La biométhylation des métaux chez l'homme et dans l'environnement : succès ou échec sur le plan toxicologique ?

The biométhylation of metals in man and in the environment: a success or a failure in toxicology ?

¹ Université de Rennes 1, Faculté de Pharmacie, 2, avenue du Professeur Léon Bernard - 35043 RENNES Cedex
² Université de Lille 2, Laboratoire de Toxicologie et Génopathies, Hôpital Calmettë, Avenue du Pr. Jules Leclercq, 59037 LILLE Cedex

Auteurs de correspondance : jean-pierre.anger@wanadoo.fr l.labat@chru-lille.fr mlhermitte@chru-lille.fr

Reçu : 23 Juin 2005
Accepté : 12 Août 2005

Résumé

Le terme de biométhylation (méthylation biologique) correspond au transfert d'un groupement méthyle (-CH₃), à partir d'un donneur de méthyle grâce à une enzyme, à l'intérieur d'un organisme vivant. Chez les procaryotes comme chez les mammifères, les donneurs biologiques sont le plus souvent la S-adénosylméthionine (S.A.M) et la méthylcobalamine (Vit B 12). Les enzymes qui contrôlent de tels transferts sont appelées méthyltransferases. Si la biométhylation de substances organiques sur les atomes de carbone, d'azote, de soufre ou d'oxygène est fréquente au cours du métabolisme chez tous les organismes supérieurs, d'autres éléments la subissent également : c'est le cas de plusieurs métaux et métalloïdes comme l'arsenic, le mercure, le bismuth ou l'étain. On sait aujourd'hui que ces composés méthylés présentent pour l'homme des risques non négligeables pour sa santé. Dans cette revue très générale et non exhaustive, nous rappelons la découverte et le mécanisme de biométhylation de quelques métaux et métalloïdes ayant entraîné au cours du siècle dernier, des intoxications dramatiques chez l'homme des suites d'une contamination accidentelle de l'environnement (cas du mercure à Minamata) ou d'une utilisation thérapeutique (cas des sels de bismuth et de l'étain) ou enfin qui apparaissent au cours du métabolisme de l'élément et dont on ignorait jusqu'alors la toxicité (cas de l'arsenic). Les circonstances et la symptomatologie de chaque intoxication sont succinctement évoquées. Si la biométhylation des métaux dans l'environnement est en fait un processus général de détoxication et donc un succès pour les microorganismes, il apparaît que la formation ou l'utilisation chez l'homme de ces composés organométalliques et organométalloïdiques. est plutôt un échec ainsi qu 'en témoignent les intoxications gravissimes qui ont marqué l'histoire de la toxicologie au cours du vingtième siècle. L'imprudence, l'ignorance ou l'irresponsabilité en ont été la cause. Il importe donc de surveiller la présence de ces formes organométalliques dans l'environnement et dans les milieux biologiques. Les méthodes modernes de speciation alliant la séparation chromatographique (GC ou LC) à une détection très spécifique et très sensible comme VICP-MS permettent aujourd'hui de suj-veiller les niveaux d'exposition et devraient à l'avenir éviter de tels problèmes de santé.

Abstract

Biométhylation corresponds to the transfer of a methyl group (-CH₃) from a methyl donor to another compound by an enzymatic reaction. With germs as with mammals, biological donors are often the S-adenosylmethionin (SAM) and the methylcobalamin (Vit B12). Enzymes which control these transfers are called methyltransferases. If biométhylation of organic substances on carbon, nitrogen, sulphur or oxygen atoms is frequent during the metabolism with all the higher organisms, other elements are also concerned : it is the case of some metals and metalloids such as arsenic, mercury, bismuth or tin. We know today that these methylated compounds could be withpresent risks for human health. In this general and inexhaustive review, we recall the discovery and the biométhylation mechanism of some metals and metalloids responsible during the last century to dramatic human intoxications consecutively of an accidental contamination of environment (case of mercury in Minamata) or a therapeutic treatment (cases of bismuth and tin salts) or which appear during element metabolism with unknown toxicity till now (case of arsenic). Circumstances and symptomatology of each intoxication will be succinctly described. If metal biométhylation in environment is a general process of detoxification and a microbial success, it appears that human formation or use of those organometal or organometalloid compounds is rather a failure as it is shown with serious intoxication marked the toxicology of the XX^th century. Imprudence, ignorance or irresponsibility have been the cause. It is important to supervise these organometalic presences in environment and in biological samples. Actual methods of speciation with coupling chromatographic separation (GC or LC) and specific and sensible detection as ICP-MS allow today swveillance of level expositions and should avoid these health problems.