des principales justifications est présenté dans le tableau 5. Dans l'ensemble, ces agences ont établi l'absorption cutanée à 10 % ou moins pour ces phtalates.

En raison de l'absence de données scientifiques au sujet de l'absorption cutanée de certains phtalates à chaîne moyenne (B84P, B79P), l'absorption cutanée pour ces diesters est présumée être de 10 %. La valeur de 10 %, établie par défaut pour le B84P et le B79P, est fondée sur les études de Janjua et al. (2008), lesquelles démontrent une absorption cutanée maximale d'environ 10 % pour le DEP et de moins de 10 % pour le DBP (un phtalate à chaîne moyenne présentant une masse moléculaire et un log Koe inférieurs à ceux du B84P et du B79P) chez les humains. Cette valeur par défaut est également renforcée par l'attribution d'un taux d'absorption de 10 % ou moins, par d'autres agences, aux autres phtalates à chaîne moyenne comme le DIBP, le DBP, le DEHP et le BBP (voir ci-dessus et le tableau 5-E).

Dans le cas du DIBP, les données obtenues dans le cadre d'études in vivomenées chez des rats montrent que cette substance pourrait être absorbée à un taux d'environ 50 %. Par contre, le DIBP est un isomère du DBP et, comme il a été mentionné ci-dessus, Janjua et al. (2008) ont relevé que le taux d'absorption cutanée est inférieur à 10 % pour le DBP. De plus, le taux d'absorption cutanée de 10 % a été attribué au DIBP par d'autres agences (voir le tableau E-5). Compte tenu des renseignements susmentionnés, le taux d'absorption cutanée maximal de DIBP a donc été établi à 10 %.

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Annexe I : Renseignements complémentaires au sujet de la toxicité chronique et de la cancérogénicité du BBP

Les données disponibles au sujet de la toxicité chronique et de la cancérogénicité du BBP ont déjà été synthétisées dans un rapport d'évaluation relatif à la liste des substances d'intérêt prioritaire, publié par Environnement Canada et Santé Canada (2000). Des renseignements détaillés sont présentés ci-dessous).

Dans le cadre du NTP (1982), un essai biologique sur la cancérogénicité a été effectué chez des rats F344. Cinquante rats par sexe et par groupe ont reçu du BBP par le régime alimentaire à des concentrations de 0, 6 000 ou 12 000 ppm (0, 300 et 600 mg/kg p.c./jour, respectivement, suivant un facteur de conversion de la dose de Santé Canada [1994]). La durée d'exposition des femelles a été de 103 semaines. En raison de leur faible survie, tous les mâles ont été sacrifiés à 29 ou 30 semaines).

Seules les femelles ont été soumises à un examen histopathologique. La fréquence des leucémies à cellules mononucléées a augmenté dans le groupe exposé à la dose élevée (p = 0,011); la tendance était significative (p = 0,006) (chez les témoins et dans les groupes exposés à la faible dose et à la dose élevée, la fréquence était respectivement de 7/49, 7/49 et 18/50). La fréquence dans le groupe exposé à la dose élevée et la tendance générale sont restées significatives (p = 0,008 et p = 0,019, respectivement) lorsqu'on les compare aux antécédents observés chez les témoins. Les responsables du NTP ont conclu que le BBP était probablement cancérogène pour les rates F344/N, car il a augmenté la fréquence des leucémies à cellules mononucléées (NTP, 1982.

Cependant, ces résultats n'ont pas été reproduits dans l'étude d'une durée de deux ans sur l'alimentation des rats F344/N qui a été menée dernièrement dans le cadre du NTP (1997a). Les doses quotidiennes moyennes (déclarées par les auteurs) étaient de 0, 120, 240 ou 500 mg/kg p.c./jour chez les mâles et de 0, 300, 600 ou 1 200 mg/kg p.c./jour chez les femelles. Le protocole prévoyait des évaluations hématologiques régulières, des dosages hormonaux et un sacrifice intérimaire au 15^e mois.

Entre les groupes de sujets exposés et les témoins, les taux de survie étaient identiques (NTP, 1997a). La légère baisse de concentration de la triiodothyronine chez les femelles exposées à la dose élevée, au sixième et au quinzième mois ainsi qu'à la fin de l'expérience, a été considérée comme reliée à un trouble non thyroïdien. Les modifications des paramètres hématologiques étaient sporadiques et mineures. Chez les femelles, on n'a observé aucune augmentation de la fréquence des leucémies à cellules mononucléées, contrairement à ce qui a été observé dans l'étude antérieure (NTP, 1982), bien que la dose (600 mg/kg p.c./jour) à laquelle le phénomène avait été observé ait été commune aux deux études.

Au moment du sacrifice du 15e mois, le poids absolu du rein droit des femelles exposées à une dose de 600 mg/kg p.c./jour et le poids relatif des reins de tous les mâles exposés étaient significativement supérieurs au poids de l'organe chez les témoins. La pigmentation des tubes rénaux, chez les mâles et les femelles exposés à la dose élevée, était plus grave que chez les témoins, tant à 15 mois qu'à deux ans. La fréquence de la minéralisation rénale chez les femelles exposées à la faible dose et à la dose élevée était considérablement plus faible, à deux ans, que chez les témoins; la gravité du phénomène a diminué dans tous les groupes de femelles exposées. La fréquence de la néphropathie a significativement augmenté dans tous les groupes de femelles exposées (34/50, 47/50, 43/50 et 45/50, respectivement, chez les témoins et les sujets exposés à 300, 600 et 1 200 mg/kg p.c./jour) [voir le tableau 2]. La fréquence de l'hyperplasie de type transitionnel (0/50, 3/50, 7/50 et 4/50, respectivement, chez les témoins et les sujets exposés à 300, 600 et 1 200 mg/kg p.c./jour) était notablement plus forte à 600 mg/kg p.c./jour (NTP, 1997a).

À l'autopsie finale, la fréquence de l'adénome du pancréas à cellules acineuses (3/50, 2/49, 3/50 et 10/50, respectivement, chez les témoins et les sujets exposés à 120, 240 et 500 mg/kg p.c./jour) et de l'adénome ou de l'épithélioma (combinés) du pancréas à cellules acineuses (3/50, 2/49, 3/50 et 11/50, respectivement, chez les mêmes groupes) était significativement plus forte chez les mâles exposés à la dose élevée que chez les témoins et elle excédait la fréquence observée chez les témoins antérieurs des études de deux ans menées sur l'alimentation dans le cadre du NTP. On a observé un épithélioma chez un mâle exposé à la dose élevée; ce néoplasme n'avait jamais été observé chez les témoins antérieurs. La fréquence de l'hyperplasie focale de la cellule acineuse pancréatique chez les mâles exposés à la dose élevée était aussi notablement plus forte que chez les témoins (4/50, 0/49, 9/50 et 12/50, respectivement, chez les témoins et les sujets exposés à 120, 240 et 500 mg/kg p.c./jour). Chez les femelles exposées à la dose élevée, on a observé deux adénomes des cellules acineuses pancréatiques (NTP, 1997a).

À deux ans, la fréquence du papillome épithélial transitionnel de la vessie chez les rates était de 1/50, 0/50, 0/50 et 2/50, respectivement, chez les témoins et les sujets exposés à 300, 600 et 1 200 mg/kg p.c./jour (NTP, 1997a).

Les auteurs ont conclu à des manifestations de l'activité cancérogène chez les mâles, d'après la fréquence accrue de l'adénome du pancréas à cellules acineuses et de l'adénome ou de l'épithélioma (combinés) des cellules acineuses. Chez les rates, les manifestations de l'activité cancérogène étaient équivoques, si l'on se fie à la fréquence marginalement accrue de l'adénome du pancréas à cellules acineuses ainsi que du papillome transitionnel de la vessie (NTP, 1997a).

Les responsables du NTP (1997b) ont publié le rapport technique d'une étude comparative des résultats des évaluations de produits chimiques dans les conditions habituelles du programme de même que selon des protocoles de rationnement alimentaire. Les expériences visaient à évaluer l'effet du rationnement sur la sensibilité des essais biologiques à l'égard des effets toxiques et cancérogènes chroniques d'origine chimique et à évaluer l'effet de l'emploi de groupes témoins à poids appariés sur la sensibilité des essais. Le BBP faisait partie du protocole; les résultats ont été résumés comme suit :

Le phtalate de butyle et de benzyle a accru la fréquence des néoplasmes des cellules acineuses pancréatiques chez les rats mâles nourris à volonté, relativement à la fréquence observée chez les témoins de poids appariés et nourris à volonté. Le phénomène ne s'est pas produit après deux ans chez les rats rationnés. Le phtalate de butyle et de benzyle a aussi accru la fréquence des néoplasmes de la vessie chez les rates rationnées pendant 32 mois. La fréquence des néoplasmes de la vessie n'a pas augmenté significativement chez les rates soumises à un des protocoles d'une durée de deux ans, ce qui porte à croire que c'est la longueur de l'étude et non le poids corporel qui est le principal facteur de détection de cette réaction cancérogène.

On a exposé 50 souris B6C3F₁ par sexe et par groupe à des concentrations de 0, 6 000 ou 12 000 ppm de BBP (0, 780 et 1 560 mg/kg p.c./jour, respectivement, suivant un facteur de conversion de la dose de Santé Canada, 1994), par le régime alimentaire, pendant 103 semaines (NTP, 1982). On a soumis à l'examen histopathologique environ 35 tissus. Le seul signe d'exposition relié au composé a été la diminution reliée à la dose (signification statistique non précisée) du poids corporel chez les deux sexes. La survie n'a pas été touchée, et aucune augmentation de la fréquence des néoplasmes reliée au composé n'a été observée. De même, les modifications non néoplasiques se situaient toutes dans les limites normales de la fréquence observée chez les souris B6C3F₁. Les responsables du NTP en ont conclu que, dans les conditions utilisées pour l'essai biologique, le BBP n'était pas cancérogène pour les souris B6C3F₁ des deux sexes.

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Annexe J : Description et application du système d'évaluation de Downs et Black et indications relatives au niveau de preuve d'une association

Évaluation de la qualité de l'étude

Un certain nombre d'approches méthodiques visant l'évaluation de la qualité des études épidémiologiques ont été déterminées et analysées. La méthode de Downs et Black a été sélectionnée en raison 1) de son applicabilité à la base de données des phtalates; 2) de son applicabilité à divers modèles d'études; 3) des données probantes sur sa validité et sa fiabilité; 4) de sa simplicité; 5) du faible nombre de ses composantes; et 6) de son objectif centré sur l'épidémiologie. La méthode de Downs et Black consiste en une liste de vérification de 27 éléments répartis en cinq catégories : 1) présentation; 2) validité externe; 3) validité interne – biais de l'étude; 4) validité interne – biais de confusion et de sélection; et 5) puissance statistique de l'étude. La qualité globale de l'étude est évaluée sur une échelle numérique cumulée pour l'ensemble des cinq catégories. L'étendue de l'échelle permet une plus grande variabilité dans l'évaluation de la qualité de l'étude. Les 27 éléments s'appliquent aux modèles d'études d'observation, y compris les études cas/témoins, les études de cohorte, les études transversales et les essais contrôlés randomisés.

La qualité des études retenues en vue d'une analyse a été cotée à l'aide de l'outil de Downs et Black. Comme cela a été indiqué précédemment, cet outil permet l'attribution d'une cote d'après les réponses à 27 questions, et chaque modèle d'étude épidémiologique comporte une cote maximale (21 pour les études de cohorte, 18 pour les études cas/témoins et 17 pour les études transversales). Les études ont été divisées en quartiles d'après la répartition des résultats pour chaque modèle d'étude. La répartition des résultats pour les études de cohorte, les études cas/témoins et les études transversales est présentée dans la figure J-1. Les études transversales et les études cas/témoins ont obtenu une cote moyenne de 13,1, tandis que les études de cohorte ont obtenu des cotes plus élevées que les deux autres modèles d'étude, avec une cote moyenne de 14,4.

Figure J-1. Répartition des cotes de Downs et Black par modèle d'étude

Indications relatives au niveau de preuve d'une association

La possibilité qu'il y ait une association entre l'exposition aux phtalates et chaque résultat clinique a été évaluée en fonction de la fermeté, de la cohérence et de la qualité des études épidémiologiques, conformément aux cotes obtenues avec l'outil de Downs et Black. Voici la description des niveaux de preuve d'une association :

1. Preuves suffisantes d'une association : Une association a été observée entre l'exposition à un phtalate ou à son métabolite et un résultat clinique donné, et il est possible d'exclure avec un degré raisonnable de certitude que le hasard, un biais ou un facteur de confusion connu soit en cause. La détermination de l'existence d'une association causale requiert l'analyse complète des facteurs biologiques et toxicologiques sous-jacents et dépasse la portée du présent document.
2. Preuves limitées d'une association : Les preuves donnent à penser qu'il existe une association entre l'exposition à un phtalate ou à son métabolite et un résultat clinique donné, mais il est impossible d'exclure avec un degré raisonnable de certitude que le hasard, un biais ou un facteur de confusion soit en cause.
3. Preuves insuffisantes d'une association : Les études disponibles sont d'une qualité, d'une cohérence ou d'une puissance statistique insuffisante pour qu'il soit possible de conclure à la présence ou à l'absence d'une association.
4. Preuves évoquant l'absence d'une association : Les études disponibles sont cohérentes entre elles dans la mesure où elles ne révèlent pas l'existence d'une association entre le phtalate en cause et le résultat clinique évalué.

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