Effets des pics de concentration sur la neurotoxicité du styrène dans l'industrie de plastique renforcé de fibre de verre : phase 1

IntroductionLa question de la révision de la valeur d'exposition moyenne pondérée sur 8 h (VEMP) pour les sujets professionnellement exposés au styrène est en ce moment l’objet d’une attention particulière de la part des organismes réglementaires. La valeur de la VEMP au Québec est actuellement de 213 mg/m3 (50 ppm). Les effets neurotoxiques sont considérés comme les effets critiques. Certains auteurs proposent d’abaisser la VEMP suite à la mise en évidence d’effets neurotoxiques à l’occasion d’études effectuées chez des travailleurs de l'industrie du plastique renforcé de fibre de verre (IPRFV) où l’on a pris en considération que les concentrations moyennes pondérées (CMP). Nous avons constaté que des pics de concentration de styrène surviennent régulièrement dans cette industrie, qu'ils atteignent de 3 à 6 fois les CMP sur 8 h et que leur durée se situe souvent entre 15 et 30 minutes. Il nous apparaît évident qu'il n'est pas justifié d'établir un lien entre l’exposition et les effets observés en se basant uniquement sur les CMP sur 8 h. Ceci pourrait conduire à une mauvaise estimation de la concentration seuil de styrène engendrant des manifestations toxiques. Le but de ce projet était de vérifier l’impact des pics de concentrations de styrène sur la toxicité du solvant chez des travailleurs exposés. Cela pourrait conduire à formuler une recommandation quant à l’utilisation de la valeur d’exposition moyenne pondérée sur 8 h ou de la valeur d’exposition de courte durée pour les sujets professionnellement exposés au styrène. Nous effectuons le projet en deux phases. I. Durant la première phase - laquelle fait l’objet du présent projet - nous avons évalué les effets aigus chez des volontaires en utilisant une batterie des tests de neurotoxicité (Volet A). Parallèlement, nous avons effectué des mesures visant à caractériser le type d’exposition au styrène (concentrations moyennes et pics) dans diverses usines au Québec afin de sélectionner les travailleurs qui seront invités à participer à la deuxième phase du projet (Volet B). Durant la deuxième phase – laquelle fera l’objet d’une proposition subséquente – nous allons évaluer chez des travailleurs exposés en usine, si les effets chroniques peuvent être associés à des pics de concentrations. Objectifs de la rechercheObjectif général :Contribuer à l’analyse du risque toxicologique pour la santé découlant de l’exposition au styrène. Objectifs spécifiques :vérifier si les effets neurotoxiques aigus sont liés à des pics de concentration de styrène chez des volontaires exposés à des CMP de styrène respectant les concentrations limites réglementaires actuelles;estimer la concentration de styrène dans certains compartiments de l’organisme liée à des effets observés en utilisant la modélisation toxicocinétique des concentrations du styrène dans l'organisme humain en relation avec des changements des concentrations du styrène dans l'air;formuler une recommandation quant à l’utilisation de la VEMP ou de la valeur d'exposition de courte durée (VECD) pour les sujets professionnellement exposés au styrène.caractériser le type d’exposition au styrène (c’est à dire les concentrations moyennes et pics) dans diverses usines au Québec afin de sélectionner les travailleurs qui seront invités à participer à la deuxième phase du projet, laquelle fera l’objet d’une proposition subséquente et où nous allons évaluer chez des travailleurs exposés en usine, si les effets chroniques peuvent être associés à des pics de concentrations.Volet A : Exposition de volontaires en situation d’exposition contrôlée et modélisationÉvaluation des effets neurotoxiquesMéthodesNous avons recruté 42 volontaires (hommes en bonne santé, âgés entre 20 et 50 ans, fumeurs et non-fumeurs) provenant de milieux industriels sans exposition professionnelle ou extra-professionnelle à des neurotoxiques. Les volontaires ont été soumis à cinq scénarios d’exposition au styrène. Chaque volontaire a été exposé à 6 occasions pendant 6 heures (3 concentrations stables + 2 concentrations variables; les concentrations moyennes pondérées [CMP] étaient identiques dans les deux situations). En tout temps, les concentrations sont demeurées à l’intérieur des valeurs admissibles d’exposition en vigueur au Québec (valeur d’exposition moyenne pondérée de 213 mg/m3, valeur d’exposition de courte durée de 426 mg/m3). Scénario A. Exposition durant 6 heures à une concentration stable de styrène égale à 106 mg/m3. Scénario B. Exposition durant 6 heures à une concentration moyenne égale à 106 mg/m3, avec des pics atteignant 213 mg/m3. Scénario C. Exposition durant 6 heures à une concentration stable égale à 5 mg/m3 (1 ppm), à deux occasions différentes, soit les séances 1 et 6. Cette concentration correspond à une exposition « nulle ». Afin d’éviter que les volontaires ne sachent qu’ils ne sont pas soumis à une exposition au styrène, ce qui pourrait affecter les résultats des tests, nous avons choisi cette concentration qui génère une odeur détectable. Nous croyons que cette concentration ne produit aucun effet neurotoxique. Scénario D. Exposition durant 6 heures à une concentration stable de styrène égale à 213 mg/m3. Scénario E. Exposition durant 6 heures à une concentration moyenne de styrène égale à 213 mg/m3, avec des pics atteignant 426 mg/m3. Le nombre de volontaires exposés à chaque séance a été de 5. Durant les expositions, les volontaires demeuraient assis et pouvaient s’adonner à des activités légères (p.ex., lecture). Au total, les volontaires ont été soumis à 6 séances d’exposition dans l’ordre suivant des scénarios : C, A, B, C, D, E. Cette étude a donc nécessité 42 séances d’exposition de 6 heures. Les expositions ont été réalisées dans une chambre d’inhalation possédant un volume de 18 m3. La concentration de styrène dans la chambre a été vérifiée par deux méthodes distinctes. La première consiste à injecter, à des intervalles de 2 à 5 minutes, un volume précis d’air de la chambre (1ml) dans un chromatographe en phase gazeuse. La deuxième méthode permet de mesurer la concentration en continu à l’aide d’un spectrophotomètre à infrarouge de type Miran 1-A. Les effets du styrène ont été évalués par le biais d'une comparaison intra-sujets; ainsi les performances obtenues aux tests passés avant l'exposition ont été comparées aux performances obtenues aux tests passés après les expositions aux différentes concentrations (moyennes et pics). Les tests permettant d'évaluer les performances des sujets avant exposition ont été administrés le matin avant l'entrée dans la chambre. Pour chaque volontaire, il y a eu au moins 14 jours entre chaque journée d’exposition. La batterie de tests contient les tests proposés par l’Organisation mondiale de la santé ainsi que des tests qui se sont montrés sensibles aux effets neurotoxiques. Trois catégories d'épreuves ont été utilisées : des tests sensoriels, des tests neuropsychologiques et des questionnaires subjectifs d'évaluation. Les tests suivants (présentés par catégories) ont été utilisés: Tests sensorielsvision des couleurs : capacité de discrimination chromatique - test de vision des couleurs désaturées Lanthony D-15vision des contrastes : seuils de sensibilité des contrastes mesurés par le test Vistech VCTS 6000perception olfactive : seuil de perception olfactif (Olfactory Threshold test no11TM, Olfactolabs, Berkeley, CA.)Tests neuropsychologiquesTous les tests neuropsychologiques ont été présentés par ordinateur, ce qui permet de garantir une standardisation stricte des conditions de passation. Les tests sont issus de la batterie SPES de Iregren et al., mise au point à l'Institut national de santé au travail de Suède. Les épreuves suivantes ont été proposées à chaque sujet : temps de réaction simpletemps de réaction aux stimuli congruentsvitesse perceptivo-motrice (test de substitution de symboles) empan de chiffrespoursuite visuo-motriceQuestionnaires d'auto-évaluationAuto-évaluation de l'humeur: 12 adjectifs décrivant l'humeur sont proposés et le sujet doit dire, pour chaque descripteur, où il se situe par rapport à une échelle en 7 catégories allant de pas du tout à tout à fait. Auto-évaluation des symptômes: l’échelle d’évaluation des symptômes comprend 17 symptômes.RésultatsLes analyses sont faites sur l’ensemble des sujets pour les scénarios 1 à 5. Les données de la première exposition au scénario 5 (première journée dans la cabine d’exposition) n’ont pas été retenues. Elles sont considérées comme le reflet de l’adaptation à la situation et de la familiarisation avec les différents tests. En ce sens, elles ne constituent pas des données valides. En tout, 42 sujets ont participé à l’expérience. Cependant, seuls les sujets ayant participé à tous les scénarios d’exposition ont été retenus pour les analyses puisque ces dernières comparent entre elles les mesures provenant de chaque scénario. Les données manquantes sont dues soit à l’absence des sujets lors d’une séance, soit à des problèmes factuels d’enregistrement des mesures. Les données complètes sont disponibles pour 24 sujets. Tests sensorielsa) Vision des couleursPour les mesures à l’œil droit, les données de 23 sujets sont disponibles alors que pour l’œil gauche les données de 24 sujets sont disponibles. Ni pour l’œil droit, ni pour l’œil gauche, on n’observe d’effet du moment de la mesure, du type d'exposition ou du niveau de concentration. b) Mesure de la sensibilité visuelle aux contrastesLes données de 27 sujets sont disponibles pour l’œil gauche et pour l’œil droit. Les analyses n’indiquent aucun résultat significatif: la sensibilité aux contrastes ne varie ni avec le moment de la mesure, ni avec le type d'exposition, ni avec le niveau de concentration. c) Mesure du seuil olfactifOn ne remarque aucun effet du moment de la mesure, du type d’exposition, ou du niveau de concentration. Tests neurocognitifsa) Temps de réaction simpleLes sujets (n=23) ne manifestent pas d’allongement des temps de réaction moyen (en milli

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