Une nouvelle piste pour expliquer la fièvre des métaux

Des scientifiques d’Unisanté sont récemment parvenus à démontrer expérimentalement un possible mécanisme d’apparition de la fièvre des métaux. En effet, jusqu’ici son fonctionnement n’était pas connu. Même si cette maladie est décrite depuis le Moyen Âge, personne n’avait encore réussi à l’expliquer. Le professeur David Vernez, responsable du Département Santé, travail et environnement d’Unisanté et son équipe ont publié le résultat de leur étude dans la revue «Scientific Reports».

Des intuitions à vérifier

Tout commence par une intuition. Les chercheurs viennent de terminer un travail au sujet des propriétés photocatalytiques de l’oxyde de titane. Ils ont démontré que lorsque ce composé est présent sous forme d’aérosol et qu’il est exposé à des rayonnements solaires, cela va provoquer la génération de molécules dites «espèces réactives de l'oxygène» dans l’air. Une fois inhalées, elles auront un effet délétère sur l’organisme en contribuant à générer des pathologies pulmonaires. Or, un autre métal, l’oxyde de zinc, a lui aussi ces mêmes propriétés photocatalytiques.

Les scientifiques se posent alors cette question: Est-ce que les propriétés photocatalytiques du zinc jouent un rôle dans le déclenchement de cette mystérieuse maladie de la fièvre des métaux? Effectivement, chauffer ou souder un métal va la plupart du temps générer de la lumière. Travailler de l’oxyde de zinc pourrait donc également produire ces particules aux effets délétères sur la santé. D’autant plus que de nos jours, la fièvre des métaux survient surtout après le travail de l’acier galvanisé, un acier recouvert d’une fine couche de zinc à sa surface qui le protège de la corrosion. Les scientifiques ont testé cette hypothèse expérimentalement. Résultat: les espèces réactives de l'oxygène sont bien générées, mais dans une quantité insuffisante pour n’imputer la fièvre des métaux qu’à eux seuls. D’autres particules également présentes notamment l’oxyde de fer pourraient être impliquées.

Un mécanisme en deux étapes

Les chercheurs ont alors redéfini leur hypothèse. S’il s’agissait d’un mécanisme en deux étapes? Les personnes qui travaillent le métal, en particulier les soudeurs, ont des particules de fer dans les poumons en permanence puisqu’ils sont amenés à en respirer beaucoup durant leur travail. Le fer n’est pas toxique en tant que tel, mais via tout une série de causes à effets impliquant notamment du mucus et une réaction chimique dites réaction de Fenton, il génère tout de même un léger stress oxydatif, autrement dit une agression des cellules.

Jusque-là, rien de grave, mais il se trouve que cette légère agression peut être augmentée grâce au peroxyde d’hydrogène, une molécule générée par la photocatalyse du zinc notamment. L’hypothèse des chercheurs est donc que c’est la conjonction de la présence du fer dans les poumons et de cet apport de peroxyde d’hydrogène lié à la photocatalyse de l’oxyde de zinc, qui déclenche la maladie.

Pour tester cette hypothèse, les scientifiques ont effectué des expérimentations en reproduisant en laboratoire les réactions chimiques impliquant les nanoparticules de fer, l’oxyde de zinc et la lumière d’arc de soudage. Des résultats concluants, mais qui demandent d’être confirmés par d’avantage de tests, notamment sur des cellules humaines.

Une meilleure compréhension de ces mécanismes permettra d’élaborer de nouvelles pistes pour la prévention de la fièvre des métaux. Cette étude a également permis de mettre en lumière l’importance de mécanisme survenant aussi, à bas bruit, lors d’expositions à d’autres types de poussières métalliques.

Référence

Suárez G, Niculita-Hirzel H, Correia D, Pralong JA, Vernez D. A proposed synergetic mechanism for metal fume fever involving ZnO and Fe3O4 nanoparticles. Sci Rep. 2022 Sep 19;12(1):15643. doi: 10.1038/s41598-022-19956-1. PMID: 36123527; PMCID: PMC9485229.