Le système lymphohématopoïétique comprend le sang, la moelle osseuse, la rate, le thymus, les canaux lymphatiques et les ganglions lymphatiques. Le sang et la moelle osseuse forment ensemble le système hématopoïétique. La moelle osseuse est le siège de la production cellulaire, remplaçant continuellement les éléments cellulaires du sang (érythrocytes, neutrophiles et plaquettes). La production est étroitement contrôlée par un groupe de facteurs de croissance. Les neutrophiles et les plaquettes sont utilisés dans l'exercice de leurs fonctions physiologiques, et les érythrocytes finissent par devenir sénescents et survivent à leur utilité. Pour fonctionner correctement, les éléments cellulaires du sang doivent circuler en nombre suffisant et conserver leur intégrité structurelle et physiologique. Les érythrocytes contiennent de l'hémoglobine, qui permet l'absorption et l'apport d'oxygène aux tissus pour soutenir le métabolisme cellulaire. Les érythrocytes survivent normalement dans la circulation pendant 120 jours tout en maintenant cette fonction. Les neutrophiles se trouvent dans le sang sur leur chemin vers les tissus pour participer à la réponse inflammatoire aux microbes ou à d'autres agents. Les plaquettes circulantes jouent un rôle clé dans l'hémostase.

L'exigence de production de la moelle osseuse est prodigieuse. Chaque jour, la moelle remplace 3 milliards d'érythrocytes par kilogramme de poids corporel. Les neutrophiles ont une demi-vie circulante de seulement 6 heures et 1.6 milliard de neutrophiles par kilogramme de poids corporel doivent être produits chaque jour. Toute la population plaquettaire doit être remplacée tous les 9.9 jours. En raison de la nécessité de produire un grand nombre de cellules fonctionnelles, la moelle est remarquablement sensible à toute agression infectieuse, chimique, métabolique ou environnementale qui altère la synthèse de l'ADN ou perturbe la formation de la machinerie sous-cellulaire vitale des globules rouges, des globules blancs ou plaquettes. En outre, étant donné que les cellules sanguines sont des descendants de la moelle, le sang périphérique sert de miroir sensible et précis de l'activité de la moelle osseuse. Le sang est facilement disponible pour être analysé par ponction veineuse, et l'examen du sang peut fournir un indice précoce d'une maladie induite par l'environnement.

Le système hématologique peut être considéré à la fois comme un conduit pour les substances entrant dans le corps et comme un système organique qui peut être affecté par des expositions professionnelles à des agents potentiellement nocifs. Les échantillons de sang peuvent servir de moniteur biologique de l'exposition et fournir un moyen d'évaluer les effets de l'exposition professionnelle sur le système lymphohématopoïétique et d'autres organes du corps.

Les agents environnementaux peuvent interférer avec le système hématopoïétique de plusieurs manières, y compris l'inhibition de la synthèse de l'hémoglobine, l'inhibition de la production ou de la fonction cellulaire, la leucémogenèse et la destruction accrue des globules rouges.

Les anomalies du nombre ou de la fonction des cellules sanguines causées directement par les risques professionnels peuvent être divisées en celles pour lesquelles le problème hématologique est l'effet sanitaire le plus important, telles que l'anémie aplasique induite par le benzène, et celles pour lesquelles les effets sur le sang sont directs mais de moins important que les effets sur d'autres systèmes d'organes, tels que l'anémie induite par le plomb. Parfois, les troubles hématologiques sont un effet secondaire d'un risque professionnel. Par exemple, la polycythémie secondaire peut être le résultat d'une maladie pulmonaire professionnelle. Le tableau 1 énumère les dangers qui sont raisonnablement bien acceptés comme ayant un effet sur le système hématologique.

Tableau 1. Agents sélectionnés impliqués dans la méthémoglobinémie d'origine environnementale et professionnelle

• Eau de puits contaminée par les nitrates
• Gaz nitreux (dans le soudage et les silos)
• Colorants aniline
• Aliments riches en nitrates ou nitrites
• Boules de naphtaline (contenant du naphtalène)
• Chlorure de potassium
• Nitrobenzènes
• Phénylènediamine
• Toluènediamine

Exemples de dangers sur le lieu de travail affectant principalement le système hématologique

Benzène

Le benzène a été identifié comme un poison en milieu de travail produisant une anémie aplasique à la fin du 19e siècle (Goldstein 1988). Il existe de bonnes preuves que ce n'est pas le benzène lui-même mais plutôt un ou plusieurs métabolites du benzène qui sont responsables de sa toxicité hématologique, bien que les métabolites exacts et leurs cibles subcellulaires restent à identifier clairement (Snyder, Witz et Goldstein 1993).

Implicite dans la reconnaissance que le métabolisme du benzène joue un rôle dans sa toxicité, ainsi que dans les recherches récentes sur les processus métaboliques impliqués dans le métabolisme de composés tels que le benzène, est la probabilité qu'il y aura des différences dans la sensibilité humaine au benzène, en fonction des différences dans les taux métaboliques conditionnés par des facteurs environnementaux ou génétiques. Il existe certaines preuves d'une tendance familiale à l'anémie aplasique induite par le benzène, mais cela n'a pas été clairement démontré. Le cytochrome P-450(2E1) semble jouer un rôle important dans la formation des métabolites hématotoxiques du benzène, et des études récentes en Chine suggèrent que les travailleurs ayant des activités plus élevées de ce cytochrome sont plus à risque. De même, il a été suggéré que la thalassémie mineure, et probablement d'autres troubles dans lesquels il y a un renouvellement accru de la moelle osseuse, peuvent prédisposer une personne à l'anémie aplasique induite par le benzène (Yin et al. 1996). Bien qu'il y ait des indications de certaines différences dans la sensibilité au benzène, l'impression générale de la littérature est que, contrairement à une variété d'autres agents tels que le chloramphénicol, pour lesquels il existe une large gamme de sensibilité, y compris même des réactions idiosyncratiques produisant une anémie aplasique à des niveaux d'exposition relativement insignifiants, il existe une réponse quasi universelle à l'exposition au benzène, entraînant une toxicité de la moelle osseuse et éventuellement une anémie aplasique de manière dose-dépendante.

L'effet du benzène sur la moelle osseuse est donc analogue à l'effet produit par les agents alkylants chimiothérapeutiques utilisés dans le traitement de la maladie de Hodgkin et d'autres cancers (Tucker et al. 1988). Avec l'augmentation de la dose, il y a une diminution progressive de TOUTE des éléments figurés du sang, qui se manifeste parfois initialement par une anémie, une leucopénie ou une thrombocytopénie. Il convient de noter qu'il serait tout à fait inattendu d'observer une personne atteinte de thrombocytopénie qui n'était pas au moins accompagnée d'un taux normal bas des autres éléments sanguins formés. En outre, une telle cytopénie isolée ne devrait pas être grave. En d'autres termes, une numération des globules blancs isolée de 2,000 5,000 par ml, où la plage normale est de 10,000 1988 à XNUMX XNUMX, suggérerait fortement que la cause de la leucopénie était autre que le benzène (Goldstein XNUMX).

La moelle osseuse a une capacité de réserve importante. Même après un degré significatif d'hypoplasie de la moelle osseuse dans le cadre d'un régime chimiothérapeutique, la numération globulaire finit généralement par revenir à la normale. Cependant, les personnes qui ont subi de tels traitements ne peuvent pas réagir en produisant un nombre de globules blancs aussi élevé lorsqu'elles sont exposées à une provocation de leur moelle osseuse, telle qu'une endotoxine, comme le peuvent les personnes qui n'ont jamais été traitées auparavant avec de tels agents chimiothérapeutiques. Il est raisonnable de déduire qu'il existe des niveaux de dose d'un agent tel que le benzène qui peuvent détruire les cellules précurseurs de la moelle osseuse et ainsi affecter la capacité de réserve de la moelle osseuse sans subir suffisamment de dommages pour conduire à une numération globulaire inférieure à la plage de laboratoire. de la normale. Étant donné que la surveillance médicale de routine peut ne pas révéler d'anomalies chez un travailleur susceptible d'avoir effectivement souffert de l'exposition, l'accent mis sur la protection des travailleurs doit être préventif et appliquer les principes de base de l'hygiène du travail. Bien que l'ampleur du développement de la toxicité médullaire en relation avec l'exposition au benzène sur le lieu de travail reste incertaine, il ne semble pas qu'une seule exposition aiguë au benzène soit susceptible de provoquer une anémie aplasique. Cette observation pourrait refléter le fait que les cellules précurseurs de la moelle osseuse ne sont à risque que dans certaines phases de leur cycle cellulaire, peut-être lorsqu'elles se divisent, et que toutes les cellules ne seront pas dans cette phase lors d'une seule exposition aiguë. La rapidité avec laquelle la cytopénie se développe dépend en partie de la durée de vie circulante du type cellulaire. L'arrêt complet de la production de moelle osseuse conduirait d'abord à une leucopénie car les globules blancs, en particulier les globules granulocytaires, persistent en circulation moins d'une journée. Il y aurait ensuite une diminution des plaquettes, dont la durée de survie est d'une dizaine de jours. Enfin, il y aurait une diminution des globules rouges, qui survivent au total 120 jours.

Le benzène détruit non seulement la cellule souche pluripotentielle, qui est responsable de la production de globules rouges, de plaquettes et de globules blancs granulocytaires, mais il s'est également avéré qu'il provoque une perte rapide de lymphocytes circulants chez les animaux de laboratoire et chez l'homme. Cela suggère que le benzène pourrait avoir un effet néfaste sur le système immunitaire des travailleurs exposés, un effet qui n'a pas encore été clairement démontré (Rothman et al. 1996).

L'exposition au benzène a été associée à l'anémie aplasique, qui est souvent une maladie mortelle. La mort est généralement causée par une infection car la réduction des globules blancs, la leucopénie, compromet donc le système de défense de l'organisme, ou par une hémorragie due à la réduction des plaquettes nécessaires à la coagulation normale. Un individu exposé au benzène sur le lieu de travail qui développe une anémie aplasique sévère doit être considéré comme une sentinelle pour des effets similaires chez les collègues. Les études basées sur la découverte d'un individu sentinelle ont souvent découvert des groupes de travailleurs qui présentent des signes évidents d'hématotoxicité du benzène. Pour la plupart, les personnes qui ne succombent pas relativement rapidement à l'anémie aplasique se rétablissent généralement après avoir été retirées de l'exposition au benzène. Dans une étude de suivi d'un groupe de travailleurs qui avaient auparavant eu une importante pancytopénie induite par le benzène (diminution de tous les types de cellules sanguines), il n'y avait que des anomalies hématologiques résiduelles mineures dix ans plus tard (Hernberg et al. 1966). Cependant, certains travailleurs de ces groupes, atteints initialement de pancytopénie relativement sévère, ont progressé dans leur maladie en développant d'abord une anémie aplasique, puis une phase préleucémique myélodysplasique, et enfin le développement éventuel d'une leucémie myéloïde aiguë (Laskin et Goldstein 1977). Une telle progression de la maladie n'est pas inattendue puisque les personnes atteintes d'anémie aplasique, quelle qu'en soit la cause, semblent avoir une probabilité plus élevée que prévu de développer une leucémie myéloïde aiguë (De Planque et al. 1988).

Autres causes d'anémie aplasique

D'autres agents présents sur le lieu de travail ont été associés à l'anémie aplasique, le plus notable étant les radiations. Les effets des rayonnements sur les cellules souches de la moelle osseuse ont été utilisés dans le traitement de la leucémie. De même, une variété d'agents alkylants chimiothérapeutiques produisent une aplasie et présentent un risque pour les travailleurs responsables de la production ou de l'administration de ces composés. Les radiations, le benzène et les agents alkylants semblent tous avoir un niveau seuil en dessous duquel l'anémie aplasique ne se produira pas.

La protection du travailleur de la production devient plus problématique lorsque l'agent a un mode d'action idiosyncrasique dans lequel des quantités infimes peuvent produire une aplasie, comme le chloramphénicol. Le trinitrotoluène, qui est facilement absorbé par la peau, a été associé à l'anémie aplasique chez les usines de fabrication de munitions. Divers autres produits chimiques ont été signalés comme étant associés à l'anémie aplasique, mais il est souvent difficile d'en déterminer la cause. Un exemple est le pesticide lindane (hexachlorure de gamma-benzène). Des rapports de cas sont apparus, généralement à la suite de niveaux d'exposition relativement élevés, dans lesquels le lindane est associé à une aplasie. Cette découverte est loin d'être universelle chez l'homme, et il n'y a aucun rapport de toxicité médullaire induite par le lindane chez les animaux de laboratoire traités avec de fortes doses de cet agent. L'hypoplasie de la moelle osseuse a également été associée à l'exposition aux éthers d'éthylène glycol, à divers pesticides et à l'arsenic (Flemming et Timmeny, 1993).

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