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Au cours de quelques décennies, pour suivre l’accessibilité abondante de diverses matières chimiques, le taux d’intoxication a étonnamment augmenté (1, 2). Les gens peuvent utiliser certains médicaments et produits chimiques de la mauvaise façon, en conséquence, ils peuvent être empoisonnés intentionnellement ou accidentellement (3, 4). Les métaux lourds, comme d’autres produits chimiques toxiques, provenant de sources naturelles ou industrielles, peuvent constituer de graves menaces pour la vie humaine (5). Le cadmium (Cd, numéro atomique 48, numéro de masse atomique 112, point de fusion 321 °C, et point d’ébullition 765 °C) est un élément aux propriétés molles, ductiles, blanc argenté avec une couleur bleutée, lustré, et électropositif. Il n’a pas d’odeur ni de goût, et est très toxique. Le Cd possède huit isotopes stables : 106 Cd, 108 Cd, 110 Cd, 111 Cd, 112 Cd, 113 Cd, 114 Cd et 116 Cd. Les isotopes les plus courants sont le 112 Cd et le 114 Cd (6). Le cadmium forme également une variété de complexes organiques aminés, sulfurés, chlorés et chélatés. Les ions Cd forment des sels solubles de carbonates, d’arséniates, de phosphates et de composés de ferrocyanure. Accompagnant la production de zinc, il peut être produit sous différentes formes commerciales. Il est utilisé comme alliage dans la galvanoplastie (industries automobiles) et dans la production de pigments (sulfate de cadmium, séléniure de cadmium), de même que comme stabilisateur pour le plastique polyvinylique, et dans les batteries (batteries rechargeables Ni-Cd) (6, 7).

Epidémiologie : Malgré la production mondiale dramatique, la consommation et la libération des composés Cd dans l’environnement ne montrent aucune voie de recyclage efficace pour eux. Par conséquent, l’exposition humaine aux composés de Cd peut créer un problème de santé grave. Le cadmium a été utilisé dans les batteries nickel-cadmium, comme pigment dans la production de peinture, ainsi que dans la galvanoplastie et la production de plastique en chlorure de polyvinyle. En outre, le cadmium est présent dans la plupart des produits alimentaires et, selon les habitudes alimentaires, son niveau varie fortement.

Le cadmium existe considérablement dans l’environnement, à la suite d’activités humaines, telles que l’utilisation de combustibles fossiles, la combustion de minerais métalliques et la combustion de déchets. L’infiltration de boues d’épuration dans les sols agricoles peut provoquer le transfert de composés de cadmium adsorbés par les plantes, qui peuvent jouer un rôle important dans la chaîne alimentaire et s’accumuler dans divers organes humains. L’autre grande source d’exposition au cadmium est la fumée de cigarette. Lorsque le cadmium a été mesuré dans les échantillons de sang des fumeurs, cela a montré qu’ils avaient des niveaux de cd dans le sang 4 à 5 fois plus élevés que les non-fumeurs (8).

Des expositions au cadmium de différentes manières ont été rapportées au cours du siècle dernier. Des dommages aux poumons chez les travailleurs exposés au Cd ont été signalés dès les années 1930. De plus, dans les décennies suivantes, certains cas de toxicité osseuse et rénale de l’exposition au cadmium ont été décrits. Après la Seconde Guerre mondiale, dans les années 1960 et 1970, les Japonais ont souffert de différents niveaux de pollution. La maladie d’Itai-itai était l’une de ces affections causées par la contamination chronique des rizières par le cadmium. Le nombre de patients touchés par la maladie a été estimé à environ 400 patients de 1910 à 2007 (9).

Une autre étude internationale collaborative dans 16 pays européens a rapporté que la quantité de cadmium dans les couples mère-enfant dépassait la dose hebdomadaire tolérable. Dans cette étude, la Pologne présentait le taux le plus élevé de Cd dans l’urine par rapport aux 16 pays, tandis que le Danemark présentait le taux le plus faible (10). Aux États-Unis, environ 600 tonnes de composé Cd sont produites chaque année et 150 tonnes sont importées d’autres pays (11).

Dans la plupart des régions de l’Iran, le riz et le blé sont les aliments de base quotidiens. Les agriculteurs iraniens pour obtenir des récoltes de haute qualité peuvent avoir appliqué une énorme quantité d’engrais phosphatés et de déchets de boues, qui contiennent par conséquent une concentration plus élevée de cadmium. Cela peut augmenter l’absorption de Cd par la consommation d’aliments produits dans les cultures.

Selon les règles de la FAO/OMS, le niveau autorisé de cadmium dans le riz est de 0,2 mg/kg (12). Le résultat a montré que les échantillons de riz iranien avaient un niveau plus élevé de Cd que la concentration autorisée. En outre, le risque augmentera en consommant d’autres sources telles que les produits agricoles (légumes) et les aliments de la mer (poissons, etc.), en cas de contamination par le cadmium (13).

De nos jours, l’exposition au cadmium a diminué dans de nombreux pays (14), mais il a une demi-vie biologique très longue (10-30 ans) (10) et les activités humaines liées au cadmium devraient être limitées à un niveau minimal ou non nocif (10).

Il est nécessaire de préparer les informations de base sur l’empoisonnement au cadmium et de concevoir un plan éducatif et prophylactique pour réduire substantiellement l’incidence de sa toxicité. La présente revue peut être informative et utile pour atteindre l’objectif de gérer tous les aspects de l’empoisonnement au composé de cadmium.

Mécanisme de la toxicité : Le cadmium affecte la prolifération, la différenciation et l’apoptose des cellules. Ces activités interagissent avec le mécanisme de réparation de l’ADN, la génération d’espèces oxygénées réactionnelles (ROS) et l’induction de l’apoptose (15). Le cadmium se lie aux mitochondries et peut inhiber à la fois la respiration cellulaire et la phosphorylation oxydative à faible concentration (16).

Il entraîne des aberrations chromosomiques, des échanges de chromatides sœurs, des ruptures de brins d’ADN et des liaisons transversales ADN-protéines dans les lignées cellulaires. Le cadmium provoque potentiellement des mutations et des délétions chromosomiques (17). Sa toxicité implique l’épuisement du glutathion réduit (GSH), la liaison des groupes sulfhydryles avec les protéines et l’augmentation de la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) telles que l’ion superoxyde, le peroxyde d’hydrogène et les radicaux hydroxyles. Le cadmium inhibe également l’activité des enzymes antioxydantes, telles que la catalase, la manganèse-superoxyde dismutase et la cuivre/zinc-dismutase (18). La métallothionéine est une protéine qui concentre le zinc et contient 33 % de cystéine. La métallothionéine peut également agir comme un piégeur de radicaux libres. Elle élimine les radicaux hydroxyle et superoxyde (19). En général, les cellules qui contiennent des métallothionéines sont résistantes à la toxicité du cadmium. En revanche, les cellules qui ne peuvent pas synthétiser de métallothionéines sont sensibles à l’intoxication par le cadmium (20). Le cadmium peut moduler le niveau cellulaire de Ca2+ et les activités des caspases et des protéines kinases activées par l’azote (MRPK) dans les cellules, dans lesquelles ces processus provoquent indirectement l’apoptose (21).

Alors que P53 provoque la mort cellulaire en se liant directement aux protéines de la membrane mitochondriale. L’expression du lymphome à cellules B-extra-large (Bcl-xl), qui est une molécule transmembranaire dans les mitochondries, supprime l’apoptose médiée par les mitochondries et renforce les cellules cancéreuses. Pour répondre au défi de l’observation posée ; la liaison de P53 à Bcl-xl peut inhiber la protéine et la mort cellulaire apoptotique (22).

Le cadmium peut induire la production de ROS et entraîner un stress oxydatif. Ce mécanisme peut exprimer le rôle du cadmium dans la toxicité des organes, la cancérogénicité et la mort cellulaire apoptotique (fig1).

Manifestation clinique : Différentes formes de composés de cadmium ont des manifestations cliniques et des effets toxiques différents qui ont été expliqués en détail ci-dessous.

L’os de cadmium et la maladie d’Itai-itai : Plusieurs études ont mentionné que le cadmium peut affecter le système squelettique. L’exposition au cadmium a provoqué une déminéralisation du squelette, par laquelle il peut interagir directement avec les cellules osseuses, diminuer la minéralisation, inhiber également les procollagène C-protéinases et la production de collagène (22). Les résultats cliniques associés à l’ostéoporose comprennent la douleur, la déficience physique et la diminution de la qualité de vie. En outre, la diminution de la densité osseuse entraîne un risque accru de fractures. Les fractures ostéoporotiques sont plus fréquentes chez les femmes post-ménopausées et peuvent entraîner une invalidité. Des pseudofractures consécutives à l’ostéomalacie et une décalcification squelettique sévère peuvent également être observées (23).

Lorsque les niveaux de PTH sérique diminuent avec une exposition plus élevée au cadmium, cela peut induire la libération de calcium à partir du tissu osseux (24). Le cadmium peut interagir avec le métabolisme du calcium, de la vitamine D3 et du collagène. Par conséquent, l’ostéomalacie ou l’ostéoporose pourraient être observées dans les manifestations tardives d’une intoxication grave au cadmium (22).

La maladie d’Itai-itai est la forme la plus grave d’intoxication chronique au cadmium. La première reconnaissance a eu lieu dans la rivière Jinzu, préfecture de Toyama, Japon (25). Deux hypothèses ont été proposées pour expliquer la lésion osseuse. Les actions directes du cadmium sur l’os comprennent ; la disparition des trabécules métaphysaires et le raccourcissement du cartilage épiphysaire dans lequel le cadmium a provoqué une ostéoporose, mais n’observe pas de changements ostéomalaciques via les contrôles radiographiques. Les effets indirects du cadmium sur l’os comprennent : l’amincissement du cortex osseux, la perte d’os trabéculaire, en outre il y a une diminution du nombre d’ostéocytes et des mucopolysaccharides acides dans le cartilage épiphysaire (25). Les intoxications au cadmium provoquent des douleurs fémorales et lombaires en manifestation initiale, les douleurs ultérieures s’étendent aux autres zones du corps. En outre, les déformations du squelette peuvent provoquer des fractures osseuses (26).

Les dommages rénaux dans la toxicité du cadmium : Le cadmium s’accumule principalement dans les reins et le foie, mais il peut être retrouvé dans d’autres tissus comme les os et le placenta. Il a été rapporté que les expositions professionnelles et environnementales au cadmium ont impliqué un dysfonctionnement rénal (27). L’exposition au cadmium peut présenter des signes précoces de lésions rénales, une protéinurie, une perte de calcium et une lésion tubulaire. L’analyse d’urine peut aider à prouver les signes précoces de l’atteinte rénale (16). En général, le taux de filtration glomérulaire (GFR) et la capacité de filtration de réserve seront diminués, et une toxicité grave du cadmium peut induire une néphrotoxicité avec des complications telles que : glucosurie, aminoacidurie, hyperphosphaturie, hypercalciurie, polyurie et diminution de la capacité tampon (28). Les lésions cellulaires et l’intégrité fonctionnelle des tubules proximaux entraînent une perte de calcium, d’acides aminés, d’enzymes et une augmentation des protéines dans l’urine. D’autre part, une diminution de la réabsorption tubulaire de quelques protéines de poids moléculaire, conduit à une protéinurie tubulaire. Les protéines les plus courantes dans l’urine sont la bêta 2-microglobuline, la protéine liant le rétinol et l’alpha 1-microglobuline (29).

Cadmium et système reproducteur : Plusieurs études antérieures ont trouvé que le cadmium a le potentiel d’affecter la reproduction et le développement chez plusieurs espèces de mammifères, et des études récentes ont également confirmé ces résultats (30). Par rapport aux études animales, il est affirmé que le cadmium diminue la densité, le volume et le nombre de spermatozoïdes, et augmente les formes immatures des spermatozoïdes (31). Ces problèmes sont suivis d’un défaut de la spermatogenèse, de la qualité du sperme et des fonctions sécrétoires des glandes accessoires. En outre, ils diminuent la libido, la fertilité et le taux de testostérone sérique (32). Dans le système reproducteur féminin, la fonction de l’ovaire et le développement des ovocytes peuvent être inhibés. La stéroïdogenèse est réduite sous l’effet de la toxicité du Cd et une hémorragie et une nécrose ovariennes peuvent coexister (30). Il a été rapporté que le taux d’avortement spontané et le temps de grossesse sont augmentés et que le taux de naissances vivantes diminue (31).

Cadmium et système cardiovasculaire : Des études in vitro ont indiqué l’implication du cadmium dans le dysfonctionnement endothélial ainsi que dans l’épaisseur intima-média (EIM) carotidienne. De plus, la formation de plaques d’athérosclérose a été favorisée in vivo (33). À la suite d’une intoxication au cadmium, un dysfonctionnement endothélial à l’origine de maladies cardiovasculaires (MCV), une perte de la structure des cellules endothéliales entraînant la mort cellulaire et des événements thrombogènes peuvent se produire. Ces résultats soutiennent l’hypothèse de l’implication du cadmium dans les maladies cardiovasculaires et l’infarctus du myocarde (34). Des études épidémiologiques avaient montré l’association de l’exposition au cadmium avec le risque d’hypertension artérielle (pressions sanguines systolique et diastolique).

Le cadmium peut inhiber l’oxyde nitrique synthase endothéliale et supprimer la relaxation vasculaire induite par l’acétylcholine, entraînant une hypertension (35). Il peut stimuler la production de cytokines et induire des dommages endothéliaux. Ces mécanismes provoquent l’athérogénèse et une exposition à long terme peut augmenter l’incidence de la maladie artérielle périphérique (36). L’exposition toxique au cadmium peut augmenter la mortalité cardiovasculaire (37).

Cadmium et autres systèmes : La neurotoxicité centrale et périphérique aiguë du cadmium a été récemment rapportée (38). Le cadmium peut également induire des dommages cellulaires et une peroxydation lipidique dans le cerveau. Son effet sur la monoaminoxydase (MAO) est responsable de la désamination oxydative des neurotransmetteurs monoamines (38). Le cadmium augmente la production de radicaux libres dans le SNC et diminue la défense cellulaire contre l’oxydation (39) . En général, les résultats de ce mécanisme sont un dysfonctionnement olfactif, des défauts neurocomportementaux au niveau de l’attention, des troubles de l’activité psychomotrice et de la mémoire (40). L’empoisonnement peut conduire à des troubles neurodégénératifs, tels que les maladies de Parkinson, d’Alzheimer et de Huntington s’accompagnant d’une perte de mémoire et de changements comportementaux.

Une étude récente a montré une implication possible du cadmium dans les maladies pulmonaires telles que la maladie obstructive chronique et l’emphysème (41). Les études animales ont montré que le chlorure de cadmium peut diminuer la capacité vitale pulmonaire et augmenter l’épaisseur de la paroi alvéolaire. L’inhalation de cadmium sous forme de vapeur en l’absence d’antioxydants, et dans des conditions de stress oxydatif, peut entraîner une inflammation pulmonaire et un emphysème (41). Selon la suggestion de l’Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) ; le cadmium est un cancérogène pulmonaire possible chez l’homme (41).

Le cadmium est absorbé par le tractus gastro-intestinal (TGI). Sa solubilité et son absorption sont affectées par le pH gastrique et/ou intestinal. En effet, le cadmium réagit avec HCl et forme du chlorure de cadmium. Il peut induire l’inflammation du TGI. Les bloqueurs H2 peuvent augmenter le pH gastrique, entraînant une diminution de la solubilité et une inhibition de l’absorption du cadmium (42). Plusieurs études ont montré que le cadmium peut induire des lésions hépatiques au stade aigu. L’ingestion orale prolongée de cadmium peut provoquer la maladie d’Itai-itai en phase chronique (43).

Des études de recherche limitées sur l’empoisonnement au cadmium avec des manifestations cutanées ont montré une hyperkératose et une acanthose, accompagnées d’un changement ulcératif occasionnel, et une augmentation de l’indice mitotique des cellules de la peau (44).

Cadmium et cancérogénicité : Les composés du cadmium ont été classés comme cancérigènes chez l’homme par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) (45). Ils peuvent être considérés comme des cancérigènes pulmonaires, mais aussi comme des inducteurs de cancers prostatiques ou rénaux. Le point important est que le cadmium peut perturber la production de testostérone et induire une hyperplasie des cellules interstitielles testiculaires (46). Certains rapports suggèrent que le cadmium peut être impliqué dans des malignités du foie, du système hémotopoïtique, de la vessie et de l’estomac (47). En outre, le cadmium pourrait être un facteur de risque potentiel pour le cancer du sein. Une autre étude a suggéré que l’exposition au cadmium peut être impliquée dans le cancer du pancréas en raison de l’induction d’un risque accru de néoplasie (47).

Les mécanismes cellulaires et moléculaires impliquant la cancérogénicité du cadmium comprennent l’activation de proto-oncogènes, l’inactivation de gènes suppresseurs de tumeurs, la perturbation de l’adhésion cellulaire et l’inhibition de la réparation de l’ADN (48). En fait, les dommages aux brins d’ADN ou le désordre des liaisons transversales ADN-protéines peuvent complètement causer l’inhibition de la croissance cellulaire. En résumé, il est suggéré que l’exposition au cadmium peut affecter la prolifération cellulaire, la différenciation, l’apoptose, la signalisation cellulaire et d’autres activités cellulaires. Ces activités pourraient porter sur la carcinogenèse directement ou indirectement (47).

Évaluation diagnostique : Les niveaux de cadmium dans les échantillons de sang, d’urine, de cheveux et d’ongles sont souvent déterminés dans les tests de laboratoire paracliniques.

Urine : Les reins sont le principal organe à être affecté par le cadmium en cas d’exposition à long terme (49). Crinnion a suggéré ; la concentration urinaire de cadmium égale ou supérieure à 0,5 µg/g de créatinine est associée à des dommages rénaux, également les concentrations supérieures à 2,0 µg/g de créatinine peuvent se traduire par des dommages étendus (50).

Le dysfonctionnement tubulaire suivi de la néphrotoxicité du cadmium augmente l’excrétion urinaire de protéines de faible poids moléculaire telles que la ß2-microglobuline, l’α1 microglobuline, la protéine de liaison au rétinol, des enzymes telles que la N – acétyl – ß – glucosaminidase et le calcium (51). Dans cette situation, les tests sensibles (protéinurie de bas poids moléculaire) peuvent être positifs et on observe une protéinurie mixte (excrétion de protéines de bas et haut poids moléculaire dans les urines) (28).

Sang : La longue demi-vie du cadmium (30 ans) peut être due à une accumulation à long terme du cadmium dans le corps mais la courte demi-vie du cadmium dans le sang (trois à quatre mois) pourrait avoir résulté d’une exposition récente. La limite de détection de la concentration de cadmium dans le sang est de 0,3 µg/L (52). Le cadmium sanguin a été mesuré par deux techniques : la spectrophotométrie d’absorption atomique électrothermique ou la spectrométrie de masse à plasma inductif. D’après les études réalisées dans le cadre des National Health and Nutrition Examination Surveys (NHANES), les valeurs égales ou inférieures à la limite de détection du cadmium chez tous les participants sont les suivantes : 1999-200 : 0,3µg/l ; 2003-2004 : 0,14µg/l ; 2005-2010 : 0,2µg/l ; (53).

Cheveux-ongles et salive : La détermination des taux d’oligo-éléments dans les cheveux et les ongles est le sujet d’intérêt des sciences biomédicales (54). Les oligo-éléments s’accumulent dans le corps pendant une longue période et peuvent affecter les processus biomédicaux et métaboliques au fil du temps (55). En outre, l’échantillonnage, le transport et le stockage des échantillons de cheveux et d’ongles sont faciles et réalisables et l’analyse des éléments traces dans les échantillons est bon marché et rapide (55).

Le cadmium s’accumule dans le corps pendant une longue période et sa concentration peut augmenter progressivement plusieurs années après l’exposition .Les niveaux de cadmium dans les cheveux ont différentes valeurs de référence de divers pays, par exemple, en Italie est de 0,03 mg/kg, l’Angleterre 0,11 mg/kg, et au Japon 0,05 mg/kg(55). De plus, il est rapporté que la quantité de cadmium dans les cheveux est de 0,61±1,13 µg g-1 et dans les ongles de 1,11±0,83 µg g-1 ailleurs (56). L’analyse de la salive peut être une excellente méthode de détection à long terme de la contamination par les métaux lourds. Le niveau moyen de cadmium dans la salive avec la limite standard tolérable dans le corps humain est inférieur à 0,55 µg/l (57).

Application des nanomatériaux dans le diagnostic de l’empoisonnement au cadmium : Les nanomatériaux ont différentes applications telles que l’ingénierie des tissus et des organes, les instruments médicaux, l’administration de médicaments, l’évaluation du diagnostic, la prévention et la gestion (58). L’utilisation de la nanotechnologie pour le diagnostic et l’élimination des métaux toxiques tels que le cadmium peut aider à gérer l’intoxication au cadmium et augmenter la sécurité de l’environnement (59).

Plusieurs nanoparticules ont été utilisées pour le diagnostic. L’une de ces nanoparticules est constituée de points quantiques (QDs). Les QDs sont constitués de marqueurs fluorescents de séléniure de cadmium ou de sulfure de zinc. En cas d’empoisonnement au cadmium, celui-ci est libéré et pénètre dans les cellules contenant des ions zinc. Le recouvrement des QDs par du ZnO empêche efficacement la formation de cadmium, et l’on parvient à mieux recouvrir le matériau. Un test d’expression génétique a aidé à déterminer ce revêtement (60).

Traitement de l’empoisonnement au cadmium

Préoccupations immédiates : Après évaluation des voies respiratoires, de la respiration et de la circulation, une protection et des soins sont nécessaires. Le tube digestif doit être irrigué pour éliminer les solutions contenant du cadmium. L’ingestion aiguë ou chronique de sels de cadmium est rare, mais elle peut conduire à la mort. La plus faible dose létale de Cd est de 5 gr chez un homme de 70 kg. S’il n’y a pas eu de vomissements, un lavage gastrique est effectué rapidement. Une petite sonde nasogastrique doit être utilisée (61). Le charbon actif ne peut pas absorber efficacement le métal.

L’hospitalisation peut aider les patients exposés au cadmium pour évaluer l’étendue des dommages au foie, aux voies gastro-intestinales, urinaires et respiratoires ainsi, nous suggérons une thérapie de soutien (61).

Décontamination naturelle et chimique : Les activités industrielles et minières peuvent libérer des ions de cadmium dans les eaux usées. Une décontamination naturelle peut être introduite en utilisant certaines plantes médicinales. Les graines de Moringa oleifera, d’arachide (Arachis hypogaea), de niébé (Vigna unguiculata), d’urad (Vigna mungo) et de maïs (Zea mays) ont été utilisées pour la purification de l’eau. Ces graines peuvent absorber et neutraliser les charges positives colloïdales. Cette action entraîne l’absorption des impuretés et des métaux chargés négativement dans les eaux usées (62).

Certaines plantes sont utilisées en phytomédiation pour extraire et détoxifier certains polluants. Elles ont la capacité d’accumuler les métaux lourds tels que ; Cd, Cr, Pb, Co, Ag, Se et Hg dans leurs tissus. Par exemple, Cleome Gynandra a été utilisé comme un détoxifiant phytooriginaire (63). L’activité phytochélatrice a un rôle important dans la détoxification des métaux par la séquestration de Zn et Cd (64).

L’élimination des métaux lourds des sols contaminés comprend : 1) le lavage, la lixiviation, le rinçage avec des agents chimiques, 2) l’ajout de certains matériaux non toxiques pour réduire la solubilité des métaux lourds 3) l’électromigration, 4) le recouvrement des polluants d’origine par des matériaux propres, 5) le mélange des matériaux pollués avec des matériaux propres en surface et en subsurface pour réduire la concentration des métaux lourds, et 6) la phytoremédiation par les plantes (65). Le rendement d’absorption dépend de différents facteurs tels que le pH de l’environnement, le pouvoir ionique et la concentration en métal dans la solution ou la biomasse. Ces facteurs peuvent affecter le stockage biologique, la migration biogéochimique et les propriétés toxiques des métaux lourds (66).

Agents chélateurs

Acide éthylènediamine-tétraacétique (EDTA) : L’EDTA a augmenté de manière significative l’élimination urinaire du cadmium. Un point important est que l’EDTA peut augmenter la teneur en Cd dans les reins et peut augmenter le risque de dysfonctionnement rénal (67). La dose normale d’EDTA est de 500 mg de Ca2+ EDTA en combinaison avec 50 mg/kg de glutathion (GSH) par perfusion IV pendant les 24 heures suivantes et répétée pendant 12 jours consécutifs (68). Le dysfonctionnement rénal pourrait être inversé si sa concentration urinaire initiale en cadmium est <10 µg/gr de créatinine. Une concentration urinaire de cadmium supérieure à 10 µg/gr de créatinine peut induire des lésions rénales irréversibles (67).

Pénicillamine (DPA) : La pénicillamine utilisée pour réduire les concentrations toxiques de l’exposition au mercure et au plomb, n’est pas efficace en cas de surdosage en cadmium (69).

Dimercaprol : Le dimercaprol est un antidote efficace dans l’empoisonnement aux métaux lourds (70). BAL et leurs analogues acide méso-2, 3-dimercaptosuccinique DMSA et acide 2, 3-dimercapto-1-propanesulfonique DMPS sont utilisés comme cours antidote de la thérapie pour l’empoisonnement aux métaux lourds. Le

BAL doit être administré dans les 4 premières heures de l’empoisonnement. Une injection intramusculaire profonde d’une dose de 3-4 mg/kg dans le muscle fessier est recommandée. Elle est administrée toutes les 4 heures pendant les deux premiers jours, puis deux fois par jour pendant les 10 jours suivants (71). Il a été rapporté que le complexe cadmium-BAL a plus d’effets néphrotoxiques que le cadmium seul (28) et mentionné précédemment que la combinaison n’est pas utile (72) et il est recommandé de traiter ou de gérer l’exposition réelle au poison avec d’autres traitements. Il est possible que le traitement par BAL puisse augmenter le risque de néphrotoxicité (73). De plus, le BAL augmente les charges de cadmium dans les reins et le foie, peut diminuer la survie et augmente la néphrotoxicité. Pour ces raisons, il n’est pas administré dans l’intoxication au cadmium.

Dithiocarbamates : Les dérivés du dithiocarbamate (fig 2) ont été utilisés dans de nombreux domaines tels que ; l’agriculture, la fabrication et la médecine (74). Le N-tétraméthylène dithiocarbamate (ATC) est l’un des dérivés des dithiocarbamates à action chélatrice. Il améliore l’excrétion urinaire et biliaire du cadmium, réduit également les effets secondaires et les symptômes généraux de l’empoisonnement. Il peut être utile pour l’évaluation diagnostique primaire de l’efficacité des agents chélateurs (75). L’efficacité des dithiocarbamates a été confirmée pour réduire la toxicité du cadmium dans les études animales (61). Il est nécessaire que l’administration de ces agents chélateurs chez l’homme soit documentée.

Acide meso 2, 3-dimercaptosuccinique (Succimer, DMSA) : C’est un analogue hydrosoluble du BAL, de formule chimique C4H6O4S2 (76). La dose tolérable de DMSA est de 10 mg/kg, trois fois par jour (61) mais ce n’est pas un chélateur intracellulaire. Le cadmium se lie étroitement à la métallothionéine et se stocke dans le foie et les reins. En conséquence, il semble que le DMSA ne puisse pas être un médicament de choix dans l’empoisonnement au cadmium (16).

L’acide 2, 3- dimercapto-1-propane sulfonique (Unithiol, DMPS) : C’est un analogue hydrosoluble du BAL dont la formule chimique est C3H7O3S3Na. Il est disponible sous différentes formes de dosage : oral, intraveineux, rectal ou topique (76). Le DMPS est transporté dans l’espace intracellulaire. Il n’a pas montré d’effets indésirables majeurs (77). Le DMPS est oxydé en forme de disulfure. Au moins 80 % du DMPS est oxydé dans les 30 premières minutes et 84 % du DMPS total est excrété par les reins dans les 96 heures (78). Dose : 5 mg/kg par voie intraveineuse toutes les 4 heures pendant 24 heures, et peut être augmentée à 100 mg deux fois par jour, si nécessaire.

Nouveaux analogues du DMSA : Les mono et diesters de DMSA sont des antidotes plus efficaces et plus sûrs pour l’empoisonnement aux métaux lourds par rapport au DMSA seul (79). Parmi ces monoesters, le monoisoamyl DMSA (MiADMSA), un monoester d’alkyle ramifié en C5 (fig 3) s’est avéré efficace pour les surdoses de plomb, de cadmium, de mercure et d’arséniure de gallium (80). Le MiADMSA est un agent chélateur hydrosoluble et lipophile. Il peut pénétrer dans les cellules et accéder à différents ligands endogènes. Par conséquent, MiADMSA est plus préféré que son composé parent (80).

MiADMSA peut entrer dans la cellule et se lier au cadmium intracellulaire. En raison des effets des antioxydants, le stress oxydatif induit par le cadmium est retardé par la présence de MiADMSA (79).

Le monométhyl DMSA (MmDMSA) et le monocyclohexyl DMSA (MchDMSA) sont les autres analogues du DMSA (fig 4). Ce sont des composés lipophiles qui peuvent pénétrer dans les cellules. Ils sont efficaces après administration orale et peuvent réduire les niveaux de cadmium du corps entier après son surdosage (79).

Traitement combiné avec des agents chélateurs et d’autres substances : La thérapie combinée est une voie efficace dans la gestion de la toxicité des métaux lourds (3). Les effets optimaux de la thérapie par agents chélateurs peuvent être obtenus lorsque l’association de DMSA et de MiADMSA est administrée (77). Une combinaison de DMSA et de diéthylène-triamine-pentaacétate de calcium trisodique (CaDTPA) a été utilisée efficacement dans le traitement aigu du cadmium par voie orale. Ces deux agents réduisent la concentration de cadmium et son effet toxique dans l’organisme (81). Il a été constaté que la N-acétyl cystéine (NAC) et le DMPS réduisent la métallothionéine hépatique et rénale induite par le cadmium. De plus, la NAC peut augmenter l’efficacité du DMPS (82).

Certains rapports ont montré que les antioxydants comme la vitamine C et la vitamine E ont un effet protecteur contre la toxicité induite par le cadmium chez différents animaux de laboratoire (83). La combinaison d’acide ascorbique, d’alpha-tocophérol et de sélénium peut être efficace contre la toxicité du cadmium chez le rat. En conséquence, la peroxydation lipidique a augmenté et les niveaux de glutathion ont diminué dans l’intestin des rats. Cette combinaison a montré un effet protecteur de la combinaison contre la toxicité du cadmium dans l’intestin (84). En effet, les vitamines A, C, E et le sélénium peuvent prévenir ou réduire de nombreux effets toxiques du cadmium sur certains organes et tissus tels que le foie, les reins, le squelette et le sang. Les autres éléments sont le zinc et le magnésium, qui ont de nombreuses applications cliniques. Il a été suggéré que le zinc facilite la fonction immunitaire et prévient les radicaux libres. Le magnésium est un cofacteur essentiel pour activer de nombreux systèmes enzymatiques chez l’homme. Zn et Mg peuvent inverser la toxicité rénale induite par le Cd-. La toxicité du cadmium entraîne une diminution des enzymes antioxydantes, la production d’espèces réactives de l’oxygène et la peroxydation lipidique. En fait, le Zn et le Mg peuvent affronter les espèces réactives de l’oxygène et la peroxydation lipidique(85). La recherche sur les agents chélateurs pour l’empoisonnement au cadmium est en cours et pourrait déboucher sur un nouvel agent accessible, sûr et efficace, sans aggraver l’état des organes terminaux. Dans l’ensemble, il n’y a pas de preuves pour justifier l’utilisation de tout chélateur concernant le traitement de la toxicité du cadmium.

Application de la nanoparticule dans le traitement de l’empoisonnement au cadmium : Le cadmium peut être adsorbé par les nanoparticules d’Al2O3. En général, les nanoparticules d’Al2O3 sont appropriées pour éliminer le Zn et le Cd des systèmes de solution/sorbant. Les nanoparticules d’Al2O3 à faible concentration de citrate sont utilisées pour éliminer le Cd et le Zn des solutions contaminées (86). Les nanotubes de carbone (CNT) éliminent les ions métalliques des solutions aqueuses (87). Le cadmium peut être éliminé des eaux usées par des particules de TiO2 de taille nanométrique (88).

Échange plasmatique-hémodialyse-plasmaphérèse : L’échange plasmatique peut avoir commencé 24-36 heures après l’apparition des signes et symptômes cliniques, lorsque la toxicité menaçant la vie est survenue et que l’équipe de santé ne pouvait pas choisir de traitement alternatif. Les échanges plasmatiques ne doivent être utilisés que dans les situations d’urgence. Par conséquent, il peut potentiellement être utile dans la toxicité des métaux lourds (89).

L’hémoperfusion et l’hémodialyse ne sont pas utiles dans le traitement des intoxications au cadmium. De plus, le cadmium est éliminé très différemment, il a une fonction rénale résiduelle très faible et une élimination inefficace du cadmium par dialyse. En cas d’atteinte rénale grave, l’hémodialyse présente des avantages pour remplacer la fonction rénale (90). Certaines des substances toxiques peuvent se lier fortement aux protéines plasmatiques et ne peuvent pas être éliminées par hémodialyse. La plasmaphérèse est pratique et judicieuse pour éliminer les métaux lourds liés aux protéines dans le plasma. Néanmoins, il n’existe aucune étude contrôlée sur la plasmaphérèse dans une intoxication spécifique (91).

En conclusion, l’intoxication aux composés du cadmium entraîne des effets nocifs sur divers organes et systèmes. Il est considéré comme une menace potentielle mondiale pour l’environnement et l’être humain. Il se transporte par l’air, l’eau, le sol et la chaîne alimentaire, etc. L’exposition aux composés du cadmium présente des risques pour la santé humaine. Les intoxications au cadmium nécessitent une décontamination par irrigation du TGI, des soins de soutien et une décontamination chimique, l’utilisation de nanoparticules, d’agents chélateurs traditionnels et nouveaux et une thérapie combinée.

Il est recommandé d’identifier les personnes très sensibles à l’exposition au cadmium, et de s’assurer de toute contamination des sols agricoles, de l’eau potable et de la chaîne alimentaire. Il est nécessaire de prêter attention à la manipulation des composés de cadmium et il est ensuite suggéré de détecter les sites contaminés et de concevoir des programmes d’éducation et de sensibilisation pour la population potentiellement à risque afin de minimiser la toxicité du cadmium.