Biological monitoring of chemical exposure : toxicokinetic differences due to age and sex

Human biomonitoring is a widely used method in the assessment of occupational exposure to chemical substances and recommended biological limits are published periodically for interpretation and decision-making. However, it is increasingly recognized that a large variability is associated with biological monitoring, making interpretation less efficient than assumed. In order to improve the applicability of biological monitoring, specific factors responsible for this variability should be identified and their contribution quantified. Among these factors, age and sex are easily identifiable, and present knowledge about pharmaceutical chemicals suggests that they play an important role on the toxicokinetics of occupational chemical agents, and therefore on the biological monitoring results.The aim of the present research project was to assess the influence of age and sex on biological indicators corresponding to organic solvents. This has been done experimentally and by toxicokinetic computer simulation. Another purpose was to explore the effect of selected CYP2E1 polymorphisms on the toxicokinetic profile.Age differences were identified by numerical simulations using a general toxicokinetic model from a previous study which was applied to 14 chemicals, representing 21 specific biological entities, with, among others, toluene, phenol, lead and mercury. These models were runn with the modified parameters, indicating in some cases important differences due to age. The expected changes are mostly of the order of 10-20 %, but differences up to 50 % were observed in some cases. These differences appear to depend on the chemical and on the biological entity considered.Sex differences were quantified by controlled human exposures, which were carried out in a 12 m3 exposure chamber for three organic solvents separately: methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol and 1,1,1-trichloroethane. The human volunteer groups were composed 12 of ten young men and fifteen young women, the latter subdivided into those with and without hormonal contraceptive. They were exposed during six hours at rest and at half of the threshold limit value. The kinetics of the parent compounds (organic volatiles) and their metabolite(s) were followed in blood, urine and expired air over time. Analyses of the solvent and their metabolites were performed by using headspace gas chromatography, CYP2E1 genotypes by using PCR-based RFLP methods. Experimental data were used to calibrate the toxicokinetic models developed for the three solvents. The results obtained for the different biomarkers of exposure mainly showed an effect on the urinary levels of several biomarkers among women due to the use of hormonal contraceptive, with an increase of about 50 % in the metabolism rate. The results also showed a difference due to the genotype CYP2E1*6, when exposed to methyl ethyl ketone, with a tendency to increase CYP2E1 activity when volunteers were carriers of the mutant allele. Simulations showed that it is possible to use simple toxicokinetic tools in order to predict internal exposure when exposed to organic solvents. Our study suggests that not only physiological differences but also exogenous sex hormones could influence CYP2E1 enzyme activity. The variability among the urinary biological indicators levels gives evidence of an interindividual susceptibility, an aspect that should have its place in the approaches for setting limits of occupational exposure.

Hand-disinfectant alcoholic vapors in incubators

La désinfection des mains avant d'effectuer des soins est un acte indispensable en médecine clinique pour limiter le risque de transmission de germes. Après utilisation des produits désinfectants mis à disposition dans les services de soins, il se dégage une odeur alcoolique forte et désagréable, liée directement aux alcools antimicrobiens des solutions. Une étude a montré qu'une exposition aiguë et brève aux vapeurs d'éthanol et isopropanol chez des enfants prématurés pouvait être mise en relation avec des changements hémodynamiques au niveau de la zone olfactive orbito-frontale [1]. Aucune norme réglementant les concentrations de vapeurs d'éthanol ou isopropanol auxquelles les nouveau-nés peuvent être exposés n'existe. Cette thèse avait pour but d'étudier l'exposition des nouveaux nés soignés dans des incubateurs à des vapeurs d'alcool (éthanol et isopropanol). Elle était composée de 2 parties qui ont été publiées dans 2 articles différents et qui représentent le travail de doctorat [2-3]. La 1ère partie était une étude observationnelle d'une série de cas [2], Des mesures des concentrations des vapeurs d'alcool ont été effectuées auprès de 9 nouveau-nés soignés dans des incubateurs de même modèle au sein de l'unité de néonatologie du Centre Hospitalier Universitaire Vaudois à Lausanne. Sur 4 heures, les concentrations instantanées et moyennes ont été mesurées par deux techniques (photoionisation et respectivement chromatographic après absorption sur charbon actif). Onze analyses ont été effectuées en 2004-2005. Elles ont révélé des taux très variables d'éthanol et d'isopropanol dans les incubateurs (avec des valeurs maximales de 1982 ppm pour l'isopropanol et 906 ppm pour l'éthanol) correspondant aux introduction de mains fraîchement désinfectées dans les isolettes. Les concentrations moyennes variaient entre 9.8 ppm et plus de 61 ppm pour l'éthanol et < 0.01 ppm et 119 ppm pour l'isopropanol. La 2e partie a été réalisée en collaboration avec le PD Dr D. Vernez de l'Institut Universitaire Romand de Santé au Travail [3], Un modèle théorique prédictif des concentrations alcooliques dans des incubateurs pour nouveau-nés a été développé. Des séries de mesures standardisées des variations des concentrations alcooliques dans un incubateur sans patient ont été effectuées en changeant trois variables: 1) le renouvellement de l'air dans l'incubateur en variant le nombre de portes ouvertes, 2) la quantité de solution alcoolique versée sur les mains avant de les introduire dans l'incubateur 3) le temps de séchage des mains après désinfection et avant de les introduire dans l'incubateur. La modélisation a permis de décrire la cinétique des concentrations d'alcool dans les incubateurs et d'évaluer les pistes potentielles pour diminuer les risques d'exposition des nouveau-nés à ces vapeurs dans leurs incubateurs. En conclusion, la 1 ère partie a mis en évidence, pour la première fois, que des nouveau- nés soignés en incubateurs peuvent être exposés à des vapeurs d'alcool. Comme il η y a aucune norme d'exposition pour cette population et que les seules limites d'exposition existantes sont destinées à des travailleurs adultes, aucune conclusion précise ne peut être avancée sur les risques toxicologiques. L'exposition à des vapeurs polluantes d'un nouveau-né à terme ou prématuré, en plein développement neuro-sensoriel, devrait toutefois, à priori, être évitée. La 2ème partie permet de proposer des pistes pratiques pour diminuer les concentrations des vapeurs d'alcool dans les incubateurs: respecter le temps de séchage des mains après leur désinfection et avant de les introduire dans les isolettes et/ou préférer un désinfectant alcoolique à faible temps d'évaporation.

Evaluation of respiratory and dermal occupational exposures to monoethanolamine during cleaning

Professional cleaning is a basic service occupation with a wide variety of tasks carried out in all kind of different sectors and workplaces by a large workforce. One important risk for cleaning workers is the exposure to chemical substances that are present in cleaning products.Monoethanolamine was found to be often present in cleaning products such as general purpose cleaners, bathroom cleaners, floor cleaners and kitchen cleaners. Monoethanolamine can injure the skin, and exposure to monoethanolamine was associated to asthma even when the air concentrations were low. It is a strong irritant and known to be involved in sensitizing mechanisms. It is very likely that the use of cleaning products containing monoethanolamine gives rise to respiratory and dermal exposures. Therefore there is a need to further investigate the exposures to monoethanolamine for both, respiratory and dermal exposure.The determination of monoethanolamine has traditionally been difficult and analytical methods available are little adapted for occupational exposure assessments. For monoethanolamine air concentrations, a sampling and analytical method was already available and could be used. However, a method to analyses samples for skin exposure assessments as well as samples of skin permeation experiments was missing. Therefore one main objective of this master thesis was to search an already developed and described analytical method for the measurement of monoethanolamine in water solutions, and to set it up in the laboratory. Monoethanolamine was analyzed after a derivatisation reaction with o-pthtaldialdehyde. The derivated fluorescing monoethanolamine was then separated with high performance liquid chromatography and detection took place with a fluorescent detector. The method was found to be suitable for qualitative and quantitative analysis of monoethanolamine. An exposure assessment was conducted in the cleaning sector to measure the respiratory and dermal exposures to monoethanolamine during floor cleaning. Stationary air samples (n=36) were collected in 8 companies and samples for dermal exposures (n=12) were collected in two companies. Air concentrations (Mean = 0.18 mg/m3, Standard Deviation = 0.23 mg/m3, geometric Mean = 0.09 mg/m3, Geometric Standard Deviation = 3.50) detected were mostly below 1/10 of the Swiss 8h time weighted average occupational exposure limit. Factors that influenced the measured monoethanolamine air concentrations were room size, ventilation system and the concentration of monoethanolamine in the cleaning product and amount of monoethanolamine used. Measured skin exposures ranged from 0.6 to 128.4 mg/sample. Some cleaning workers that participated in the skin exposure assessment did not use gloves and had direct contact with the solutions containing the cleaning product and monoethanolamine. During the entire sampling campaign, cleaning workers mostly did not use gloves. Cleaning workers are at risk to be regularly exposed to low air concentrations of monoethanolamine. This exposure may be problematic if a worker suffers from allergic reactions (e.g. Asthma). In that case a substitution of the cleaning product may be a good prevention measure as several different cleaning products are available for similar cleaning tasks. Currently there are no occupational exposure limits to compare the skin exposures that were found. To prevent skin exposures, adaptations of the cleaning techniques and the use of gloves should be considered. The simultaneous skin and airborne exposures might accelerate adverse health effects. Overall the risks caused by exposures to monoethanolamine are considered as low to moderate when the cleaning products are used correctly. Whenever possible, skin exposures should be avoided. Further research should consider especially the dermal exposure routes, as very high exposures might occur by skin contact with cleaning products. Dermatitis but also sensitization might be caused by skin exposures. In addition, new biomedical insights are needed to better understand the risks of the dermal exposure. Therefore skin permeability experiments should be considered.

Effet d'une intervention environnementale sur une problématique de type "indoor" en Suisse

Au printemps 2012, des employés administratifs, ayant récemment emménagé dans un nouveau bâtiment à hautes performances énergétiques, se plaignent de problèmes de santé et de gênes compatibles avec un syndrome du bâtiment malsain. L'employeur a entendu les plaintes des collaborateurs, et choisit une intervention unique, consistant à poser des ouvrants afin de fournir une ventilation naturelle. Parallèlement, il commande à des spécialistes MSST une étude sur l'impact de la mesure sur les plaintes exprimées par les employés. La littérature recommande quant à elle de prendre en charge ce type de problématique de façon itérative, et en abordant de multiples aspects (qualité de l'air, psycho-sociaux, organisationnels). Au vu des nombreuses plaintes de la population, et de la disponibilité de ces données, une analyse détaillée, de cohorte, est proposée dans ce travail de master, dont les objectifs seront de caractériser les plaintes des collaborateurs travaillant dans le bâtiment administratif, de diagnostiquer le type de problématique présent, de déterminer si l'on observe une atténuation des symptômes dans ce bâtiment suite à l'intervention unique de pose des ouvrants, et d'isoler si possible d'autres déterminants d'une évolution favorable ou défavorable de la symptomatologie en présence d'une intervention unique. Une étude de cohorte est menée sur les données récoltées par un questionnaire, basé sur le questionnaire MM40, en mars 2012 (T0) et mars 2013 (T1). La population est décrite, puis des analyses descriptives et par régression logistique sont réalisées. La participation a été importante. Entre T0 et T1, après la pose des ouvrants, le nombre de plaintes et symptômes a diminué, mais la prévalence des plaintes reste importante (odeurs, ventilation, bruit, etc.). Les plaintes et les symptômes mis en évidence sont retrouvés dans la littérature, et sont peu spécifiques à la problématique de ce bâtiment, situé en Suisse. De nouvelles pistes d'intervention sont proposées au vu des résultats trouvés.

Symptômes, fonction respiratoires et inflammation bronchique liés à l'exposition professionnelle chronique aux brouillards d'huile entière : étude de faisabilité

Les fluides de coupe sont largement utilisés dans les industries mécaniques des machines-outils pour assurer la lubrification et le refroidissement des pièces métalliques. Lors de l'usinage, les machines-outils provoquent, de par leur grande vitesse de rotation, l'émission d'huile. On estime qu'environ 400'000 travailleurs sont exposés aux fluides de coupe en Suisse, plus de la moitié d'entre eux étant aux huiles entières (minérales ou synthétiques, non diluées avec de l'eau). Dans la littérature, on observe des effets respiratoires chroniques potentiellement précurseurs d'une bronchite et/ou de broncho-pneumopathie chronique obstructive chez des travailleurs exposés de manière chronique aux brouillards d'huile entière. Le problème est que le lien entre le retentissement respiratoire chronique et le niveau d'exposition professionnel des travailleurs exposés aux brouillards d'huile est difficile à mettre en évidence, car la mesure de l'exposition aux brouillards d'huile était jusqu'à présent très imprécise. Une nouvelle technique permettant de mesurer les deux fractions (particulaire et volatile) des brouillards d'huile entière vient d'être validée. L'objectif principal de l'étude est d'évaluer la faisabilité d'une étude de cohorte prospective à large échelle sur le lien entre l'exposition professionnelle chronique aux brouillards d'huile entière , mesurée de manière plus précise selon cette nouvelle technique, et les symptômes, la fonction respiratoire et l'inflammation bronchique. L'objectif secondaire est d'étudier le lien entre l'exposition professionnelle aiguë aux brouillards d'huile entière parmi ces travailleurs (n=14) et les symptômes, la fonction respiratoire et l'inflammation bronchique. Il s'agit d'une étude épidémiologique d'observation de type transversale. Les sujets étudiés sont des salariés de l'industrie du décolletage. La faisabilité a été déterminée sur la base de critères portant sur le recrutement, la récolte des données et l'analyse des données. La récolte de données a eu lieu après 48h de non-exposition, à l'aide d'un questionnaire d'exposition au poste de travail, un curriculum laboris et questionnaire des symptômes, la mesure du NO exhalé, une spirométrie et la mesure individuelle et sur postes fixes des expositions actuelles aux brouillards d'huile entière par la nouvelle méthode. Les difficultés et les points positifs rencontrés ont permis d'émettre des recommandations en vue de la réalisation une étude à plus large échelle. Aucun lien n'a pu être démontré au vu du faible nombre de travailleurs inclus et les niveaux relativement bas d'exposition aux brouillards d'huile entière mesurés. Sur la base de l'étude de faisabilité, une étude de cohorte prospective est recommandée pour établir un lien entre le niveau de brouillards d'huile entière et les effets respiratoires.

Fähigkeit von Kondensationskeimzählern, Nanopartikel mit hydrophober und hydrophiler Oberfläche zu messen

Heute werden Nanopartikel zwar noch in relativ wenigen Produkten eingesetzt und meist kommen die Partikel im Produkt selbst als gebundene Partikel vor. Eine Exposition Endverbrauchers kann nicht ausgeschlossen werden, sie wird aber heute angesichts der geringen Verbreitung als eher unwahrscheinlich betrachtet. Was hingegen heute schon vermehrt vorkommen kann ist eine Exposition eines Arbeiters während des Herstellungs- oder Verarbeitungsprozesses eines Produkts. Auf diesen Bereich muss man daher ein grösseres Augenmerk legen. Um zu bestimmen, ob ein Arbeiter einer Nanopartikel-Exposition ausgesetzt ist, stehen heute verschiedene Messmethoden zur Verfügung. Die meisten Methoden fokussieren sich auf die Messung von Nanopartikel in der Luft, da die Aufnahme von Nanopartikel vor allem über die Atemwege stattfindet. Die heutige Technik erlaubt eine quantitative Ermittlung dieser Konzentration. Da die Technik mit dem Fokus auf Diesel- und Umweltpartikel entwickelt wurde, muss die Vertrauenswürdigkeit dieser Messgeräte für neue Industrie-Partikel mit spezifischen Eigenschaften erneut überprüft werden. Die Effizienz von drei CPC-Messgeräte (Condensation-Particle-Counters) Typen zum Nachweis der Luftkonzentration von Nanopartikel-Pulvern wurde miteinander verglichen. Als Resultat der Studie kann gefolgert werden, dass alle CPCs gleichermassen für die Abschätzung der Nanopartikel-Konzentration an Arbeitsplätzen in der Industrie verwendet werden können. Hierbei spielt es keine wesentliche Rolle, ob das Pulver eine hydrophile oder hydrophobe Oberfläche aufweist. Nur eines der drei hydrophilen Pulvern konnte mit dem Wasser CPC besser nachgewiesen werden als mit den anderen CPC desselben Herstellers.

Sortir de l'impasse

La consultation spécialisée de l'Institut universitaire romand de santé au travail (IST) permet une analyse pluridisciplinaire de la globalité des facteurs de souffrance pour aider les patients à redevenir acteurs de leur propre situation.

Un "fil rouge" pour prévenir la violence au travail : propositions de mesures prioritaires dans le contexte suisse

Une première étude menée par les auteures de cet article dans le cadre de l'Unité de médecine des violences du Centre hospitalier universitaire vaudois et de l'Institut universitaire romand de santé au travail avait montré que les conséquences à long terme d'une agression physique au travail pouvaient être sérieuses et le soutien de l'employeur était primordial pour surmonter les conséquences d'un tel événement. Une étude complémentaire, dont les résultats sont présentés ici, avait pour but de formuler des propositions concrètes de mesures de prévention de la violence physique au travail dans le contexte suisse. Les résultats sont présentés dans un «fil rouge» qui se présente sous forme de check-lists de recommandations concrètes. Ce travail s'appuie sur l'analyse et la synthèse d'une abondante documentation, ainsi que sur des entretiens auprès de personnes-ressource et des témoignages de victimes d'agressions physiques au travail. En conclusion, il apparaît que les mesures existantes en Suisse sont encore trop souvent partielles et fragmentées, et se limitent souvent à des offres de formation ou d'information ponctuelles. Alors même que les organisations sont de plus en plus confrontées aux agressions envers le personnel, il y a lieu de les sensibiliser à la nécessité d'instaurer de véritables dispositifs de prévention inscrits dans la durée et s'appuyant sur des modèles éprouvés, opérant aux trois niveaux de prévention primaire, secondaire et tertiaire.

La perception des thérapeutes sur les difficultés d’intervenir auprès des adolescents atteints d’un trouble de personnalité limite (TPL) avec conduites suicidaires

Au Québec, les tentatives de suicide chez les adolescents prennent une ampleur considérable dans le réseau public de la santé et un nombre élevé de ces adolescents suicidaires sont épris d’un trouble de personnalité limite (TPL). Ces adolescents TPL présentent de nombreuses crises associées aux conduites suicidaires et aux comportements d’automutilation les amenant à consulter des professionnels de la santé de manière récurrente due, entre autres, aux abandons prématurés de la thérapie. Considérant cette problématique préoccupante, ce mémoire s’est intéressé aux facteurs impliqués dans la complexité de l’intervention auprès des adolescents atteints d’un TPL selon la perception des thérapeutes. Ce projet exploratoire de type qualitatif a été effectué sous forme d’entrevues semi-structurées auprès de onze thérapeutes de troisième ligne en pédopsychiatrie. Dans ce contexte de soins psychiatrique au Québec, les résultats de ce projet confirme la complexité de l’intervention auprès de ces jeunes et font émerger plusieurs facteurs pouvant expliquer les difficultés liées au processus d’intervention en lien, entre autres, à la symptomatologie, au risque suicidaire élevé, au risque d’abandons prématurés, à leur grande instabilité émotionnelle, relationnelle et comportementale influençant, par le fait même, le thérapeute dans son savoir-faire et son savoir-être.

Le code d'éthique dans les organisations du réseau de la santé: outil de régulation des conduites?

Au Québec, la Loi sur les services de santé et les services sociaux, Chapitre S-4.2, à son article 233, demande à ce que chacun des établissements de santé, dispose d’un code d’éthique qui essentiellement demande de préciser les droits des usagers et de fixer les conduites attendues du personnel. Le législateur souhaitait améliorer les conduites du personnel dès le début des années 1990 et envisageait désigner un organisme de surveillance pour s’en assurer. Cette contrainte ne fut pas retenue et 20 ans plus tard, la volonté d’assurer des conduites attendues n’est toujours pas assujettie de contraintes ou de contrôles même si elle est toujours souhaitée. En 2003 toutefois, le Ministre a mis en place un processus de visites ministérielles dans les milieux d’hébergement et à ce jour quelques 150 établissements ont été visités. Ces équipes se sont préoccupées entre autre de la fonction du code d’éthique pour soutenir les directions de ces établissements. Elles ne réussissent pas à pouvoir s’appuyer sur le code d’éthique pour qu’il soit l’assise pour baser les décisions cliniques, organisationnelles et de gestion de chacune des organisations du réseau de la santé et des services sociaux du Québec. Il faut à ce moment-ci faire le constat que le code d’éthique, obligatoire, figure au nombre des nombreuses contraintes rencontrées par les organisations. Les établissements doivent passer un processus d’agrément aux trois ans et le code d’éthique n’est pas davantage un élément dynamique retenu à ce processus de validation de normes de qualité. De plus, une revue québécoise spécialisée en gestion de la santé a consacré un numéro complet de 15 articles sur « éthique et comportements » et le code d’éthique y est absent sauf pour deux articles qui s’y attardent spécifiquement. Est-ce une question d’éthique dont il est question par ce code, ou si ce n’est pas davantage de la déontologie, d’autant que le législateur veut avant tout s’assurer de comportements adéquats de la part des employés et des autres personnes qui exercent leur profession. Est-ce qu’un code de conduite ne serait pas plus approprié pour atteindre les fins visées? Cette question est répondue dans ce mémoire qui regarde les concepts d’éthique, de déontologie, de codes, de régulation des comportements. De plus, des analyses détaillées de 35 codes d’éthique actuels de divers établissements et de diverses régions du Québec iv sont présentées. La littérature nous donne les conditions de réussite pour un code et outre l’importance à accorder aux valeurs énoncées dans l’organisation, il est également question des sanctions à prévoir au non-respect de ces valeurs. Elles se doivent d’être claires et appliquées. Enfin, beaucoup d’organisations parlent maintenant de code de conduite et ce terme serait tout à fait approprié pour rejoindre le souhait du législateur qui veut assurer des conduites irréprochables des employés et autres personnes qui y travaillent. C’est la conclusion de ce travail, énoncée sous forme de recommandation.