La silicose pulmonaire, de la géologie à la pathologie …
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Référence : INF_SCIENT_DOS_24 Référence : INF_SCIENT_DOS_24 Version : 1.0 Version : 1.0 Date Date : 01.07.2013 : 01.07.2013 La silicose pulmonaire, de la géologie à la pathologie … DOSSIER Sommaire : I. Définition et situation nosologique II. Agent étiologique III. Sources d’exposition IV. Mécanismes physiopathologiques V. Signes cliniques VI. Signes radiologiques VII. Complications VIII. Prévention IX. Bibliographie Dr Jean-Louis GIOT, Conseiller en prévention – Médecin du travail Cellule scientifique Commission scientifique Page 1 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 I. Définitions et situation nosologique La silicose est une maladie appartenant au groupe des pneumoconioses, pathologies qui se caractérisent par l’accumulation de poussières minérales dans les poumons. On distingue deux grands types de pneumoconioses : • les pneumoconioses bénignes ; • les pneumoconioses malignes. Les pneumoconioses bénignes consistent en un dépôt de particules minérales au sein des poumons, n’occasionnant guère d’altération fonctionnelle de ceux-ci, tout au plus un emphysème local ; elles ne comportent aucun risque d’accroissement de complications infectieuses, comme la tuberculose, ou de cancérisation bronchique. Parfois définies comme un simple « tatouage » pulmonaire, ces pneumoconioses de surcharge peuvent être provoquées par des particules de fer (sidérose), des poussières de charbon (anthracose)1, de baryte (barytose), de titane etc. Une forme de gravité intermédiaire peut résulter de l’exposition à certains silicates comme, par exemple, le kaolin. Les pneumoconioses malignes se caractérisent par une altération importante de la fonction pulmonaire par fibrose. Elles peuvent également s’accompagner de complications infectieuses et évoluer vers la cancérisation. Les plus connues sont celles induites par l’exposition aux poussières de silice, la silicose et d’asbeste, l’asbestose (qui ne sera pas détaillée ici). II. Agent étiologique L’agent pathogène de la silicose est la silice, ou dioxyde de silicium (SiO2), minéral le plus répandu de l’écorce terrestre à laquelle il participe à raison de 28 %. La silice y existe sous de nombreuses formes mais elle n’est cependant fibrogène que sous sa forme cristalline. La silice cristalline est un tectosilicate, appartenant au grand groupe chimique des silicates2, où le motif chimique élémentaire est constitué d’un tétraèdre, cette structure de base étant l’acide silicique (H4SiO4). Source : http://www.chemspider.com 1 A ne pas confondre avec la silicose. Ce type d’empoussièrement peut aboutir à la formation de nodules charbonneux, sans réaction conjonctive, mais susceptibles d’occasionner un emphysème focal. 2 Les silicates constituent les composants principaux du manteau terrestre, entourant le noyau métallique. Page 2 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 La silice cristalline La silice cristalline est issue de la condensation3 de molécules d’acide silicique dont le centre est occupé par un atome de silicium et chaque sommet par un atome d’oxygène. Ceux-ci sont donc communs aux tétraèdres voisins, organisés en réseau régulier (SiO2)n. Le fait que les quatre angles du tétraèdre soient impliqués dans une liaison stable explique la dureté du minéral. La principale forme cristalline de la silice est le quartz. Le quartz est le minéral dominant dans des roches fort répandues en Belgique telles que les sables, les grès et les quartzites4, ces deux dernières catégories étant des roches relativement dures issues, sous l’effet de la pression et de la température5, de la transformation au fil des temps géologiques du sable, forme pratiquement pure de la silice cristalline. Il existe d’autres formes cristallines de la silice, beaucoup plus rares, la tridymite et la cristobalite, formées à de plus hautes températures dans certaines laves. L’agencement des tétraèdres peut également se présenter sous une forme plus irrégulière. Il s’agit là de la forme non cristalline de la silice, la silice amorphe, comme dans le verre de silice, la terre de diatomées6, l’opale amorphe,… Contrairement à la forme cristalline, la forme amorphe n’est pas fibrogène. Encadré 1 La formation des roches Le risque de pneumoconiose maligne lors de travaux d’exploitation dans les mines, carrières ou lors de travaux souterrains, dépend de la nature de la roche extraite et de son caractère fibrogène. Cependant, une roche d’intérêt commercial ne se présenta pas toujours sous la forme d’un massif uniforme et facilement accessible de la profondeur vers la surface. En effet, en un endroit donné, une roche n’est jamais que le reflet de conditions environnementales à une époque précise des temps géologiques. Si ces conditions changent, la nature des dépôts en cet endroit se modifie et des roches d’une autre nature vont se mettre en place. Cette succession de dépôts peut parfois se révéler assez complexe sur le terrain, leur interprétation relèvant des compétences du géologue et de l’ingénieur des mines. Au fil du temps, les dépôts de sédiments ont principalement eu lieu en milieu marin et se 3 Réaction chimique entre deux groupements hydroxyles (-OH), aboutissant à l’élimination d’une molécule d’eau. La différence entre grès et quartzites réside dans le fait que les seconds se situent à un degré supérieur de transformation du sédiment sous l’effet de la pression et de la température (métamorphisme) ; les cristaux de quartz y sont plus intimement soudés, ce qui confère par ailleurs à la roche une plus grande dureté. 4 5 Le porphyre et le granite, roches magmatiques, contiennent également du quartz, associé à d’autres minéraux. Le granite, absent de nos régions ne doit pas être confondu avec le granit, terme générique désignant une roche dure et grenue d’origine géologique quelconque, mais susceptible de prendre un beau poli et d’être utilisée en décoration. Un exemple en est le petit granit, qui est une roche calcaire, dépourvue de silice, exploitée dans certaines régions de Wallonie et utilisée en construction. Il faut noter cependant que du granite importé est également façonné dans nos régions à des fins décoratives, exposant alors les tailleurs de pierre à la silice. 6 Algues unicellulaires pourvues d’une enveloppe siliceuse formée de silice amorphe. La terre de diatomées naturelle appelée diatomite, kieselguhr ou encore, tripoli, peut être utilisée comme abrasif, insecticide, absorbant, produit d’entretien etc. Afin d’en éliminer les composants organiques, la terre de diatomée peut être calcinée pour certains usages, (produits absorbants, filtration, charges pour peintures, chimie,…) ; à partir de 450°, le traitement thermique transforme alors la silice amorphe en silice cristalline fibrogène, sous forme de cristobalite. Page 3 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 répartissent dans l’espace en fonction de la granulométrie des particules qui les composent. A un moment donné, les particules les plus fines, comme les argiles, sont emportées plus loin du rivage et se déposent dans une zone donnée, que l’on baptisera zone X, tandis que les sables, aux particules plus lourdes, sédimentent plus rapidement. Si le niveau marin vient à baisser dans la zone X (qui se trouve dès lors plus près du rivage), des sables pourront y recouvrir les sédiments argileux déposés antérieurement. Si, par la suite, le niveau remonte à nouveau, ces sables seront à leur tour couverts par des argiles. Les variations cycliques du niveau marin sont donc responsables de la variété des couches qui se sont successivement déposées dans la zone X. Ces couches de sédiments meubles vont ensuite subir des transformations physicochimiques (sous des contraintes modérées de pression entre autres) et devenir des roches plus ou moins dures. C’est le phénomène de diagenèse. Dans l’exemple choisi plus haut, les argiles se transformeront en schistes et les sables en grès. On aura donc une superposition de couches : schistes-grès-schistes7. On peut encore envisager une étape ultérieure, où des contraintes importantes de température et de pression s’appliquent au niveau inférieur de schistes. Ce phénomène, le métamorphisme (voir encadré 2), va induire la formation de nouveaux minéraux au sein des bancs de schistes et les transformer en schistes ardoisiers ou phyllades, parfois d’intérêt commercial. Les phyllades ne sont pas fibrogènes. Cependant, pour les exploiter, il sera nécessaire d’enlever des grès et ces derniers sont par contre très fibrogènes. Cet exemple très schématique permet de comprendre pourquoi, dans l’analyse des facteurs de risque de silicose, il ne faut pas seulement prendre en compte la nature de la roche exploitée mais également celle des roches avec lesquelles l’opérateur pourra entrer en contact lors des différentes phases de travail. Face à ce type d’industrie, en ce qui concerne les missions des conseillers en prévention, on ne peut donc qu’insister ici sur la nécessité d’une analyse fouillée de l’activité, non seulement au niveau des postes de travail, mais également quant à la connaissance précise des caractéristiques lithologiques8 des matériaux extraits, étant donné la grande variabilité de la teneur en silice des roches. Les autres silicates 7 Les couches, planes au départ, seront ensuite plissées, dressées, voire renversées et même brisées (failles) sous l’effet des poussées tectoniques, complexifiant encore la structure géologique. 8 Lithologique : relatif à la nature des roches. Page 4 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 Il existe bien d’autres silicates. Ces tétraèdres s’associent cependant de manière différente et sont reliés entre eux, soit par des cations occupant des mailles du réseau, soit par une partie des atomes d’oxygène (dans ce cas en effet, les réactions de condensation ne concernent pas la totalité des atomes d’oxygène comme c’est le cas dans la silice). Parmi les silicates les plus connus, citons des silicates d’alumine, où les tétraèdres sont unis entre eux par des ions aluminium, comme le schiste ardoisier (phyllade) et le kaolin. Si ce dernier peut induire une forme intermédiaire de pneumoconiose, la poussière d’ardoise en elle-même n’est pas fibrogène, comme déjà énoncé plus haut. Mais les conditions d’extraction peuvent cependant exposer à de la silice cristalline (voir encadré 1)9. Dans certains minéraux, les tétraèdres des ions silicates peuvent s’associer en chaînes. Celles-ci ne pouvant être clivées que parallèlement à leur longueur, ces minéraux ont une structure fibreuse. On y trouve les minéraux repris sous le terme général d’asbeste ou d’amiante, par exemple : le chrysotile, la crocidolite, la trémolite, l’amosite etc. Encadré 2 Présentation très simplifiée des principales roches exploitées en Belgique 9 C’est pour cette raison que la législation impose une surveillance de santé obligatoire en cas d’exposition aux poussières d’ardoise (comme d’ailleurs de schiste). Page 5 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 Commentaires : 1. Les roches magmatiques proviennent de remontées de magma. Elles sont peu fréquentes en Belgique. 2. Les roches sédimentaires détritiques sont issues du dépôt de minéraux issus de l’érosion, riches en silice et/ou en silicates. 3. Les roches sédimentaires biogènes se sont constituées par accumulation de sédiments d’origine organique. Il s’agit d’organismes uni- ou pluricellulaires ayant fixé du carbonate de calcium (calcaires10) ou de matières organiques provenant de débris végétaux (« charbon »). 4. Les roches sédimentaires ou magmatiques peuvent à leur tour subir des modifications sous l’effet d’une augmentation importante de température et de pression, avec apparition de nouveaux minéraux : ce phénomène est appelé métamorphisme11. Ces contraintes peuvent ainsi transformer : • les schistes en schistes ardoisiers ou phyllades, non fibrogènes ; • les grès en quartzites, fibrogènes. Le coticule (voir texte) est également une roche métamorphique. 5. La distinction opérée ici entre argiles, sables et roches calcaires constitue une formulation très simpliste. En réalité, on peut trouver dans la nature des roches de composition intermédiaire. L’existence des ces roches se conçoit aisément si l’on se réfère à leur mode de formation. La sédimentation différentielle, basée sur la granulométrie (évoquée dans l’encadré 1), s’effectuant en effet de façon graduelle, on peut donc trouver, entre la zone de dépôt maximal de particules plus lourdes et celle de particules fines une zone intermédiaire, avec constitution, par exemple, de grès argileux, roche à risque fibrogène. Dans le registre métamorphique pourront se former des quartzophyllades (fibrogènes). Par ailleurs, des sédiments argileux ou sableux peuvent se mélanger à des boues calcaires qui donneront naissance à des calcaires argileux, non fibrogènes, dans le premier cas, à des grès calcarifères dans le second, ces derniers augmentant le risque d’exposition à la silice cristalline. Une fois de plus, il est important pour le préventeur de bien analyser les données techniques fournies par l’entreprise. 10 Par exemple : petit granit, marbre, pierre bleue, craie,… La dolomie constitue un cas un peu particulier car elle est composée en grande partie d’un carbonate double de calcium et de magnésium. 11 Classiquement, les roches métamorphiques constituent une troisième catégorie de roches, à côté des roches magmatiques et sédimentaires. Cette catégorie n’a pas été reprise dans le tableau par souci de simplicité. Page 6 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 III. Sources d’exposition Toute situation professionnelle où le travailleur est exposé à des poussières de silice cristalline (ou d’une autre forme pathogène) est susceptible de déclencher le phénomène de fibrose pulmonaire. L’exposition peut résulter : • de l’extraction et de la première transformation de matériaux silicogène ; • de la production de produits finis ; • de l’utilisation de matériaux ou substances contenant un agent silicogène. Le risque augmente bien entendu en fonction du degré de confinement de l’espace de travail. Il est moindre en carrière que dans les mines. Néanmoins, dans les carrières, il s’accroît lors du travail à proximité de machines générant d’importants volumes de poussières comme le concassage, le criblage, le broyage etc. L’extraction et la première transformation Il s’agit de l’extraction de roches silicogènes, de leur concassage éventuel et des opérations annexes (criblage, chargement etc.). Les principales roches silicogènes en Belgique sont, rappelons-le, le sable et les roches gréseuses, grès et quartzite12. Il en existe d’autres, moins répandues comme l’arkose, le silex, le porphyre ; pour certaines, l’extraction a cessé comme dans le cas du coticule13. Jadis abondamment extraites, surtout pour leur qualité de pierre à bâtir, elles le sont actuellement essentiellement pour la production de concassés, à l’usage du secteur du bâtiment et des travaux publics. Ces carrières, bien que creusées à ciel ouvert, sont évidemment le lieu d’un empoussièrement important, pour les opérateurs de production bien entendu, mais également pour les autres catégories de travailleurs fréquentant le site (personnel de bureau, agents de maintenance, chauffeurs etc.) D’autres industries extractives ont naguère occupé le premier plan en matière de risque silicotique dans nos régions : ce sont les charbonnages et les ardoisières. Si dans les deux cas les poussières du produit commercialement recherché, à savoir le charbon d’une part, l’ardoise de l’autre, s’avèrent non fibrogènes, les mineurs pouvaient cependant être exposés à des quantités importantes de silice. Les processus décrits dans l’encadré 1 s’appliquent ici également. Ainsi, le charbon résulte de la transformation de matières organiques, essentiellement végétales, issues d’une végétation venue sur des lits de sable (qui donneront des grès). Ces débris végétaux furent recouverts plus tard par des boues argileuses (à l’origine de schistes), avant qu’un autre cycle ne recommence. Pour atteindre et dégager les veines, il était donc nécessaire d’attaquer des bancs de grès, roche très silicogène, et ce en milieu confiné. Le pouvoir 12 Il s’agit là d’une catégorisation très schématique car le sédiment sableux de départ peut contenir d’autres minéraux, comme des argiles, donnant dès lors naissance à des schistes gréseux, des quartzophyllades etc. 13 Schiste siliceux dur (quartzophyllade), contenant des grenats, extrait dans la région de Vielsalm-Lierneux pour la production de pierres à aiguiser. Page 7 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 silicogène de la silice s’associant au « tatouage » pulmonaire provoqué par le charbon, bon nombre de travailleurs y contractait une pneumoconiose mixte, l’anthraco-silicose. Des constatations analogues peuvent être faites en ce qui concerne l’extraction de l’ardoise, formée de schistes feuilletés, non silicogènes, mais dont les bancs étaient intercalés dans des couches gréseuses et/ou quartzitiques, ce qui pouvait exposer les mineurs au risque de silicose. On peut associer à ces catégories professionnelles exposées à la silice le personnel affecté au creusement de tunnels. La production de produits finis Cette rubrique concerne surtout toute l’industrie de transformation de la pierre, qu’elle soit d’origine indigène ou importée, lorsque le matériau de départ contient des éléments silicogènes. L’exposition s’effectue lors des opérations de taille et de polissage. Dans ce type d’entreprise, le caractère silicogène de l’exposition est parfois malaisé à mettre en évidence, d’une part en raison de la grande diversité de pierres travaillées et d’autre part par le fait que sont mis en oeuvre des matériaux importés, dont la composition, et tout particulièrement le risque silicogène, sont parfois difficiles à connaître. L’utilisation de matériaux ou substances contenant un agent silicogène et l’exposition à celles-ci On peut citer : • l’utilisation du sable comme agent abrasif 14dans des opérations très diverses telles le ravalement de façades, le dessablage de pièces de fonderie, le sablage de pièces métalliques, le sablage du verre, la taille du verre, du cristal, des pierres précieuses, la fabrication de prothèses dentaires, l’usure artificielle de vêtements (jeans),… ; • l’exposition au sable lors de son incorporation dans les processus de production de matériaux divers comme le verre, les céramiques, porcelaines et faïences, les grès sanitaires, les produits réfractaires, les moules de fonderie, les bétons et les tarmacs,… ; • les interventions sur des matériaux riches en silice comme les revêtements réfractaires des fours des hauts fourneaux et des verreries (maçons fumistes) ; • les interventions sur le béton comme le forage, le ponçage de surfaces,… ; • l’utilisation de terre de diatomées calcinée (absorbant, charge pour peintures,…) ; • l’exposition aux grains de céréales dont l’enveloppe peut contenir jusqu’à 10% de silice, exposition concernant surtout le monde agricole. 14 Le sable utilisé comme abrasif est actuellement de plus en plus souvent remplacé par des produits non siliceux ou par de la silice amorphe. Page 8 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 IV. Mécanismes physiopathologiques La silicose est occasionnée par la pénétration dans les voies pulmonaires de particules de silice d’un diamètre inférieur à 5 micromètres (µm), les particules d’une taille supérieure étant arrêtées au niveau des voies aériennes supérieures et rapidement éliminées grâce aux mécanismes épurateurs (sécrétion de mucus, toux,…). Il existe une relation dose-effet entre le risque de développer une silicose, la nature des poussières (degré de pureté de la silice) et l’intensité de l’exposition aux poussières et donc la durée de celle-ci. Une fois parvenues au sein des alvéoles pulmonaires, les particules de silice sont phagocytées par des cellules épuratrices, les macrophages alvéolaires. Une partie de la silice alvéolaire sera évacuée par les mécanismes épurateurs mais une fraction non négligeable demeurera dans les macrophages alvéolaires. Ceux-ci feront l’objet d’une lyse ou d’une activation participant à la phase d’alvéolite macrophagique. La silice est ensuite et transportée vers l’interstitium pulmonaire (tissus conjonctif pulmonaire situé entre les alvéoles) et les tissus lymphatiques. Les particules vont déclencher une succession de réactions biologiques participant à un processus inflammatoire granulomateux. Celui-ci, encore incomplètement élucidé, va mener à la fibrose du tissu pulmonaire (encadré 3). Encadré 3 Aspects physiopathologiques de la silicose Au sein des cellules phagocytaires, les particules de silice sont incluses dans des vésicules d’endocytose, les phagosomes. Celles-ci vont subir une attaque lysosomiale, avec libération des particules de silice et d’enzymes protéolytiques. Les particules de silice libérées dans le cytoplasme vont stimuler l’assemblage d’un complexe protéique, l’inflammasome. Un des composants de celui-ci est dès lors activé : la capsase-1. Cette enzyme induit, à partir de précurseurs, les pro-interleukines, la production d’interleukines (IL) : IL-1β, le principal facteur responsable du phénomène inflammatoire et de la fibrogenèse et IL-18. D’autres facteurs interviennent également : IL-33, IL-1α, basic fibroblast growth factor (bFGF), high mobility group box 1 (HMGB1), dont la production est également modulée par la capsase-1, et tumour necrosis factor (TNF). La production des précurseurs pro-IL-1β et pro-IL-18 requiert cependant un second stimulus, l’activation du récepteur TLR par un lipopolysaccharide (de nature encore inconnue). Cette activation implique l’action d’un facteur de transcription, NK-κB, agissant au niveau nucléaire. La toxicité particulière de la silice réside dans ses propriétés de surface, surtout au niveau des cristaux fraîchement clivés, et tout particulièrement dans les modifications chimiques au niveau des liaisons entre le silicium et l’oxygène avec production de radicaux oxydants. Ceux-ci jouent également un rôle dans l’activation de l’inflammasome et participent, avec les enzymes protéolytiques, à la cytotoxicité, entre autres par atteinte de la matrice extracellulaire. Page 9 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 D’autres populations de cellules inflammatoires (lymphocytes, polynucléaires neutrophiles, cellules dendritiques) sont recrutées par le biais de la sécrétion des cytokines. Pénétrant au sein de la paroi et de l’épithélium alvéolaires, elles contribuent à l’alvéolite. Aux phénomènes destructifs infligés au parenchyme pulmonaires par les cellules inflammatoires activées va s’associer une phase constructive, les divers facteurs de croissance sécrétés stimulant le recrutement et la prolifération de fibroblastes. Une accumulation de fibronectine et de collagène en résulte mais selon un mode aberrant, induit par la silice, aboutissant à la constitution d’un nodule silicotique fibro-hyalin. Des travaux récents ont montré l’implication dans les mécanismes inflammatoires des cellules épithéliales pulmonaires au sein desquelles l’inflammasome peut également être activé par la silice (mais dans ce cas sans nécessité d’activation du récepteur TLR). Au fil du processus, des cellules inflammatoires ainsi que des fibres collagènes sont continuellement détruites et les débris de leur contenu, particules de silice comprises, relargués au préalable dans l’interstitium pulmonaire, sont à nouveau phagocytés. Ces phénomènes contribuent à la biopersistance de la silice in situ et à l’entretien des réactions inflammatoires ainsi qu’à l’extension des lésions fibreuses. Les nodules silicotiques vont donc s’accroître et confluer, aboutissant à la formation de masses pseudotumorales, envahissant progressivement les poumons. Ces masses peuvent subir une nécrose en leur centre, par défaut de vascularisation. En cas d’exposition intense à des particules de diamètre inférieur à 2 µm, celles-ci peuvent entraîner une fibrose pulmonaire diffuse encore plus destructrice que la forme nodulaire. D’une façon générale, la fibrose et la déstructuration du parenchyme pulmonaire vont conduire à l’installation d’un emphysème et d’une insuffisance respiratoire. Des études menées chez l’animal mettent également en cause l’action d’agents oxydants et de cytokines libérées durant la fibrogenèse dans la prolifération des cellules épithéliales alvéolaires et donc de la cancérisation. L’action de la silice comprend également des composantes immunologiques. Ceux-ci s’exercent au niveau pulmonaire mais aussi au niveau extrapulmonaire. Au niveau pulmonaire Parmi les médiateurs libérés par les macrophages activés, certains, comme IL 1 et TNF, activent les lymphocytes et particulièrement les lymphocytes T-helper. Stimulés par divers antigènes éventuellement présents dans leur environnement, ceux-ci vont induire une réaction immunitaire et la stimulation de lymphocytes B, avec production d’immunoglobulines qui précipitent sur les fibres collagènes du nodule silicotique. Page 10 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 Au niveau extrapulmonaire La silice active des lymphocytes T effecteurs et des lymphocytes T suppresseurs (Ts) mais elle va également modifier le rapport des lymphocytes T effecteurs et T suppresseurs (Ts) au détriment de ces derniers. En effet, les Ts activés par la silice expriment à un haut niveau la protéine Fas/CD95, responsable de l’induction de l’apoptose chez les lymphocytes, ce qui conduit à une diminution de la population de Ts. Cette réduction de la fonction Ts induit une sensibilité à la rupture de l’auto-tolérance, avec production de divers auto-anticorps et possibilité d’apparition de troubles auto-immuns rénaux, articulaires, cutanés, hématologiques,… Les troubles immunitaires sont également impliqués dans la cancérisation bronchique. Les perturbations induites par la silice au niveau des cellules immunitaires, en relation avec une altération du phénomène d’apoptose, modifieraient leur capacité de reconnaissance et de destruction des cellules transformées. V. Signes cliniques Le tableau clinique est dominé par la dyspnée, limitée au début à l’effort. Elle deviendra progressivement permanente à un stade avancé, avec altération de l’état général, présence de toux et de douleurs thoraciques. La vitesse d’évolution de la maldie peut varier fortement, en fonction de la nature, de l’intensité, et de la récurrence de l’exposition. Au stade punctiforme, la maladie est quasiment asymptomatique. Tous au plus peut-on objectiver dans certains cas une légère augmentation de l’espace-mort physiologique et une réduction de la diffusion pour le CO (DLCO). La fibrose pulmonaire résultant des mécanismes inflammatoires va occasionner dans un premier temps, au stade micronodulaire, un syndrome restrictif mineur (légère diminution de la capacité pulmonaire totale) ainsi qu’une diminution de la DLCO. Une hyperventilation à l’effort, encore très modérée, peut s’ensuivre. Au stade pseudotumoral, la diminution de la capacité totale et du volume expiratoire maximum par seconde s’accroît. La formation de bulles d’emphysème augmente le volume résiduel et avec la déstructuration de l’arbre bronchique par les compressions et rétractions des tissus bronchiques s’installe une composante obstructive. Les anomalies du rapport perfusion/ventilation des alvéoles et les troubles accentués de la diffusion provoquent une diminution de la saturation de l’hémoglobine, nettement accentuée par l’effort. Par ailleurs, une hypertension artérielle pulmonaire peut s’installer. La tolérance à l’effort est dès lors fortement diminuée. La symptomatologie peut bien entendu être aggravée par la survenue d’épisodes bronchitiques. Par ailleurs, les lésions d’emphysème vont perturber le fonctionnement du cœur droit avec évolution vers le cœur pulmonaire chronique. L’emphysème peut également être à l’origine de pneumothorax spontanés. Page 11 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 VI. Signes radiologiques Les signes radiologiques précèdent le plus souvent les manifestations cliniques. Ils sont recherchés sur la radiographie du thorax standard et font l’objet d’une classification internationale, élaborée par le Bureau International du Travail en 1958 et dont la dernière révision remonte à 2000. La tomodensitométrie pulmonaire peut s’avérer utile dans le cas d’une pathologie encore peu évoluée et les cas douteux (la technique semblant plus précise). L’évaluation de la situation radiologique fait appel à trois grandes catégories de lésions : • • • Les petites opacités circulaires (jusqu’à 10 mm de diamètre) ; Les petites opacités irrégulières (rares dans la silicose et plutôt typiques de l’asbestose) ; Les larges opacités (au-delà du centimètre). Au sein de chacune de ces catégories, une cotation beaucoup plus précise permet d’affiner le bilan radiologique, ce qui trouve toute son importance dans le cas d’une expertise en maladies professionnelles. Par ailleurs, d’autres phénomènes radiologiques sont pris en compte, comme le contour cardiaque, l’emphysème, la présence d’images cavitaires, le déplacement des organes intrathoraciques etc. VII. Complications Complication infectieuses La silicose pulmonaire se complique souvent d’infections pulmonaires à germes banals mais aussi à mycobactérie tuberculeuse (silico-tuberculose). La silice augmente en effet nettement le risque d’infection. Un autre agent infectieux, Aspergillus fumigatus, peut coloniser les nodules silicotiques creusés par nécrose aseptique ou les cavernes tuberculeuses. Cancérisation Le rôle de la silice cristalline dans l’apparition de cancers chez l’homme est bien établi, fondé sur plusieurs études épidémiologiques. La silice cristalline est classée par le Centre International de Recherche contre le Cancer comme cancérigène pour l’homme (Groupe 1). Elle figure dans la liste des agents cancérigènes et mutagènes du Code sur le bien-être au travail (CBET) (Titre V, chapitre II, annexe III). Les mécanismes généraux, induction liée aux mécanismes fibrogénétiques et dysrégulation immunitaire perturbant la reconnaissance et l’élimination des cellules cancéreuses, ont été évoqués plus haut. Page 12 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 Troubles auto-immunitaires Depuis plus de trente ans, le rôle de la silice dans des perturbations immunitaires a également été mis en cause. Diverses pathologies sont concernées : • glomérulonéphrites extracapillaires prolifératives ou non d’évolution grave, conduisant à l’insuffisance rénale chronique ; • atteintes cutanées de type sclérodermie (syndrome d’Erasmus) ; • association de nodules pulmonaires avec une polyarthrite rhumatoïde, comme dans le Syndrome de Caplan-Colinet ; • atteintes hématologiques : anémie hémolytique auto-immune, myélome, gammapathie monoclonale, cryoglobulinémie. Un lien a également été envisagé en ce qui concerne le lupus érythémateux disséminé et la sarcoïdose. La gravité de ces atteintes n’est pas nécessairement en rapport avec l’intensité des lésions thoraciques, qui peuvent s’avérer mineures. Certaines de ces maladies sont susceptibles de régresser lors de l’arrêt de l’exposition. Chez les travailleurs exposés à la silice, le médecin du travail doit donc être particulièrement attentif à la survenue de l’une des ces pathologies. L’expérience montre en effet que, contrairement aux symptômes pulmonaires, ces manifestations pathologiques sont souvent prises en compte sans une analyse du contexte professionnel. VIII. Prévention Mesures préventives techniques D’une façon générale, le CBET (Titre V, chapitre I) impose une évaluation du risque. Celle-ci portera particulièrement sur la nature exacte des matériaux mis en œuvre ainsi que sur les niveaux d’exposition. Le CBET fixe la limite supérieure d’exposition à la silice cristalline à 0,1 mg/m³ pour le quartz et le tripoli (poussières alvéolaires15) et à 0,05 mg/m³ pour la cristoballite et la tridymite (poussières alvéolaires) (Annexe I au Titre V, chap. I du CBET). On doit envisager dans la mesure du possible, le remplacement de la silice par des matériaux non fibrogènes, par exemple dans des procédés d’abrasion, de dessablage etc. L’utilisation de sable ou d’autres grains contenant plus de 1 % de silice libre est d’ailleurs interdit pour les travaux de traitement au jet et de dessablage (CBET, Titre V, chap. I, art. 37 § 1er). Si l’utilisation de la silice ne peut être évitée pour ces opérations, elles doivent être réalisées en milieu clos et étanche, mis en dépression (art. 37 § 2) ou répondre à une autorisation spéciale ainsi qu’à certaines conditions (art. 37 § 3). 15 Particules d’un diamètre médian égal à environ 4 µm ( on peut également parler de « fraction respirable »). Page 13 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 Dans les entreprises d’extraction et de première transformation, on essaiera de limiter la dispersion de poussières en humidifiant les matériaux et en recourant à des dispositifs d’aspiration des poussières à la source. Ces mesures doivent être étendues aux tâches d’entretien des locaux de travail. Le cas échéant, des dispositifs de protection individuelle comme des appareils de protection respiratoire, masques filtrants ou masques à adduction d’air, des combinaisons étanches seront mis à disposition, adaptés en fonction des risques. Mesures préventives médicales Selon le CBET (Titre V, chap. I, Annexe IV), les travailleurs exposés à la silice libre doivent être soumis obligatoirement à une surveillance de santé annuelle, entre autres dans le cas d’inhalation de poussières provenant de : quartz, tridymite, cristobalite, grès, silex, quatrzite, arkose, schiste, ardoise, coticule, porphyre. L’évaluation de santé préalable est très importante, car elle peut permettre d’éviter l’exposition au risque de travailleurs atteints de certaines pathologies. Le conseiller en prévention médecin du travail sera attentif dans le cas d’une exposition potentielle de personnes atteintes ou l’ayant été par certaines pathologies telles que : • pneumoconiose débutante, stade 1 caractérisé ; • affections pulmonaires chroniques (comme les BPCO) et particulièrement toutes pathologies assorties d’une augmentation de la ventilation (insuffisances respiratoire et cardiaque) ; • tuberculose pulmonaire ; • atteintes de la fonction rénale ; • maladies à composante auto-immune. L’examen périodique annuel devrait comporter une anamnèse générale, un questionnaire pour rechercher d’éventuels symptômes respiratoires, un examen clinique général et des épreuves fonctionnelles respiratoires. Selon la législation, l’évaluation périodique doit être assortie annuellement d’un examen radiographique du thorax. Le CBET prévoit cependant que cette fréquence puisse être adaptée en fonction de l’évaluation des risques. Cette latitude paraît raisonnable, entre autres afin d’éviter des irradiations injustifiées. En ce qui concerne cet examen, l’outil de base demeure la radiographie thoracique standard. Dans certaines situations à haute exposition (percement de tunnel, carrières de grès ou de porphyre, mines par exemple), on recommandera l’examen radiologique de face annuellement. Dans le cas d’expositions plus faibles, comme dans le sectuer du bâtiment et des travaux publics, un examen tous les 2 à 3 ans peut être proposé. Page 14 sur 15 - Le SPMT veille à la fiabilité des informations publiées, lesquelles ne peuvent toutefois engager sa responsabilité - Référence : Version : Date : INF_SCIENT_DOS_24 1.0 01.07.2013 IX. Bibliographie • CALVERT G.M., RICE F.L., BOIANO J.M., SHEEHY J.W., SANDERSON W.T., 2003 Occupational silica exposure and risk of various diseases: an analysis using death certificates from 27 states of the United States. Occup. Environ. Medicine ; 60: 122129. • DEWITTE J.-D., COMAN M., MARQUET M., LODDE B., 2013. Pathologies dues à l’inhalation de poussières de silice. Encyclopédie médico-chirurgicale : 16-002-A-24, 10 p. • INRS, 1997. Silice cristalline. Fiche toxicologique N° 232. 6 p. • JOSHI G.N., KNECHT D.A., 2013. Silica phagocytosis causes apoptosis and necrosis by different temporal and molecular pathways in alveolar macrophages. Apoptosis; 18: 271-285. • LAUWERYS R., 2007. 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