Toxicité du méthanol

Le méthanol, ou alcool méthylique (souvent abrégé en MeOH) est un composé chimique de formule : CH₃OH . C’est le plus simple des alcools. Le méthanol se présente sous la forme d’un liquide léger, volatil  incolore d’odeur éthanolique caractéristique un peu dégoutante soluble dans l’eau (20°), Tf: – 98°C, Tebu : 65°C, D : 0,8  à 25°C (liquide). Il est aussi inflammable et toxique.

Le méthanol est utilisé comme matière première dans la fabrication de peintures, explosifs.

Structure chimique du méthanol

Propriétés chimiques

Oxydation brutale en CO₂ + H₂O. Oxydation ménagée  en l’aldéhyde formique puis en acide formique. Le méthanol réagit vivement avec les oxydants puissants : Métaux alcalins +   Méthanol  → méthylates    +   H_2.

Toxicocinétique

Absorption: se fait par les voies suivantes :

1. Per OS: suicide, substitution frauduleuse.
2. Voie pulmonaire: indépendante de la ventilation et s’élève à environ 58% de la quantité inhalée.
3. Voie cutanée: rare.

Distribution : Le méthanol diffuse rapidement dans l'eau totale de l'organisme. Il se distribue rapidement dans les tissus avec un volume de distribution Vd=0.7 l/kg. Le T ½ sérique : 3 heures. Métabolisme: se fait principalement au niveau du foie, secondairement dans les bâtonnets et les cônes au niveau de la rétine.

Fig 1. Métabolisme du méthanol Elimination : se fait principalement dans l’air expiré et les urines (méthanol (3-10%) + Formiates).

MÉCANISME D’ACTION TOXIQUE

Direct : par le toxique en lui-même, ceci par un effet anesthésique membranaire. Indirecte : par ses métabolites.

• Formaldéhyde: inhibe l’héxokinase rétinienne et hépatique, la glycolyse anaérobie, la transformation du rétinol en rétinal (Vitamine A).
• Acide formique: possède des effets toxiques sur le SNC, modifie l'électrorétinogramme, inhibe le cytochrome C oxydase et la synthèse d'ATP + acidose. Altère l'activité de l'ATPase Na/K ce qui entraine une perturbation de la conduction électrique avec stase axoplasmique et œdème intra-axonal.

Les cellules de la substance blanche (gaine de myéline) du nerf optique contiennent quantité faible de cytochrome oxydase ce qui conduit à une anoxie cellulaire au niveau de la rétine et du nerf optique. Ceci engendre deux  phénomènes : l’œdème papillaire et altération directe de la conduction nerveuse.

SYMPTOMATOLOGIE

Intoxication aiguë

Par ingestion : l’ingestion de 30 à 100 ml de méthanol peut être mortelle. Les troubles apparaissent après un temps de latence de quelques heures voire quelques jours :

• Troubles digestifs.
• Troubles neuropsychiques : céphalées, vertiges, ébriétés, asthénie, somnolence, délire aboutissant au coma.
• Troubles oculaires : mydriase, réduction de l’acuité visuelleà cécité.
• Troubles hémodynamiques ; hypotension.
• Troubles métaboliques : acidose, acétonurie, accumulation d’acide lactique, hypokaliémie.
• Troubles métaboliques : acidose, acétonurie, hypokaliémie (production d’acide formique constitue la principale cause de l’acidose).
• Les signes neurologiques apparaissent généralement au-delà de 200 mg/l, les troubles oculaires au-delà de 1000 mg/l. Le pronostic vital est engagé à partir de 1500-2000 mg/l.

Par inhalation : très rare. Troubles locaux : irritation des muqueuses respiratoires Troubles neurologiques : céphalées, fatigue, insomnies, vertiges, Troubles de la vision.

Intoxication chronique

Vision trouble, vertiges, céphalées, nausées, irritation des muqueuses oculaires et respiratoires et de la peau. Génotoxicité: Le méthanol n'est pas mutagène dans le test d’AMES (salmonnelle) mais induit des mutations ponctuelles sur des cellules de lymphome de souris en culture. Il augmente la fréquence des aberrations chromosomiques chez la souris et aussi la fréquence des échanges de chromatides sœurs et de celle des micronoyaux dans les cellules de la moelle osseuse. Reprotoxicité ; la dose de 5000 ppm est sans effet in vivo.

Démarche diagnostique

La combinaison de Acidose métabolique + trou anionique + trou osmolaire ramène à suspecter une intoxication par le méthanol  ou par un glycol, une thérapeutique d’urgence s'impose. Si des symptômes visuels sont associés avec une fonction rénale normale : intoxication certaine. Confirmation : La méthanolémie toxique est estimée à 0.25 g/l. Les formates plasmatiques (acide méthanoïque)  sont un meilleur reflet de la gravité de l’intoxication mais leur dosage n’est pas courant La mise en évidence de l’acidose métabolique (maître symptôme) se fait par la mesure du Trou anionique = (Na⁺ + K ⁺) – (Cl^- + CO₂T). On constate ainsi un coma profond lorsque le pH = 6,6. La mise en évidence d'un trou osmolaire qui est la différence entre l’osmolarité mesurée et l’osmolarité calculée [présence de toxiques de faible PM et à forte concentration molaire]à 31 mosm/l correspond à une méthanolémie d’1g/l.

TRAITEMENT

Evacuateur : lavage gastrique, le charbon activé est inefficace. Symptomatique: traiter les symptômes de l'intoxication : si acidose on administre les bicarbonates de Na en I.V. Maintien des fonctions vitales surtout cardiorespiratoire: lutte contre l’HTA, ventilation assistée. Traitement spécifique : L’éthanol La concentration molaire d’éthanol efficace est estimée au quart de la concentration de méthanol. l’éthanolémie thérapeutique recommandée est de 1 à 1.5 g/l. Sous l’effet de l’éthanol , la demi-vie du méthanol est prolongée de 30 à 46 heures Dose de charge: 1 g/Kg au début en 30 mn; Dose d’entretien: 0,5 g/Kg toute les 4 heures. 4-méthylpyrazole : L’acide folique : action protectrice en stimulant la transformation d’acide formique en CO₂. Épuration et l'Hémodialyse : indiquées lorsque :

• Quantité ingérée > 30 ml ou Méthanolémie > 0,5 g/l
• Acidose métabolique, troubles mentaux ou visuels.

Valeurs limites d’exposition professionnelle : (VME) : 200 ppm soit 250 mg /m³  (VLE) : 1000 ppm soit 1300 mg/M³

TOXICOLOGIE ANALYTIQUE

Dans l’atmosphère: captation dans des barboteurs d’eau distillée, le méthanol est oxydé par le KMnO₄ en milieu sulfurique ou phosphorique à formaldéhyde (formol) produit est dosé par colorimétrie :

• Réaction de Fabre-Truhaut: A l’acide chromo-tropiqueà coloration bleu violette.
• Le méthanol peut être dosé directement par C.P.G

Dans les milieux biologiques: La Méthanolémie  en fin de période d'exposition et l'acide formique urinaire en début de poste et en fin de semaine de travail sont des indicateurs biologiques d'exposition ACGIH. Méthanol urinaire en fin de poste de travail.

Les Méthodes chimiques

Par colorimétrie, elles se déroulent en 3 étapes: 1- isolement : par distillation en présence d’acide picrique. 2- oxydation en formaldéhyde : par KMnO₄ an milieu alcalin. 3- dosage colorimétrique : 1 des 3 réactions :

• SCHIFF :  violet-rouge
• EEGRIWE :  rouge
• SCHRYVER :  rouge

Puis on procède à une lecture spectrophotométrique.

Méthode physiques

Essentiellement par CPG. 1- isolement : par distillation en présence d’acide picrique. 2- CPG : détection méthanol ET de l'éthanol. Dosage de l’acide formique : Formiatémie Méthodes enzymatique : mesure de l'activité enzymatique de l'ADH par spectrophotométrie.

Analyses biologiques

Bilan urinaire : glucosurie; protéinurie; hématurie. Bilan sanguin : équilibre acido-basique; lactacidémie. Interprétation des résultats : selon Méthanolémie (M), Formatiémie (F). M-OH élevée + F basse : intoxication récente sévère ou intoxication ancienne modérée avec prise éthanol. M-OH basse + F basse : intoxication récente modérée. M-OH basse + F élevée : intoxication ancienne sévère.