L’intoxication au manganèse (ou « manganisme » ou « maladie des soudeurs ») est la conséquence d'une exposition chronique (ou plus rarement aiguë) au manganèse. Dans les cas graves, la maladie fait généralement suite à l'inhalation d'aérosols particulaires en contenantUlrich CE, Kinehart W, Brandt M. “Evaluation of the chronic inhalation toxicity of a manganese oxide aerosol. III-Pulmon- ary function, electromyograms, limb tremor, and tissue man- ganese data”. Am Ind Hyg Assoc J 1979;40:349-53. ou via l'eau et l'alimentation.
Cette affection neurodégénérative a été décrite en 1837 par James Couper. Elle est due à la neurotoxicité (irréversible) du manganèse quand il est présent en excès dans l'organisme peut avoir des effets graves (comparables à ceux de la maladie de Parkinson).
Cette maladie a fait l'objet de nombreux recours en justice (par exemple contre les fabricants de produits utilisés pour le soudage à l'arc) dont la responsabilité a été mise en cause. Elle est maintenant reconnue comme maladie professionnelle dans de nombreux pays.
Description de la maladie Au cours des premières étapes de l’intoxication apparaissent des symptômes neurologiques incluant une réduction de la vitesse de réaction, une irritabilité, des sautes d'humeur et des comportements compulsifsWhitlock CM Jr, Amuso SJ, Bittenbender JB. Chronic neurological disease in two manganese steel workers. Am Ind Hyg Assoc J 1966;27:454-9.
Après une exposition prolongée on constate des symptômes plus spécifiques évoquant fortement ceux de la maladie de Parkinson idiopathique (avec laquelle elle est souvent confondue à tort). Mais il existe des différences dans la symptomatologie (caractères du tremblement, par exemple), la réaction au traitement médicamenteux comme la lévodopa, liés à une atteinte des ganglions de la base.
Diagnostic Le diagnostic différentiel : Il doit faire éliminer plusieurs maladies dégénératives ou auto-immunes aux symptômes proches ou équivalents : la maladie de Parkinson la maladie de Lou Gehrig la sclérose en plaques.
En compléments de tests neurologiques, psychologique et psychomoteurs, pour confirmer le diagnostic et/ou évaluer une exposition récente, le manganèse ou ses composés sont généralement recherchés dans le sang (analyse de sangTsalev DL, Langmyhr FJ, Gunderson N. (1977) Direct atomic absorp- tion spectrometric determination of manganese in whole blood of unexposed individuals and exposed workers in a Norwegian manganese alloy plant. Bull Environ Contan Toxicol; 17:660-6. ou les urines (analyse d'urine). Une exposition plus ancienne peut être évaluée par le dosage dans les cheveux qui s'avèrent être un indicateur efficace, y compris chez les enfants vivant près de zones à risques de contamination par le manganèseMenezes-Filho, J. A., Paes, C. R., de C Pontes, Â. M., Moreira, J. C., Sarcinelli, P. N., & Mergler, D. (2009). High levels of hair manganese in children living in the vicinity of a ferro-manganese alloy production plant. Neurotoxicology, 30(6), 1207-1213., près des mines notammentRiojas-Rodríguez H, Solís-Vivanco R, Schilmann A, Montes S, Rodríguez S, Ríos C, Rodríguez-Agudelo Y. (2010 ), Intellectual function in Mexican children living in a mining area and environmentally exposed to manganese Environ Health Perspect. Oct 2010 ; 118(10):1465-70. ).
Prévalence Sa prévalence est encore mal connue en raison d'une confusion facile avec la maladie de parkinson, mais avec la généralisation au de l'utilisation du ferromanganèse dans la plupart des métaux ferreux produit, l'intoxication au manganèse est devenue un enjeu et un problème important de sécurité du travail.
L’intoxication au manganèse (ou à nombre de ses composés National Institute of Occupational Safety and Health. « Manganese and compounds”. NIOSH manual of analytic methods. 2nd ed. Cincinnati: NIOSH, 1977:S5-1-6. (DHEW (NIOSH) publica- tion No 77-157.)), parfois dénommée “manganisme” Smyth LT, Ruhf RC, Whitman NE, Dugan T. Clinical manganism and exposure to manganese in the production and processing of ferromanganese alloy. J Occup Med 1973;15:101-9. est réputée relativement rare, principalement due pour le cas graves à une exposition professionnelleSaric M, Markicevic A, Hrustic 0. Occupational exposure to manganese. Br J Ind Med 1973;34:114-8.
On ignore les conséquences d'une exposition in utero et tout au long de la vie, ou à des moments clé de la croissance à de faibles doses de manganèse ou de certains de ces composés (« organomanganèses » notamment).
Causes L'exposition est principalement professionnelle ou liée à un contexte industriel.
Exposition professionnelle
Travail dans les fonderies et l'industrie des métaux ferreux, ou vie à proximité ;
Dans les contextes professionnels, de manière générale lors de l’utilisation d’oxydes ou de sels de manganèseRoels H, Lauwerys R, Gemet P, et al.(1987) Relationship between external and internal parameters of exposure to manganese in workers from a manganese oxide and salt producing plant. Am J Ind Med ;11:297-305., de démantèlement ou de recyclage des métaux (mais avec alors des effets moins documentés).
L’intoxication de membres du personnel est connue depuis plusieurs décennies et a été étudié aux États-Unis dans les années 1960 Tanaka S, Lieben J. Manganese poisoning and exposure in Pennsylvania. Arch Environ Health 1969;19:674-84. ou encore au Japon dans les années 1970 par Suzuki & al.Suzuki Y, Nishiyama K, Suzuki Y, et al. The effects of chronic manganese exposure on ferromanganese workers. Shikoku Acta Med 1973;29:412-24, 433-8). L'exposition peut avoir lieu à divers étapes des processus industriels : en amont de la filière métallurgique, c'est-à-dire dans le contexte minier, à la suite de l’inhalation chronique par les mineurs de poussières riches en manganèse. Ce phénomène est connu au moins depuis les années 1950, et par exemple étudiée au Maroc en 1955 par Rodier Rodier (1955) J. Manganese poisoning in Moroccan miners. BrJInd Med;12:21-35. ou au Chili en 1957 par Sculer et al. Schuler P, Oyanguren H, Maturana V, et al. (1957) Manganese poisoning : environmental and medical study at a Chilean mine. Industrial Medicine and Surgery;26:167-73. : au cœur de la filière, c'est-à-dire dans les unités de raffinage du minerai, dans les fonderies et aciéries utilisant du manganèse en aval de la filière, par exemple par exposition à des fumées de métal fondu et de produits utilisés pour le soudage à l'arc dont la responsabilité a été mise en cause au cours de poursuites judiciaires (les soudeurs ont accusé les fabricants de ne pas les avoir suffisamment mis en garde sur le fait que leurs produits pouvaient entraîner le dégagement de fumées de soudage contenant des concentrations de manganèse suffisant à provoquer l’intoxication de salariés. Les entreprises qui emploient des soudeurs ont également été poursuivies, pour la pathologie qui est connue sous le nom familier de « maladie des soudeurs ».
Carburants Exposition au (méthylcyclopentadiényl)manganèse tricarbonyle (MMT) autrefois associé au plomb dans les carburants, puis encore utilisé comme antidétonant dans l'essence mais à moindre dose en raison de sa toxicité, et aussi utilisé comme fongicide pourrait être une source d'exposition à ne pas négliger selon Mergler& Baldwin (il était au début des années 2000 en diminution aux États-Unis, mais son utilisation progressait dans les pays pauvres).
Drogues Exposition au methcathinone, une amphétamine souvent impure et mal préparée avec des contrôles de qualité déficients et utilisant le permanganate de potassium comme oxydant, responsable d’une forte concentration de la substance toxique dans la drogue. Cette pratique et les victimes qu’elle provoque sont signalées dans l'ex-URSS. Une autre drogue illicite, parfois contaminée par le manganèse est la substance connue sous le sobriquet de "Bazooka", préparée par des méthodes de chimie «free base» à partir de la cocaïne à l'aide de carbonate de manganèse Ensing JG. Bazooka: cocaine-base and manganese carbonate. J. Anal. Toxicol. 1985; 9(1): 45-46..
Eau potable et air L'eau potable naturellement ou accidentellement contaminée Kondakis XG, Makris N, Leotsinidis M, Prinou M, Papapetropoulos T. Possible health effects of high manganese concentration in drinking water. Arch. Environ. Health 1989; 44(3): 175-178., et un additif du carburant, le (méthylcyclopentadiényl)manganèse tricarbonyle (MMT) Hudnell HK. Effects from environmental Mn exposures: a review of the evidence from non-occupational exposure studies. NeuroToxicology 1999; 20(2-3): 379-397., qui, après combustion, est partiellement converti en phosphate et sulfate de manganèse qui sont mis en suspension dans l'air par les gaz d'échappement Lynam DR, Roos JW, Pfeifer GD, Fort BF, Pullin TG. Environmental effects and exposures to manganese from use of methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT) in gasoline. NeuroToxicology 1999; 20(2-3): 145-150. Reynolds JG, Roos JW, Wong J, Deutsch SE. Manganese particulates from vehicles using MMT fuel. In 15th International Neurotoxicology Conference, Little Rock, AK, 1997. Lynam DR, Pfeifer GD, Fort BF, Gelbcke AA. Environmental assessment of MMT fuel additive. Sci. Total Environ. 1990; 93: 107-114., et un pesticide, le manganèse éthylène-bis-dithiocarbamate (MANEB) Ferraz HB, Bertolucci PH, Pereira JS, Lima JG, Andrade LA. Chronic exposure to the fungicide maneb may produce symptoms and signs of CNS manganese intoxication. Neurology 1988; 38(4): 550-553..
Sols Exposition à des sols pollués (friches industrielles et autres « technosols »Huot, H., Simonnot, M. O., Marion, P., Yvon, J., De Donato, P., & Morel, J. L. (2013). Characteristics and potential pedogenetic processes of a Technosol developing on iron industry deposits. Journal of Soils and Sediments, 13(3), 555-568 (résumé)...d’où le manganèse peut (re)contaminer le réseau trophique ou l’eau superficielle ou de la nappe phréatiqueHuot, H., Simonnot, M. O., Watteau, F., Marion, P., Yvon, J., De Donato, P., & Morel, J. L. (2013). Early transformation and transfer processes in a Technosol developing on iron industry deposits. European Journal of Soil Science (résumé).
Mécanisme physiopathologique Le manganèse peut affecter la fonction hépatique, mais le seuil de toxicité aiguë est très élevé. D'autre part, plus de 95 % du manganèse est éliminé par excrétion biliaire. Des lésions préexistantes du foie peuvent ralentir ce processus et augmenter sa concentration dans le plasma sanguin Ballatori N. Molecular mechanisms of hepatic metal transport. In Molecular Biology and Toxicology of Metals, Zalups RK, Koropatnick J (eds). Taylor & Francis: New York, 2000; 346-381..Le mécanisme exact de la neurotoxicité du manganèse est incertain, mais il existe des indices orientant vers une interaction du manganèse avec le fer Verity MA. Manganese neurotoxicity: a mechanistic hypothesis. NeuroToxicology 1999; 20(2-3): 489-497. Zheng W, Zhao Q, Slavkovich V, Aschner M, Graziano JH. Alteration of iron homeostasis following chronic exposure to manganese in rats. Brain Res. 1999; 833(1): 125-132. Zheng W. Neurotoxicology of the brain barrier system: new implications. J. Toxicol. Clin. Toxicol. 2001; 39(7): 711-719., le zinc Lai JC, Minski MJ, Chan AW, Leung TK, Lim L. Manganese mineral interactions in brain. NeuroToxicology 1999; 20(2-3): 433-444., l’aluminium, et le cuivre. Selon un certain nombre d'études un trouble du métabolisme du fer pourrait sous-tendre l'action neurotoxique du manganèse Zheng W, Ren S, Graziano JH. Manganese inhibits mitochondrial aconitase: a mechanism of manganese neurotoxicity. Brain Res. 1998; 799(2): 334-342..