Plan. I. Introduction. Composition chimique du tabac. Les principaux composants de la fumée de tabac. Pathologies liées au tabagisme.

Texte intégral

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Plan

I. Introduction.

II. Composition chimique du tabac.

III. Les principaux composants de la fumée de tabac.

IV. Pathologies liées au tabagisme.

V. Lutte contre le tabagisme.

VI. Marqueurs du tabagisme.

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2 I-Introduction

- La culture du tabac a son origine en Amérique, il y a plus de 3000 ans. Les indiens roulent les feuilles de tabac jusqu’à obtenir une sorte de grand cigare qu’ils appellent «tabaco».

- La première citation discutant effets du tabac sur la santé datant de 1881 : des étudiants de l’U.S. Naval Academy.

- La majorité des tabacs cultivés appartiennent à l’espèce Nicotiana tabacum.

- Le tabagisme est une intoxication chronique liée à la consommation abusive de tabac.

L’OMS estime à plus d’un milliard le nombre de fumeurs dans le monde.

En Algérie : le taux de tabagisme en 2017 est de 15 %, avec 8 % en milieu scolaire. On enregistre 15000 décès dus aux maladies liées au tabac.

- Formes de consommation du tabac : Cigarettes, Cigares, Beedis, Tabac à chiquer, Tabac à priser, Chicha.

II-Composition chimique du tabac 1- Feuilles de tabac :

Hydrates de carbone ; composés phénoliques, azotés ; alcaloïdes du tabac (nicotine, anabasine, anatabine…) ; acides organiques ; stérols ;

composés inorganiques…

2- Additifs du tabac :

Humectant, aromatisants, agents de combustion…

3- Papier à cigarette et filtre.

4- Composition de la fumée de cigarette :

La fumée de cigarette peut être définie comme un aérosol dynamique en mouvement constitué d’une phase vapeur ou gazeuse et d’une phase particulaire.

III-Les principaux composants de la fumée de tabac

1-Nicotine :

A- Propriétés chimiques de la nicotine :

- La nicotine est le principal alcaloïde du tabac (90 à 95% du contenu total en alcaloïdes).

- La nicotine est un alcaloïde comportant un noyau pyridine et un cycle N-méthyl- pyrrolidine.

- La teneur en nicotine dépend de la nature du tabac, la forme de consommation et la manière de fumer. En moyenne une cigarette contient 1 à 3 mg de nicotine.

B- Toxicocinétique de la nicotine : a- Absorption :

- Absorption buccale et nasale : rapide en milieu alcalin. La nicotine déglutie est absorbée au niveau de l’intestin grêle. Biodisponibilité : 30-40 % (effet de premier passage hépatique) - Absorption pulmonaire : rapide par la circulation systémique grâce à l’énorme surface de l’épithélium alvéolaire.

- Absorption transdermique : lors du traitement par substituts nicotiniques, lente et progressive.

b- Distribution : b-1- tabac fumé :

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3 - La nicotine atteint le cerveau en 9 à 19 secondes, plus rapidement qu’après une injection intraveineuse. Le volume de distribution est de 2,6 l/Kg.

- Les concentrations artérielles et cérébrales augmentent très rapidement après l’exposition pulmonaire, puis déclinent sur une période de 20 à 30 minutes.

b-2- tabac non fumé :

Au contraire de l’inhalation, l’absorption par les voies orale, nasale ou transdermale produit une augmentation graduelle de la concentration cérébrale.

c- Métabolisme :

La nicotine est métabolisée principalement dans le foie et, à un degré moindre, au niveau des poumons et des reins.

d- Elimination :

 La nicotine peut être éliminée par les urines, les selles, la bile, le liquide gastrique, la sueur et le lait.

 L’excrétion rénale de nicotine non transformée représente habituellement 5-10% de l’élimination totale.

 La demi-vie d’élimination de la nicotine= 2 heures, mais présente une grande variabilité interindividuelle (1 à 4 heures).

C-Mécanisme d’action de la nicotine : C-1- Effets sur le système nerveux :

La nicotine imite l’action de l’acétylcholine en se fixant sur les récepteurs nicotiniques :

 changement de conformation

 ouverture du canal ionique (pendant quelques millisecondes).

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 entrée d’ions Na+

 dépolarisation de la membrane et excitation du neurone.

Puis fermeture du canal et le récepteur nicotinique devient transitoirement réfractaire à tout neurotransmetteur.

 C’est cet état de désensibilisation qui va être artificiellement allongé par l’exposition continue à la nicotine.

 Après une brève période d’abstinence (une nuit de sommeil par exemple) la concentration basale de nicotine redescend et permet à une partie des récepteurs de retrouver leur sensibilité.

 Le retour de tous ces récepteurs à un état fonctionnel hausse la neurotransmission cholinergique à un niveau anormal affectant l’ensemble des voies cholinergiques du cerveau.

Le fumeur éprouve alors de l’agitation et de l’inconfort qui le conduit à fumer une nouvelle cigarette.

Effets dus à l’entrée de calcium :

1- activation de canaux ioniques membranaires.

2- action sur certaines cascades de seconds messagers.

3- accroissement de la libération des neuromédiateurs : Dopamine, Noradrénaline, Sérotonine, GABA, Glutamate.

C-2- Effet de la nicotine sur le système endocrinien :

- Augmentation de la libération du CRF par l’hypothalamus qui stimule la sécrétion de l’ACTH par l’ante- hypophyse :

C-3- Effet de la nicotine sur le stress oxydant :

» La nicotine diminue l’activité enzymatique antioxydante de la superoxyde dismutase, la catalase et la glutathion réductase : Augmentation de O2-˚, H2O2, OH˚.

C-4-Action de la nicotine sur la libération du monoxyde d’azote NO :

- La fumée de cigarette contient du NO et la nicotine augmente la libération de NO lorsqu’elle atteint le cerveau.

- Ces augmentations brutales diminuent la synthèse de NO endogène au niveau cérébral → les fumeurs passent par des périodes de constriction de leurs voies aériennes.

C-5- Effets de la nicotine sur l’apoptose :

La nicotine active les kinases (ERK2) qui vont ↑↑ l’expression des oncoproteines antiapoptotiques Bcl2 et supprimer ainsi l’apoptose.

D-Action des principaux métabolites de la nicotine : D-1-Cotinine :

Action sur le système nerveux central : - Plus faible toxicité que la nicotine.

- Faible affinité pour les récepteurs nicotiniques.

- Action synergique avec la nicotine.

- Stimulant psychomoteur : antidépresseur (commercialisée aux États-Unis sous Scotine®).

D-2-Nornicotine :

La nornicotine provoque des modifications aberrantes (réaction de glycation) des protéines.

Ces glycations anormales ont été associées au diabète, à l’athérosclérose, à la maladie d’Alzheimer et à certains cancers.

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5 2- Alcaloïdes non-nicotiniques : les B Carbolines

A-Formation :

- La fumée de tabac produit des aldéhydes, acétaldéhyde ou aldéhyde formique, qui sont des produits extrêmement réactifs.

- Ils réagissent par cyclisation avec les amines biologiques pour former des carbolines.

L’harmane et le norharmane s’observent essentiellement dans la fumée de tabac et se forment lors de la combustion du tabac.

B-Effets :

- antagonistes des récepteurs adrénergiques α2.

-agonistes inverses du récepteur GABA-A(BZD) : ce qui leur confère des propriétés amnésiantes, anxiogènes, convulsivantes à forte dose, voire hallucinogènes.

- faibles inhibiteurs de cholinestérase et des monoamines-oxydases MAO (Surtout MAO-A) : les propriétés IMAO de la fumée de cigarette pourraient contribuer à expliquer l’attirance de certains fumeurs pour la cigarette, en particulier ceux présentant des antécédents de dépression, l’association entre tabagisme et dépression étant très fréquente.

3- Monoxyde de carbone :

» La concentration en CO est d’environ 4,5% ; HbCO= 3-8%.

» Le CO traverse les barrières hématoencéphalique et placentaire.

Conséquences :

- Hypoxie cellulaire, Induction d’un stress oxydatif, Toxicité neurologique, Toxicité cardiovasculaire.

4- Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques : HAP

» HAP : 1-50 ng/cigarette.

» Composés majeurs : phénanthrène, naphtalène, fluranthène et pyrène.

» Les HAP traversent la barrière placentaire et passent dans le lait maternel.

Conséquences :

- Cancérogénèse, Photo-toxicité, Immunotoxicité, Induction des enzymes microsomales hépatiques.

5- Les nitrosamines :

» hautement cancérigènes, impliqués dans le développement de cancer de poumons, de la cavité buccale, de l’œsophage, du pancréas et du cancer du foie.

6- Benzène :

Le benzène est présent dans la fumée de cigarette, aussi bien dans le courant principal (0,01- 0,1 mg/cigarette) que dans le courant secondaire (0,05-0,5 mg/cigarette).

- Conséquence : atteinte des tissus hématopoïétiques.

7- Irritants bronchiques :

» Acétone, phénols, aldéhydes, acroléine et acide cyanhydrique.

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» L’irritation va transformer profondément le revêtement muqueux bronchique et provoquer une transformation dite «métaplasique» de la muqueuse qui fait le lit du cancer des bronches.

8- Radicaux libres:

- Peroxydation des lipides membranaires et circulants.

- Oxydation des protéines et des glucides.

- Altération des acides nucléiques.

9- Cadmium :

» Une cigarette contient 1 à 2 µg de Cd.

» Le Cd est un toxique cumulatif, il possède une demi-vie biologique de 10 à 30 ans.

Conséquences :

- Action sur les enzymes à groupement thiol.

- Interférence avec le métabolisme du calcium.

- Interférence avec le métabolisme lipidique et protéique.

IV-Pathologies liées au tabagisme 1- Tabagisme actif :

1-A- Maladies respiratoires chroniques : 1- Bronchite chronique :

Quatre (4) marches de la descente aux enfers :

a) 1ère marche : inflammation des voies respiratoires.

b) 2ème marche : essoufflement permanent.

c) 3ème marche : invalidité respiratoire.

d) 4ème marche : mort par insuffisance respiratoire.

2- Emphysème :

La fumée de cigarette augmente l’activité des protéases par l’intermédiaire de l’élastase provenant des macrophages et des neutrophiles et réduit l’activité des anti-protéases.

3-Asthme :

Le tabagisme aggrave encore plus la dégradation fonctionnelle et augmente le risque de survenue d’un asthme.

B- Cancers :

1- Cancers pulmonaires :

Les risques de cancer du poumon augmentent avec la quantité de tabac fumé et avec la durée du tabagisme. Décès par cancer du poumon est 90 % du au tabac.

2- Cancers des voies aérodigestives supérieures.

3- Cancers de la vessie et du rein : Risque X 2 chez le fumeur.

4- Cancer du col de l’utérus :

5- Cancers de l’estomac, du pancréas, du foie.

C- Maladies cardiovasculaires : 1- maladies des coronaires :

» Le risque de mort subite est 10 X plus important chez le fumeur par rapport au non-fumeur.

» Le risque relatif d’infarctus du myocarde est de 2 à 3 chez le fumeur.

2- Athérosclérose des membres inférieurs : 3- Hypertension artérielle :

La cigarette déclenche une poussée paroxystique d’hypertension artérielle, phénomène constant et reproductible.

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7 4- Accidents vasculaires cérébraux :

Le risque d’AVC est 3,7 fois plus élevé chez les fumeurs.

D- Autres maladies :

» Atteinte des gencives et des dents.

» Ulcère gastroduodénal.

» Impuissance et baisse de la fertilité masculine.

» Maladies thyroïdiennes.

» Perturbation de l’FNS.

2- Tabagisme passif :

3 cibles : fœtus – enfant - adulte fragile.

Le fœtus :

- Surmenage du cœur fœtal 20 min après chaque bouffée.

- Retard psychomoteur de 4 mois.

- Taux de mort subite accru.

b) L’enfant : Troubles respiratoires - Otites.

c) L’adulte :

Cancer du poumon, Cancer ORL, Maladies coronariennes, AVC, Asthme et BPCO.

V-Lutte contre le tabagisme

Cigarette électronique :

- Inventé en Chine par Hon Lik en 2006, le principe est de provoquer par un chauffage doux (60°C) un aérosol plus en moins concentré en nicotine. Le principal composant de l’aérosol est le propylène glycol ou le glycérol auxquels sont ajoutés : la nicotine, l’eau, l’éthanol et des arômes.

- La toxicité de l’e-cigarette est bien moindre que celle du tabac fumé, car elle est amputée des substances cancérigènes et de CO.

VI-Marqueurs du tabagisme

Ils apprécient trois (3) points essentiels :

 La dépendance au tabac.

 L’intensité de l’imprégnation tabagique.

 La façon de fumer.

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8 A/Marqueurs non-spécifiques :

1- monoxyde de carbone :

a)Dans l’air expiré : corrélé à l’intensité de l’exposition.

Se mesure par un CO testeur de type, qui grâce à une électrode sensible au CO, affiche immédiatement le résultat en ppm.

La mesure devra tenir compte de la dernière cigarette fumée (élimination rapide en 2-5H).

-Le seuil de positivité est habituellement fixé à 8-10 ppm.

b) Carboxyhémoglobine : - Spectrophotométrie UV-visible.

- L’HbCO permet de classer : les non-fumeurs (<1,5%), les fumeurs non inhalants (3 à 4%), les fumeurs inhalants (6 à 8 %).

2- Thiocyanates :

- Les thiocyanates se retrouvent dans le sang, la sueur, la salive.

- Leur demi-vie est de 10-15 jours et permet de valider un arrêt persistant du tabac.

- Peuvent être dosée par méthode colorimétrique.

 Marqueur peu spécifique du tabagisme, très influencé par l’alimentation.

3- Cadmium :

- Représente un bon marqueur de la consommation tabagique cumulée.

- Peut être dosé dans le sang ou les urines par polarographie, SAA, ICP.

4- Autres marqueurs:

- Adduits de protéines et d’ADN résultats de l’interaction de l’ADN et certaines molécules issues du tabac (benzène, HAP…).

5- Bio-marqueurs physiologiques:

Ils sont le reflet d’un tabagisme installé depuis longtemps.

 VGM augmenté.

 Nombre de leucocytes et d’hématies (avec anisocytose) augmenté.

 Glycémie augmentée.

 Rapport cholestérol LDL/ cholestérol HDL augmenté.

B/Marqueurs spécifiques :

B-1/Nicotine, cotinine et autres métabolites de la nicotine.

- La nicotine et ses métabolites se retrouvent dans le plasma, la salive, la sueur, les urines, le lait maternel, le liquide amniotique, le liquide séminal, et même dans les cheveux.

- La demi-vie de la nicotine est brève : 2 à 3 h en moyenne ; n’est ainsi pas utilisée pour valider l’abstinence

- La demi-vie de la cotinine (son métabolite principal) est plus longue, de 15 à 40 heures.

Les méthodes de dosage :

Méthode colorimétrique : Reaction de KONIG

- liée à la présence du noyau pyridinique intact (d’où les interférences).

- Cette méthode permet de doser l’ensemble des métabolites urinaires de la nicotine, à l’exception du nicotine-glucuronide et du cotinine-glucuronide.

- Le principal inconvénient de cette méthode est son seuil de sensibilité de 1250 ng/ml ne permettant son utilisation ni pour l’évaluation du tabagisme occasionnel ou faible, ni pour le tabagisme passif.

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Méthode immunologiques : A- Test RIA :

Inconvénient principal : réactions croisées.

B- Test ELISA :

- limite de détection :

Salive : 5 ng/ml (nicotine), 2 ng/ml (cotinine) Urines : 5 ng/ml (cotinine)

Méthodes chromatographiques :

A- CCM : Pour le dosage de la nicotine et de la cotinine par densitométrie.

B- CPG :

- Dosage de la nicotine et de la cotinine dans le sérum et dans les urines.

- Limite de détection : 0,16-2 ng/ml.

- Couplée à la spectrométrie de masse, pour un dosage sensible et spécifique.

C- HPLC :

- C’est la technique de référence.

- Permet le dosage simultané et spécifique dans le sérum ou l’urine de la nicotine, de la cotinine et, selon les techniques, d’autres métabolites.

- couplée à la spectrométrie de masse pour évaluer l’exposition à la fumée de tabac ; la limite de détection 1 ng/ml pour la nicotine.

2) L’anabasine et l’anatabine

- 2 alcaloïdes présents dans le tabac et pouvant être mesurés dans l’urine.

- N’étant pas présents dans les substituts nicotiniques, leur utilité est reconnue pour contrôler l’abstinence tabagique chez les patients recevant ce type de traitement.

- pas de source alimentaire connue.

- La demi-vie de l’anabasine est de 16 heures, la demi-vie de l’anatabine est de 10 heures, - la sensibilité pour distinguer les fumeurs des non-fumeurs est de 79%, et la spécificité est de

100% pour une valeur seuil de 2 ng/ml

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