Les syndromes neurotoxiques, provoqués par des substances qui affectent négativement le tissu nerveux, constituent l'un des dix principaux troubles professionnels aux États-Unis. Les effets neurotoxiques constituent la base pour établir des critères de limite d'exposition pour environ 40 % des agents considérés comme dangereux par le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) des États-Unis.

Une neurotoxine est toute substance capable d'interférer avec le fonctionnement normal du tissu nerveux, provoquant des dommages cellulaires irréversibles et/ou entraînant la mort cellulaire. Selon ses propriétés particulières, une neurotoxine donnée attaquera des sites sélectionnés ou des éléments cellulaires spécifiques du système nerveux. Ces composés, qui sont non polaires, ont une plus grande solubilité dans les lipides et ont donc un meilleur accès au tissu nerveux que les produits chimiques hautement polaires et moins solubles dans les lipides. Le type et la taille des cellules et les différents systèmes de neurotransmetteurs affectés dans différentes régions du cerveau, les mécanismes de détoxification protecteurs innés, ainsi que l'intégrité des membranes cellulaires et des organites intracellulaires influencent tous les réponses neurotoxiques.

Les neurones (l'unité cellulaire fonctionnelle du système nerveux) ont un taux métabolique élevé et sont les plus exposés aux dommages neurotoxiques, suivis des oligodendrocytes, des astrocytes, de la microglie et des cellules de l'endothélium capillaire. Les changements dans la structure de la membrane cellulaire altèrent l'excitabilité et entravent la transmission des impulsions. Les effets toxiques modifient la forme des protéines, la teneur en liquide et la capacité d'échange ionique des membranes, entraînant un gonflement des neurones, des astrocytes et des dommages aux cellules délicates qui tapissent les capillaires sanguins. La perturbation des mécanismes des neurotransmetteurs bloque l'accès aux récepteurs post-synaptiques, produit de faux effets de neurotransmetteurs et altère la synthèse, le stockage, la libération, la recapture ou l'inactivation enzymatique des neurotransmetteurs naturels. Ainsi, les manifestations cliniques de la neurotoxicité sont déterminées par un certain nombre de facteurs différents : les caractéristiques physiques de la substance neurotoxique, la dose d'exposition à celle-ci, la vulnérabilité de la cible cellulaire, la capacité de l'organisme à métaboliser et excréter la toxine, et par la capacités réparatrices des structures et des mécanismes affectés. Le tableau 1 répertorie diverses expositions chimiques et leurs syndromes neurotoxiques.

Tableau 1. Expositions chimiques et syndromes neurotoxiques associés

 ¹ (a), aigu ; (c), chronique.

Source : Modifié à partir de Feldman 1990, avec la permission de l'éditeur.

Établir un diagnostic d'un syndrome neurotoxique et le différencier des maladies neurologiques d'étiologie non neurotoxique nécessite une compréhension de la pathogenèse des symptômes neurologiques et des signes et symptômes observés ; une prise de conscience que des substances particulières sont capables d'affecter les tissus nerveux; documentation de l'exposition; preuve de la présence de neurotoxine et/ou de métabolites dans les tissus d'un individu affecté ; et une délimitation soigneuse d'une relation temporelle entre l'exposition et l'apparition des symptômes avec une diminution subséquente des symptômes après la fin de l'exposition.

La preuve qu'une substance particulière a atteint un niveau de dose toxique fait généralement défaut après l'apparition des symptômes. À moins qu'une surveillance environnementale ne soit en cours, un indice de suspicion élevé est nécessaire pour reconnaître les cas de lésions neurotoxicologiques. L'identification des symptômes liés au système nerveux central et/ou périphérique peut aider le clinicien à se concentrer sur certaines substances, qui ont une plus grande prédilection pour une partie ou une autre du système nerveux, comme coupables possibles. Convulsions, faiblesse, tremblements/contractions, anorexie (perte de poids), troubles de l'équilibre, dépression du système nerveux central, narcose (état de stupeur ou d'inconscience), troubles visuels, troubles du sommeil, ataxie (incapacité à coordonner les mouvements musculaires volontaires), fatigue et les troubles tactiles sont des symptômes couramment signalés après une exposition à certains produits chimiques. Des constellations de symptômes forment des syndromes associés à l'exposition aux neurotoxiques.

Syndromes comportementaux

Des troubles à prédominance comportementale allant de la psychose aiguë, la dépression et l'apathie chronique ont été décrits chez certains travailleurs. Il est essentiel de différencier les troubles de la mémoire associés à d'autres maladies neurologiques, telles que la maladie d'Alzheimer, l'artériosclérose ou la présence d'une tumeur cérébrale, des déficits cognitifs associés à l'exposition à des substances toxiques, des solvants organiques, des métaux ou des insecticides. Les troubles transitoires de la conscience ou les crises d'épilepsie avec ou sans atteinte motrice associée doivent être identifiés comme un diagnostic principal distinct des troubles de la conscience d'apparence similaire liés aux effets neurotoxiques. Les syndromes toxiques subjectifs et comportementaux tels que les maux de tête, les vertiges, la fatigue et les changements de personnalité se manifestent par une légère encéphalopathie avec ivresse et peuvent indiquer la présence d'une exposition au monoxyde de carbone, au dioxyde de carbone, au plomb, au zinc, aux nitrates ou à des solvants organiques mixtes. Des tests neuropsychologiques standardisés sont nécessaires pour documenter les éléments de déficience cognitive chez les patients suspectés d'encéphalopathie toxique, et ceux-ci doivent être différenciés des syndromes de démence causés par d'autres pathologies. Les tests spécifiques utilisés dans les batteries de tests diagnostiques doivent inclure un large échantillonnage de tests des fonctions cognitives qui généreront des prédictions sur le fonctionnement et la vie quotidienne du patient, ainsi que des tests dont la sensibilité aux effets de neurotoxines connues a été démontrée précédemment. Ces batteries standardisées doivent inclure des tests qui ont été validés sur des patients présentant des types spécifiques de lésions cérébrales et des déficits structurels, pour bien séparer ces conditions des effets neurotoxiques. De plus, les tests doivent inclure des mesures de contrôle interne pour détecter l'influence de la motivation, de l'hypocondrie, de la dépression et des difficultés d'apprentissage, et doivent contenir un langage qui tient compte des effets du contexte culturel et éducatif.

Il existe un continuum allant de l'atteinte légère à grave du système nerveux central chez les patients exposés à des substances toxiques :

• Syndrome affectif organique (effet de type I), dans lequel les troubles de l'humeur légers prédominent en tant que plainte principale du patient, avec des caractéristiques les plus compatibles avec celles des troubles affectifs organiques de type dépressif. Ce syndrome semble être réversible après l'arrêt de l'exposition à l'agent incriminé.
• Encéphalopathie toxique chronique légère, dans laquelle, en plus des troubles de l'humeur, l'atteinte du système nerveux central est plus importante. Les patients présentent des signes de troubles de la mémoire et des fonctions psychomotrices qui peuvent être confirmés par des tests neuropsychologiques. En outre, des caractéristiques de déficience visuelle spatiale et de formation de concepts abstraits peuvent être observées. Les activités de la vie quotidienne et la performance au travail sont altérées.
• Modification durable de la personnalité ou de l'humeur (effet de type IIA) or déficience de la fonction intellectuelle (type II) peut être vu. Dans l'encéphalopathie toxique chronique légère, l'évolution est insidieuse. Les caractéristiques peuvent persister après l'arrêt de l'exposition et disparaître progressivement, tandis que chez certains individus, une altération fonctionnelle persistante peut être observée. Si l'exposition se poursuit, l'encéphalopathie peut évoluer vers un stade plus sévère.
• In encéphalopathie toxique chronique sévère (effet de type III) une démence avec détérioration globale de la mémoire et d'autres problèmes cognitifs sont notés. Les effets cliniques de l'encéphalopathie toxique ne sont pas spécifiques à un agent donné. L'encéphalopathie chronique associée au toluène, au plomb et à l'arsenic n'est pas différente de celle des autres étiologies toxiques. Cependant, la présence d'autres signes associés (troubles visuels avec l'alcool méthylique) peut aider à différencier les syndromes selon des étiologies chimiques particulières.

Les travailleurs exposés à des solvants pendant de longues périodes peuvent présenter des troubles permanents du fonctionnement du système nerveux central. Étant donné qu'un excès de symptômes subjectifs, notamment des maux de tête, de la fatigue, des troubles de la mémoire, une perte d'appétit et des douleurs thoraciques diffuses, ont été signalés, il est souvent difficile de confirmer cet effet dans un cas individuel. Une étude épidémiologique comparant des peintres en bâtiment exposés à des solvants à des ouvriers industriels non exposés a montré, par exemple, que les peintres avaient des scores moyens significativement inférieurs aux tests psychologiques mesurant la capacité intellectuelle et la coordination psychomotrice que les sujets référents. Les peintres ont également eu des performances nettement inférieures aux attentes sur les tests de mémoire et de temps de réaction. Des différences entre les travailleurs exposés pendant plusieurs années au carburéacteur et les travailleurs non exposés, lors de tests exigeant une attention particulière et une vitesse motrice sensorielle élevée, étaient également apparentes. Des troubles de la performance psychologique et des changements de personnalité ont également été signalés chez les peintres automobiles. Ceux-ci comprenaient la mémoire visuelle et verbale, la réduction de la réactivité émotionnelle et de mauvaises performances aux tests d'intelligence verbale.

Plus récemment, un syndrome neurotoxique controversé, sensibilité chimique multiple, A été décrit. Ces patients développent une variété de caractéristiques impliquant plusieurs systèmes d'organes lorsqu'ils sont exposés à des niveaux même faibles de divers produits chimiques présents sur le lieu de travail et dans l'environnement. Les troubles de l'humeur se caractérisent par la dépression, la fatigue, l'irritabilité et un manque de concentration. Ces symptômes se reproduisent lors de l'exposition à des stimuli prévisibles, par élicitation par des produits chimiques de diverses classes structurelles et toxicologiques, et à des niveaux bien inférieurs à ceux qui provoquent des réactions indésirables dans la population générale. De nombreux symptômes de sensibilité chimique multiple sont partagés par des personnes qui ne présentent qu'une forme légère de troubles de l'humeur, de maux de tête, de fatigue, d'irritabilité et d'oubli lorsqu'elles se trouvent dans un bâtiment mal ventilé et avec des dégagements gazeux de substances volatiles provenant de matériaux de construction synthétiques. et tapis. Les symptômes disparaissent lorsqu'ils quittent ces milieux.

Troubles de la conscience, convulsions et coma

Lorsque le cerveau est privé d'oxygène, par exemple en présence de monoxyde de carbone, de gaz carbonique, de méthane ou d'agents bloquant la respiration des tissus comme l'acide cyanhydrique, ou ceux qui provoquent une imprégnation massive du nerf comme certains solvants organiques, des perturbations de conscience peut en résulter. La perte de conscience peut être précédée de convulsions chez les travailleurs exposés à des substances anticholinestérasiques telles que les insecticides organophosphorés. Des convulsions peuvent également survenir avec une encéphalopathie au plomb associée à un gonflement du cerveau. Les manifestations de toxicité aiguë consécutives à un empoisonnement aux organophosphorés ont des manifestations du système nerveux autonome qui précèdent l'apparition d'étourdissements, de maux de tête, d'une vision floue, d'un myosis, de douleurs thoraciques, d'une augmentation des sécrétions bronchiques et de convulsions. Ces effets parasympathiques s'expliquent par l'action inhibitrice de ces substances toxiques sur l'activité de la cholinestérase.

Troubles du mouvement

Une lenteur des mouvements, une augmentation du tonus musculaire et des anomalies posturales ont été observées chez des travailleurs exposés au manganèse, au monoxyde de carbone, au disulfure de carbone et à la toxicité d'un sous-produit de la mépéridine, le 1-méthyl-4-phényl-1,2,3,6. -tétrahydropyridine (MPTP). Parfois, les individus peuvent sembler avoir la maladie de Parkinson. Parkinsonisme secondaire à une exposition à des substances toxiques présente des caractéristiques d'autres troubles nerveux tels que la chorée et l'athétose. Le tremblement typique de « roulement de pilule » n'est pas observé dans ces cas, et généralement les cas ne répondent pas bien au médicament lévodopa. La dyskinésie (altération du pouvoir de mouvement volontaire) peut être un symptôme courant d'empoisonnement au bromométhane. Des mouvements spasmodiques des doigts, du visage, des muscles péribuccaux et du cou, ainsi que des spasmes des extrémités, peuvent être observés. Les tremblements sont fréquents après un empoisonnement au mercure. Des tremblements plus évidents associés à l'ataxie (manque de coordination de l'action musculaire) sont notés chez les individus suite à l'inhalation de toluène.

Opsoclonie est un mouvement anormal des yeux qui est saccadé dans toutes les directions. Ceci est souvent observé dans l'encéphalite du tronc cérébral, mais peut également être une caractéristique après une exposition au chlordécone. L'anomalie consiste en des bouffées irrégulières de secousses brusques, involontaires, rapides et simultanées des deux yeux de manière conjuguée, éventuellement multidirectionnelles chez les personnes gravement atteintes.

Mal de tête

Les plaintes courantes de maux de tête suite à une exposition à diverses vapeurs métalliques telles que le zinc et d'autres vapeurs de solvants peuvent résulter d'une vasodilatation (élargissement des vaisseaux sanguins), ainsi que d'un œdème cérébral (gonflement). L'expérience de la douleur est commune à ces conditions, ainsi qu'aux conditions de monoxyde de carbone, d'hypoxie (faible teneur en oxygène) ou de dioxyde de carbone. On pense que le «syndrome des bâtiments malsains» provoque des maux de tête en raison de l'excès de dioxyde de carbone présent dans une zone mal ventilée.

La neuropathie périphérique

Les fibres nerveuses périphériques servant aux fonctions motrices commencent dans les motoneurones de la corne ventrale de la moelle épinière. Les axones moteurs s'étendent périphériquement aux muscles qu'ils innervent. Une fibre nerveuse sensorielle a son corps de cellule nerveuse dans le ganglion de la racine dorsale ou dans la substance grise dorsale de la moelle épinière. Après avoir reçu des informations de la périphérie détectées au niveau des récepteurs distaux, les impulsions nerveuses sont conduites de manière centrale vers les corps des cellules nerveuses où elles se connectent aux voies de la moelle épinière transmettant des informations au tronc cérébral et aux hémisphères cérébraux. Certaines fibres sensorielles ont des connexions immédiates avec les fibres motrices de la moelle épinière, fournissant une base pour l'activité réflexe et des réponses motrices rapides aux sensations nocives. Ces relations sensori-motrices existent dans toutes les parties du corps ; les nerfs crâniens sont les équivalents des nerfs périphériques apparaissant dans les neurones du tronc cérébral plutôt que dans ceux de la moelle épinière. Les fibres nerveuses sensorielles et motrices voyagent ensemble en faisceaux et sont appelées nerfs périphériques.

Les effets toxiques des fibres nerveuses périphériques peuvent être divisés en ceux qui affectent principalement les axones (axonopathies), ceux qui sont impliqués dans la perte sensori-motrice distale et ceux qui affectent principalement la gaine de myéline et les cellules de Schwann. Les axonopathies sont évidentes dans les premiers stades des membres inférieurs où les axones sont les plus longs et les plus éloignés du corps de la cellule nerveuse. La démyélinisation aléatoire se produit dans les segments entre les nœuds de Ranvier. Si des dommages axonaux suffisants se produisent, une démyélinisation secondaire s'ensuit; tant que les axones sont préservés, la régénération des cellules de Schwann et la remyélinisation peuvent se produire. Un schéma fréquemment observé dans les neuropathies toxiques est l'axonopathie distale avec démyélinisation segmentaire secondaire. La perte de myéline réduit la vitesse de conduction des impulsions nerveuses. Ainsi, l'apparition progressive de picotements et d'engourdissements intermittents évoluant vers une insensibilité et des sensations désagréables, une faiblesse musculaire et une atrophie résulte d'une atteinte des fibres motrices et sensorielles. Des réflexes tendineux réduits ou absents et des schémas anatomiquement cohérents de perte sensorielle, impliquant davantage les membres inférieurs que supérieurs, sont des caractéristiques de la neuropathie périphérique.

Des faiblesses motrices peuvent être notées dans les extrémités distales et évoluer vers une démarche instable et une incapacité à saisir des objets. Les parties distales des extrémités sont davantage impliquées, mais les cas graves peuvent également entraîner une faiblesse ou une atrophie musculaire proximale. Les groupes de muscles extenseurs sont impliqués avant les fléchisseurs. Les symptômes peuvent parfois progresser pendant quelques semaines même après le retrait de l'exposition. La détérioration de la fonction nerveuse peut persister pendant plusieurs semaines après le retrait de l'exposition.

Selon le type et la gravité de la neuropathie, un examen électrophysiologique des nerfs périphériques est utile pour documenter la fonction altérée. Un ralentissement de la vitesse de conduction, des amplitudes réduites des potentiels d'action sensoriels ou moteurs, ou des latences prolongées peuvent être observés. Le ralentissement des vitesses de conduction motrice ou sensorielle est généralement associé à une démyélinisation des fibres nerveuses. La préservation des valeurs normales de vitesse de conduction en présence d'atrophie musculaire suggère une neuropathie axonale. Des exceptions se produisent lorsqu'il y a une perte progressive des fibres nerveuses motrices et sensorielles dans la neuropathie axonale qui affecte la vitesse de conduction maximale en raison de l'abandon des fibres nerveuses conductrices plus rapides de plus grand diamètre. Les fibres régénérantes se produisent aux premiers stades de la récupération dans les axonopathies, dans lesquelles la conduction est ralentie, en particulier dans les segments distaux. L'étude électrophysiologique des patients atteints de neuropathies toxiques doit inclure des mesures de la vitesse de conduction motrice et sensorielle dans les membres supérieurs et inférieurs. Une attention particulière doit être accordée aux caractéristiques principalement conductrices sensorielles du nerf sural de la jambe. Ceci est d'une grande valeur lorsque le nerf sural est ensuite utilisé pour la biopsie, fournissant une corrélation anatomique entre l'histologie des fibres nerveuses taquinées et les caractéristiques de conduction. Une étude électrophysiologique différentielle des capacités conductrices des segments proximaux par rapport aux segments distaux d'un nerf est utile pour identifier une axonopathie toxique distale, ou pour localiser un bloc de conduction neuropathique, probablement dû à une démyélinisation.

Comprendre la physiopathologie d'une polyneuropathie neurotoxique suspectée a une grande valeur. Par exemple, chez les patients atteints de neuropathie causée par le n-hexane et la méthylbutylcétone, les vitesses de conduction du nerf moteur sont réduites, mais dans certains cas, les valeurs peuvent se situer dans la plage normale si seules les fibres les plus rapides sont stimulées et utilisées comme résultat mesuré. . Étant donné que les solvants hexacarbonés neurotoxiques provoquent une dégénérescence axonale, des modifications secondaires surviennent dans la myéline et expliquent la réduction globale de la vitesse de conduction malgré la valeur dans la plage normale produite par les fibres conductrices préservées.

Les techniques électrophysiologiques comprennent des tests spéciaux autres que les études de vitesse de conduction directe, d'amplitude et de latence. Les potentiels évoqués somatosensoriels, les potentiels évoqués auditifs et les potentiels évoqués visuels sont des moyens d'étudier les caractéristiques des systèmes conducteurs sensoriels, ainsi que des nerfs crâniens spécifiques. Les circuits afférents-efférents peuvent être testés en utilisant des tests de réflexe de clignement impliquant les réponses des muscles innervés du 5ème nerf crânien au 7ème crânien ; Les réflexes H impliquent des voies réflexes motrices segmentaires. La stimulation par vibration sélectionne les fibres plus grosses parmi les fibres plus petites. Des techniques électroniques bien contrôlées sont disponibles pour mesurer le seuil nécessaire pour provoquer une réponse, puis pour déterminer la vitesse de déplacement de cette réponse, ainsi que l'amplitude de la contraction musculaire, ou l'amplitude et le schéma d'un potentiel d'action sensoriel évoqué. . Tous les résultats physiologiques doivent être évalués à la lumière du tableau clinique et avec une compréhension du processus physiopathologique sous-jacent.

Conclusion

La différenciation d'un syndrome neurotoxique d'une maladie neurologique primaire pose un formidable défi aux médecins en milieu professionnel. Obtenir une bonne anamnèse, maintenir un haut degré de suspicion et un suivi adéquat d'un individu, ainsi que de groupes d'individus, est nécessaire et gratifiant. La reconnaissance précoce d'une maladie liée à des agents toxiques dans leur environnement ou à une exposition professionnelle particulière est essentielle, car un diagnostic correct peut conduire à l'élimination précoce d'un individu des risques d'une exposition continue à une substance toxique, empêchant ainsi d'éventuels dommages neurologiques irréversibles. De plus, la reconnaissance des premiers cas touchés dans un contexte particulier peut entraîner des changements qui protégeront les autres qui ne sont pas encore touchés.

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