Colloque : les cancers d’origine professionnelle

1. Colloque : les cancers d’origine professionnelle Les cancers professionnels Benzène et hémopathies Dominique Bordessoule Faculté de médecine CHU Limoges

2. Benzène et Cadre légal • Maladie professionnelle • tableau 4 du régime général et 19 du régime agricole • Valeur limite : • concentration dans l'air d'un composé chimique que peut respirer une personne pendant un temps déterminé sans risque d'altération de sa santé, • La valeur est exprimée généralement en volume • (ppm ou partie par million) ou en poids (mg/m3).

3. Benzène principes généraux • Méthodologie • Relation de causalité entre un carcinogène et un cancer • Publication de cas isolés dits cas « princeps » avec une description précise • de la maladie • de l’exposition à l’agent suspect • de la chronologie • d’arguments expérimentaux • Publications de cas identiques par des auteurs indépendants • Etudes de cohortes • populations à risque • Etudes épidémiologiques cas-témoins • cohortes de malades

4. Benzène principes généraux • Méthodologie • Critères de Hills (1989) • La puissance de l’association en terme de significativité. • La reproductivité de l’association par différents groupes et différentes cohortes. • La spécificité de l’association nécessitant des travaux précis impliquant chaque variété de maladie avec un toxique. • La chronologie de l’association. • La relation avec l’intensité de l’exposition. • Le rationnel biologique. • Les évidences expérimentales.

5. Benzène principes généraux • Méthodologie • Les biais +++ • L’évaluation du risque professionnel d’hémopathies lié aux expositions au benzène varie selon: • les auteurs, • les méthodologies utilisées, • le type d’exposition • taux de benzène, durée de l’exposition • association avec d’autres solvants • les entités clinico-pathologiques étudiées

6. Benzène principes généraux • Méthodologie • Biais • l’objectivité des auteurs • de leur indépendance par rapport aux firmes pétrolières. • le lien financier avec les firmes industrielles • les associations de patients => observatoires épidémiologiques indépendants et internationaux International Agency for Research on Cancer (IARC), National Cancer Institut (NCI), Chinese Academy of Preventive Medicine (CAPM) National Institut of Occupational Safety and Health (NIOSH).

7. Benzène principes généraux • Méthodologie • Biais Choix de la cohorte des sujets à surveiller • dilution de l’échantillon. =>mélange des sujets • sujets réellement exposés • sujets de la même firme mais non ou peu exposés • Méthode calcul Cohorte « Pliofilm »

8. Benzène principes généraux • Méthodologie • Biais • benzène • multiples métabolites • multiples produits • xylène, toluène • pesticides

9. Benzène principes généraux • Méthodologie • Biais • benzène • multiples métabolites • multiples toxiques • xylène, toluène • pesticides • multiples expositions • occupationnelles • tabagisme, habitat

10. Benzène principes généraux • Méthodologie • Biais • Hémopathies avec de nombreux sous-types • « leucémie » • LA et hémopathies (MM) • LA, LMC, LLC • LAL, LAM • Variétés FAB des LA • Hémopathies lymphoïdes • MM, LNH, HD, LLC • Lymphomes: LNH +HD • Très faible incidence • L à tricholeucocytes

11. Benzène principes généraux • Méthodologie • Biais • Progrès thérapeutiques inégaux • La variable utilisée: • Le ratio standardisé de mortalité « SMR» • Le ratio standardisé de cas incidents « SIR » • SMR proche de la SIR car peu de guérison • Leucémies aigues du sujet agé • Myélodysplasies • Myélomes • SMR<<<SIRcar guérison ou longue survie dans > 50% cas • Lymphomes: LNH +HD

12. Benzène rationnel fondamental • Le Benzène • solvant organique • famille des hydrocarbures aromatiques monocycliques • absorbé par voie digestive et respiratoire • forte lipo-solubilité => dans les tissus riches en graisses. • le système nerveux central • la moelle osseuse • La moelle osseuse sensible à la toxicité du benzène • forte concentration de tissu graisseux, • myélopéroxydase (MPO) cellules de la lignée granuleuse

13. Benzène rationnel fondamental • Le Benzèneet les enzymes détoxifiants • Myélopéroxydase medullaire • Cytochrome P 450 2E1 dans le foie • conjugaison avec le glutation => benzène dihydrodiol puis en catéchol. • métabolite à élimination urinaire  => le trans-trans-muconaldehyde => l’acide S.phénylmercapurique. NAD(P)H :quinone oxydoréductase (NQO1) => métabolites finaux les plus toxiques : p-benzoquinones

14. cytochrome

15. Benzène rationnel fondamental • mécanisme de la toxicité • Toxicité directe sur la moelle osseuse • Libération de radicaux libres=> pancytopénies • trans,trans-muconaldehyde (MUC) =>phagocytose excessive => libération de PGE2 => inhibition de l’hématopoïèse

16. Benzène rationnel fondamental =>

17. Benzène rationnel fondamental • mécanisme de la toxicité • Toxicité directe sur la moelle osseuse radicaux libres / phagocytose / PGE2 => pancytopénies • La transformation maligne => un continuum pathologique - pancytopénies réversibles du benzène sur l’hématopoïèse, - aplasies irréversibles - myélodysplasies - LA • Déficit immunitaire

18. Benzène rationnel fondamental • Les effets géno-toxiques des métabolites du Benzène sur • Les animaux • les progéniteurs (CD34) • Les cellules endothéliales • Les lymphocytes périphériques des patients exposés au benzène • Les anomalies cytogénétiques: • Eastmond et al, 1994, • Rithidech et al 1999, • Fabiani et al 2001, • Chen et al 2004, • Zhang et al 2005 Whysner et al, 2004

19. Benzène effet génotoxique • anomalies chromosomique récurrentes: • atteintes du Chromosome 5 et du 7 • les chromosomes 2, 4, 7 (Dean et al, 1985), • une monosomie 7 (Johansson et al, 1991), • une trisomie 8 (Zhang et al, 1998 et Smith et al, 1998), • Une translocation t(8,21) • des translocations avec le 11q23 ( géne MLL) • Ces anomalies chromosomiques • présentes dans les cellules malignes • dans les lymphocytes des sujets exposés sans hémopathies • possiblement transmissibles

20. Benzène rationnel fondamental • Effet clastogénique de la 1,4-benzoquinone • La 1,4-benzoquinone, métabolite hautement toxique - propriété de se lier à la topo-isomérase II, à l’ADN à la tubulines, • aux histones, (Smith et al, 1996, Faiola et al, 2004).

21. Inhibiteur de la Topoisomérase II etoposide

22. Red – anti-tubulin; Green – anti-vimentin; Blue -- DNA 3T3 after vincristine Mouse 3T3 fibroblast (normal) www.staff.ncl.ac.uk/i.r.hardcastle/ antibiotics.html http://www.img.cas.cz/dbc/gallery.htm

23. Benzène rationnel fondamental • Action de type alkylant • Anomalies du 5 et du 7: • délétion de gènes protecteurs • de tumeur • activation de proto-oncogènes, • dysrégulation des voies de la • prolifération, • différenciation • apoptose 

24. Qui est à risque? Exposition toxique

25. Risque NQO1 diminué (2.6) CYP2E1 élevé (2.5) Combinaison (7.8) Susceptibilité à la toxicité du benzène Benzene CYP2E1 Benzene oxide Phenol CYP2E1 Hydroquinone 1,4-Benzoquinone MPO NQO1 TOXICITY

26. Benzène et hémopathies • Pathologie déficitaire de la moelle oseuse • Aplasie ou hypoplasie médullaire • Pathologie proliférative ou maligne • Myéloide • Leucémie aiguë • Myélodysplasie • Leucémie myéloide chronique • Lymphoide • Lymphomes • Lymphomes malins non Hodgkinien • Hodgkin • Myélome • Leucémie lymphoide chronique • Leucémie à tricho- leucocytes

27. Aplasie médullaire Apparition progressive Cytopénies réversibles Cytopénies irréversibles Le diagnostic : Sur une NFS systématique . Manifestations cliniques Syndrome anémique Syndrome infectieux Syndrome hémorragique Benzene et aplasie

28. Benzène et aplasie médullaire • Lien de causalité aplasie médullaire – benzene • Démontré par de nombreux rapports cliniques • IARC 1982, Aksoy 1988, 1989, Young 1994… • Des études de cohorte chez les travailleurs exposés : • Cohorte Turque : Aksoy 1971 et suivi 1978 • Cohorte Chinoise : Yin 1987 et suivi 1996 • Incidence aussi forte que 100/100 000 cas/an pour 100 ppm • Smith 1996

29. Benzène et aplasie médullaire • Lien de causalité aplasie médullaire – benzene • Récemment, preuves expérimentales par Qu 2002 • Étude de la toxicité du benzène par des bio-marqueurs : • Corrélation entre le taux de métabolites urinaires • Acide S.phénylmercapurique et acide tt-muconique • BO-albumine • Anomalies cytogénétiques en FISH sur les lymphocytes

30. Benzène et aplasie médullaire • Lien de causalité aplasie médullaire – benzene • preuves expérimentales par Qu 2004 • Étude de la toxicité du benzène à faible dose avec relation-dose : • Cohorte de 250 ouvriers dans la chaussure • Étude des mêmes bio-marqueurs avec appariement sur les témoins (y compris tabac, concentration toluène dans l’air…) • tx < 1 ppm :  tous les leucocytes (PN/LyB/NK) :  plaquettes p < 0.0001 :  Hb uniquement pour tx > 10 ppm

31. Benzène et aplasie médullaire • En conclusion : • lien de causalité direct entre le benzène et aplasies médullaires. • Il est donc recommandé de maintenir cette pathologie dans le tableau professionnel n°4 • de modifier la terminologie obsolète : les « affections hématologiques acquises, isolées ou associées, de type hypoplasiques, aplasiques » (anémie ; leuco-neutropénie ; thrombopénie) et de la remplacer par les « Hypoplasies et aplasies medullaires acquises primitives non réversibles (anémie; leuco-neutropénie; thrombopénie) »

32. Benzene et leucémies aigues • Définition: • Prolifération clonale maligne de cellules souches médullaires indifférenciées. • Diagnostic biologique : • NFS : • Pancytopénie • Prolifération blastique • Myélogramme : • > 20 % de blastes

33. Lien de causalité leucémie aigue – benzene : • Consensus scientifique dès 1982 sur la relation LA-benzène •  Lien de causalité avec effet-dose : • Rinsky 1987, Hayes 1997, Wong 1995 Pliofilm Data (SWRI p 215)

34. Lien de causalité leucémie aigue – benzene :

35. Benzene et leucémies aigues • Méta-analyse de Schnatter 2005 :

36. Benzene et leucémies aigues • Lien de causalité leucémie aigue–benzene • Diminution du risque à distance • Réactualisation des cohortes anciennes : Silver 2002

37. Benzène et leucémie aiguë • En conclusion : • lien de causalité direct entre le benzène et leucémie aiguë • Il est donc recommandé : • de maintenir cette pathologie dans le tableau professionnel n°4 • Consensus: • Leucémies aiguës myéloblastique et lympoblastique (sous réserve d’une durée d’exposition de 6 mois) à l’exclusion des leucémies aiguës avec des antécédents d’hémopathie.

38. Benzène et Myéloysplasie laboratoire d ’hématologie CHU Limogese • Les myélodysplasies • Lien de causalité avec le benzène : • Cohortes fortement exposées : • Travis 1994, Savitz 1997, Snyder 1994 • Effet-dose décrit par : • mélangé aux LAM : Wong 1995. • individualisé comme SMD : • Guenel 2002, Rinsky 2002, Collins 2004 • Yin 1996 : excès de SMD avec un OR à 4,1, soit : < 10 ppm : OR 3,2 10-24 ppm : OR 5,1 > 25 ppm : OR 7,1

39. Benzène et Myéloysplasie • En conclusion : • lien de causalité direct entre le benzène et myélodysplasie • Il est donc recommandé : • de maintenir cette pathologie dans le tableau professionnel n°4 • de modifier la terminologie: • les « affections dysplasiques » (anémies ; leuco-neutropénies ; thrombopénies) • les « hypercytoses d’origine myélodysplasiques », • par « les syndromes myélodysplasiques ». • => Proposition retenue: OUI et on ajoute (Anémie réfractaire, Anémie réfractaire par excès de blastes, Syndrome 5q-, leucémie myélomonocytaire chronique)

40. Benzene et leucémie myéloïde chronique • méta-analyse Schnatter en 2005 • Non significatif sur 4/5 études de cohorte • Significatif pour • 1/5 études de cohorte • Études de cohortes nichées • Épidémiologie des LMC

41. Benzène et leucémie myéloïde chronique • En conclusion : • lien de causalité direct entre le benzène et LMC • Il est donc recommandé : • de maintenir cette pathologie dans le tableau professionnel n°4 sous forme de syndrome myéloprolifératif • Recommandations aux médecins du travail  • d’identifier les syndromes myéloprolifératifs déclarés selon la classification internationale : • maladie de Vaquez, LMC, thrombocytémie essentielle, splénomégalie myéloïde.

42. Benzene et Lymphome discuté +++

43. Benzene et Lymphome discuté • Lien de causalité • Arguments expérimentaux: • 1980 par les études expérimentales chez les animaux • Les études sur les populations lymphocytaires chez les travailleurs exposés • Diminution des lymphocytes B à 5 ppm (Bogadi-sare, 2003) • Pas de diminution à 0,6 ppm ( Tsai SP pour la Shell, 2004) • Étude de la toxicité du benzène par des bio-marqueurs (Qu 2002) • Corrélation entre le taux de métabolites urinaires • Anomalies cytogénétiques en FISH sur les lymphocytes • Anomalies des lymphocytes à faibles doses 1ppm(Qu L, Sciences, dec 2004) • 390 cas (250 travailleurs exposés industries, automobiles….) • Diminution des Lymphocytes totaux ( 0,0014), • Avec une relation dose effet • Rapport de l’INERIS(février 2005) • « la numération des lymphocytes est utilisé comme un test sensible de l’hématotoxicité du benzène »

44. Benzène et lymphomes • Lien de causalité lymphome – benzene • Récemment, preuves expérimentales+++ • 23 travailleurs chinois (Shangai) exposés au benzène • Différentes industries: colles, peintures, pétrochimie, pharmacie • Expositions fortes: 50 à 300 ppm • Délai de 6 à 22ans ( éviction depuis 2,7ans) • Lymphocytopenia • Excés de LGL • « prolifération clonale ds les lymphocytes T de la MO(14/23 cases) => rearrangements clonaux des gene V b TCR,V d et V b + V d R.D. Irons et al. / Leukemia Research 29 (2005) 1371–1380

45. Benzene et Lymphome • Lien de causalité • Etudes de cohorte de travailleurs exposés => un excès de lymphomes • Colle: Aksoy et al, 1976, et Vianna et al, 1979, Marsh et al, 1985, • Etudes Chinoises NCI/CAPMHayes et al, 1997, 2001 • 1972-1987 sur cohorte 74828 travailleurs • 58 cas observés vs 13 attendus RR 2,3 (?) • Dose effet cité mais non argumenté • Marins des pétroliers suédois (Nilsson et al en 1998) • 1971 à 1987: 20 cas observés vs 6 attendus OR 63,3 (1,1-10,6) • Ouvriers de la pétrochimie en Italie (Consonni et al en 1999) • 1949-1982: 1583 ouvriers • 15 cas observés vs 8,4 attendus SMR 179 (100-255)

46. Benzene et Lymphome • Lien de causalité • Études de cohortes de sujets exposés au benzène environnemental: • un excès de lymphomes • routiers par Balarajan et al, 1983, • policiers motorisés Romains par Forastiere et al, 1994, • mécaniciens automobiles aux USA par Hunting et al, 1995.

47. Benzène et lymphomes • Lien de causalité • Etudes de cohorte de travailleurs exposés => Etudes de cohorte => Pas d’excès de lymphomes • Série anglaise ( Sorahan T, OEM, 2005) • 1968-2002: étude de la SMR ( certificat de décès) • 68 Cancers de cause indéterminée: SMR 140 • « under-ascertainement of up to 51% »(46/91 entre 68-74) • Pas d’info sur le niveau d’exposition au benzéne « qqs heures /semaine » • Pas d’analyse par période de latence

48. Benzène et lymphomes • Lien de causalité • Etudes de cohorte de travailleurs exposés => pas d’ excès de lymphomes • Etudes des pétroliersRaabe et al en 1998, Wong … • Série australienne( Glass DC, Epidemiology, 2003) • 1981-93: étude cas-contrôle nichée • 4,91(0,01-21,8) • SMR ( certificat de décès) • Biais inverses: - travailleurs non exposés ds l’industrie pétrolière - tagagisme • Indépendance des auteurs: Australian Institut of Petroleum

49. Benzène et Lymphome • Lien de causalité • Étude cas témoin à partir de patients: • Étude Daures JP/ Fabbro-Perray • Exposition au benzène >810jrs • OR 4,6 ( 1,1-19,2) • Avec un effet dose de la durée d’exposition • Cas contrôle on-going Wong 2005

50. Benzène et Hodgkin • En conclusion : • pas de lien de causalité direct entre le benzène et la maladie de Hodgkin • Il est donc recommandé : • de ne pas inscrire cette pathologie dans le tableau professionnel n°4