Arsenic

La forme inorganique de l’arsenic est beaucoup plus toxique que sa forme organique. En effet, elle est plus facilement métabolisée en des formes toxiques (formes méthylées) et a tendance à s’accumuler dans les tissus humains.

L’arsenic et ses composés inorganiques sont classés cancérogènes avérés pour l’homme par le CIRC (Groupe 1) depuis 1980. Le caractère cancérogène de l’arsenic est dû à la formation d’espèces réactives de l’oxygène qui favorisent la mutagénèse, à des modifications des processus de réparation et de méthylation de l’ADN, à des modifications de la prolifération et des signaux cellulaires, etc (Schuhmacher-Wolz, 2009).

Des études épidémiologiques ont montré que l’exposition chronique à l’arsenic par inhalation est à l’origine des cancers bronchiques primitifs. Alors que l’exposition chronique par ingestion d’eau contaminée est à l’origine de cancers du poumon, de la peau et de la vessie. D’autres études suggèrent l’existence d’une association entre l’exposition à l’arsenic dans l’eau de boisson et le développement de cancers de la prostate, du foie et du rein, mais les données actuellement disponibles ne permettent pas de conclure définitivement sur ces associations (CIRC, 2011).

La concentration maximale admissible de l’arsenic dans les eaux destinées à la consommation humaine a été fixée à 10 µg/L depuis 2003 en France (Directive Européenne n°98/83/CE). Au delà de cette valeur l’Afssa considère que le risque associé n’est pas acceptable (Afssa, 2004). En effet, pour une population exposée à vie à une eau contaminée par de l’arsenic  (10 µg/L) , les excès de risque de survenue des cancers de la vessie et du poumon sont respectivement de 12 et 18 pour 10 000 chez les femmes et 23 et 14 pour 10 000 chez les hommes (InVS, 2002; OMS, 2004; NRC, 2001).

Plusieurs organismes internationaux ont établi des valeurs toxicologiques de référence (VTR) pour l’exposition chronique à l’arsenic et les risques associés de cancer (Etats-Unis, Canada,…). L’Ineris propose de retenir pour les effets cancérogènes la valeur de 1,5 (g/kg/jour)^-1 (cette valeur est une probabilité appelée « excès de risque unitaire« ) (Ineris, 2006). Cette valeur a été établie par l’agence américaine de protection de l’environnement (US EPA) pour les cancers cutanés de type carcinome (baso-cellulaires, spino-cellulaires, maladie de Bowen).

A noter que ces valeurs de référence ont été établies sur la base d’études épidémiologiques réalisées dans des zones géographiques où l’eau présente une forte concentration en arsenic : à Taïwan en particulier, où les concentrations étaient de 30 à 60 fois plus élevées que les normes réglementaires, et où l’eau pouvait contenir d’autres substances pouvant interagir avec l’arsenic (Afssa, 2004). Les résultats ont ensuite été extrapolés vers les faibles doses grâce à des modèles ; les estimations de risque correspondantes comportent donc des incertitudes dues à l’utilisation de ces modèles. Toutefois les hypothèses posées pour l’extrapolation vont toujours dans le sens d’une « protection de la santé humaine ».

L’ingestion d’eau ou d’aliments contaminés constitue la principale voie d’exposition à l’arsenic pour la population générale (IARC, 2011). Les autres voies d’exposition (air, notamment) sont considérées comme négligeables (Afssa, 2007).

L’exposition moyenne de la population française à l’arsenic total (formes organique et inorganique) est estimée à 0,78 µg/kg/jour chez les adultes (1,21 µg/kg/jour chez les enfants). Il est apporté majoritairement par le poisson, les mollusques et les crustacés (sources principalement d’arsenic organique, moins toxique), ainsi que par l’eau, le riz et le lait. Cependant, la valeur maximale d’arsenic inorganique apportée par l’alimentation solide est estimée être inférieure à 15µg/jour (Afssa, 2007). En France, c’est donc l’eau de boisson qui constitue en général le contributeur majoritaire à l’exposition à l’arsenic inorganique chez les adultes, comme chez les enfants (plus de 19% de l’exposition), suivie des boissons rafraîchissantes sans alcool (10-15%) et du lait chez les enfants (environ 15%) (Anses, 2011, EAT2). Cette contribution de l’eau de boisson à l’exposition à l’arsenic inorganique peut varier en fonction du niveau de contamination de l’eau.

En France, plusieurs régions sont concernées par la présence d’une concentration importante d’arsenic dans le sous-sol : le Massif Central, l’Auvergne, les Vosges, les Alpes. En 2003, on estimait à 960 000 le nombre de sujets exposés à une eau de consommation ayant présenté au moins une concentration en arsenic supérieure à 10 µg/L (norme réglementaire)lors de prélèvements effectués en eau de distribution. En 2009 en Auvergne, 85 commues distribuaient une eau dépassant ce seuil (soit environ 30 000 personnes exposées) (InVS, 2011).

La contamination de l’eau par l’arsenic naturel est un problème majeur de santé publique dans de nombreux pays du monde, notamment en Argentine, au Bangladesh, au Chili, en Chine, en Inde, au Mexique, en Thaïlande et aux Etats-Unis d’Amérique, la concentration d’arsenic dans l’eau pouvant atteindre plus de 2 000 µg/L.

L’arsenic et ses composés minéraux ont de très nombreuses applications industrielles : fabrication d’insecticides, raticides, herbicides, fongicides, industrie des colorants, métallurgie (alliages de cuivre, de plomb, d’or), empaillage des animaux, épilage des peaux en tannerie et mégisserie. En 2001, l’arsénite de sodium, pesticide à base d’arsenic, a été interdit pour le traitement des vignes. En milieu professionnel, l’inhalation est la principale voie d’exposition à l’arsenic. Les composés minéraux de l’arsenic les plus couramment utilisés dans l’industrie sont le pentoxyde de diarsenic, l’arséniate de calcium, l’arsénite de cuivre, l’arsénite de sodium, le trichlorure d’arsenic.

En France, il n’existe pas de valeur limite d’exposition professionnelle à l’arsenic. En revanche, aux Etats-Unis, cette valeur est fixée à 0.01 mg/m³ (INRS, 2006).

Plusieurs cancers sont reconnus comme maladies professionnelles suite à des expositions à l’arsenic : ils figurent dans les tableaux 20 (dyskératose lenticulaire en disque ou maladie de Bowen, épithélioma cutané primitif, angiosarcome du foie) et 20 bis (cancer bronchique primitif) du régime général. Dans ces deux tableaux, le délai d’apparition est de 40 ans après l’exposition.

Entre 1998 et 2005, l’Institut de Veille Sanitaire (InVS) a mené une étude écologique en Auvergne. Son objectif était de rechercher une association entre la survenue de certains cancers (mélanome, cancer du rein, vessie et voies excrétrices, poumon) et l’exposition chronique à l’arsenic à faibles doses (de 10 à 50 µg/L). Une relation significative a été mise en évidence entre une augmentation de l’incidence du cancer du poumon chez les hommes et la présence d’arsenic dans l’eau de consommation. Aucune association n’a cependant été démontrée chez les femmes, ni chez les hommes pour d’autres localisations cancéreuses. Ces résultats sont à interpréter avec prudence, car l’étude n’a pas pris en compte d’éventuels facteurs de risques individuels confondants, comme la consommation de tabac, par exemple (InVS, 2011).
Plus récemment, des études menées en Europe centrale (Hongrie, Roumanie et Slovaquie) ont montré que l’exposition à une concentration d’arsenic inorganique comprise entre 10 µg/L et 100 µg/L augmente le risque de cancer de la peau (Leonardi, 2012). Une telle exposition concernerait environ 1 million d’individus dans ces pays, soit 25% de la population (Hough, 2010).