La est une discipline scientifique qui étudie les effets néfastes d'une source sur des organismes ou des systèmes biologiques. Elle est à l'interface entre plusieurs disciplines , la toxicologie s'applique à un toxique ou une association comme un produit fini qui contient plusieurs constituants. Elle s'intéresse à l'étiologie (origine) des toxiques et des intoxications, aux propriétés physiques et chimiques des toxiques, aux circonstances de contact avec l'organisme et au devenir du toxique dans l'organisme (administration, distribution, métabolisme, élimination) ; aux effets néfastes sur un organisme ou un groupe d'organismes ou sur l'environnement (écotoxicologie) et à leurs mécanismes ; à la détection des toxiques (moyen, qualité, quantité) ; aux moyens pour combattre les toxiques (voies d'élimination, antidotes, traitement) ; aux méthodes de prévention, au diagnostic, au pronostic, à la surveillance médicale
Elle étudie les interactions nocives entre des substances chimiques et les systèmes biologiques.
Un toxique est un produit qui pénètre dans l'organisme avec des effets néfastes. Il se distingue de la toxine qui est une substance toxique synthétisée par un organisme vivant (bactérie, champignon vénéneux, insecte ou serpent venimeux), auquel elle confère un pouvoir pathogène ou dangereux.
Histoire Préhistoire Une lecture de certaines peintures rupestres préhistoriques suggéreraitDame blanche (peinture) qu'elles auraient été réalisées dans des états de transe. Des hallucinogènes pourraient être à l'origine de ces états. Ces interprétations sont aussi étayées par des études archéologiques sur l'utilisation des psychotropes pendant la préhistoire.
Certaines recherches suggèrent l'utilisation de poisons depuis le Paléolithique.
Des sillons retrouvés sur des armes comme des flèches provenant des temps préhistoriques laissent supposer l'usage d'armes empoisonnées. Les flèches empoisonnées sont mentionnées dans la mythologie grecque. Elles ont été utilisées par les Celtes, les Gaulois et leurs envahisseurs barbares.
Égypte ancienne Les anciens Égyptiens ont fait des observations détaillées concernant les serpents venimeux et les scorpions de leur pays. Les identifications des espèces, les effets de leurs morsures, les traitements et les pronostics sont bien documentés. L'expérience les aurait amenés à prescrire des plantes médicinales potentiellement toxiques, également bien documentées, à des doses thérapeutiques. La toxicité du plomb, utilisé par les Égyptiens dans les fards et le mascara, n'était en revanche pas connue..
vignette|Papyrus Ebers. Le papyrus d'El-Lahoun datant du règne de Amenemhat II et de Sésostris II, son successeur, listent des préparations contraceptives sous forme de comprimé vaginal à base de gomme d'acacia, de lait tourné, d'excrément de crocodile et de natron mélangés à des fibres végétales et du miel. Les recherches modernes ont montré que l'acacia avait une activité spermicide.
Le papyrus Ebers, datant d'environ , aborde la toxicologie, dont l'étiologie des désordres mentaux pouvant être attribuée aux poisons dans un chapitre du papyrus appelé le « Livre des cœurs ». Ce papyrus décrit aussi des méthodes de contraception.
Époque biblique Dans l'Ancien Testament, la consommation excessive de vin est condamnée.
Un texte hébreu relate que Moïse connaissait le danger de la préparation des aliments dans des vases de cuivre. Des missionnaires d'Orient rapportèrent des traités concernant les poisons et les contre-poisons depuis la plus haute antiquité.
Grèce et Rome antiques
Pythagore, philosophe présocratique, recommandait de s'abstenir des fèves. C'est le Grec Hippocrate qui a observé le premier que selon la dose et le mode d'administration, une substance passe du remède au poison et inversement. Le principe de la dose a été ensuite repris par Paracelse, un médecin suisse du .
Le grec Nicandre de Colophon avait listé des toxiques, leurs actions et des contre-poisons. À peu près à la même période, Héraclite de Tarente, contemporain d’Asclépiade de Bithynie, fut un des fondateurs de la pharmacologie et de la toxicologie.
Mithridate , roi du Pont, serait parvenu à supporter des poisons en absorbant des doses journalières infimes, il aurait aussi fabriqué un antidote qui porte son nom. Les Grecs et les Romains connaissaient les dangers du plomb, la phrase est attribuée à Vitruve, un architecte romain.
Intoxications humaines Shennong, un empereur chinois, aurait découvert les herbes médicinales et serait mort d'une overdose toxique. vignette|Grande cigüe et cigüe vireuse. , Précis de Toxicologie clinique & médico-légale, , Baillière & fils, 1907. Socrate est condamné à mort par ingestion d'une solution à base de ciguë. Près de la mer Noire, dans le pays du Pont, les troupes de Xénophon trouvèrent des ruches : ignorant que les abeilles avaient butiné des rhododendrons pontiques, ceux qui consommèrent le miel eurent des vomissements, des vertiges et durent être purgés. Pline l'Ancien mentionne plusieurs miels empoisonnés : il cite un miel qui provoque la folie et peut induire la mort.
Intoxications de la faune Homère connaissait les propriétés fongicides du soufre et le décrivait « comme éloignant la vermine ».. L'arsenic, selon Pline l'Ancien, est recommandé comme insecticide, il a ensuite été utilisé comme raticide.
Premier cours de toxicologie en France vignette|J.B. Caventou.
Une ordonnance royale du autorise la création d'un cours de toxicologie. Le , Joseph-Bienaimé Caventou en est le titulaire.
Éléments clés de la toxicologie vignette|La « tête de mort » : symbole des produits toxiques.
Certains produits présentent une toxicité dose-dépendante et n'apparaissant qu'au-delà d'un certain seuil (pouvant varier selon l'âge et des susceptibilités génétiques ou individuelles). Dans ce cas, comme l'avait décrit Hippocrate, la dose fait le poison. Une accumulation d'un toxique dans l'organisme est possible, la toxicité apparaît lorsque plusieurs doses ont été cumulées (poison cumulatif comme le mercure, le plomb ou le benzène).
Pour certains toxiques, on suspecte ou on a démontré des effets aux faibles doses (perturbateurs endocriniens par exemple), la toxicité est même parfois plus importante aux faibles doses qu'à des doses plus fortes. Une courbe de dose-réponse peut être soit monotone (uniquement ascendante ou descendante) soit non monotone (en forme de U ou U inversé).
La toxicité d'un produit varie avec le moment de l'exposition : embryogenèse, puberté Il peut exister un délai entre l'exposition et l'apparition de l'effet toxique, par exemple lorsqu'il y a une exposition pendant la grossesse puis apparition des effets toxiques au niveau de la descendance et chez la mère (le cas du diéthylstilbestrol). Il existe dans certains cas des effets transgénérationnels, c'est-à-dire qu'ils qui se transmettent d'une génération à l'autre. La toxicité d'un produit dépend aussi de la durée de l'exposition (aigüe, subaigüe ou chronique).
Les organes cibles dépendent du toxique. Un produit pourra affecter préférentiellement un ou plusieurs organes : cœur, poumons, foie, rein, gonades, œilNovack G.D (1997). Ocular toxicology. Current opinion in ophthalmology, 8(6), 88-92.… Les neurotoxiques affectent le système nerveux. Le terme neurotoxique ne signifie pas que le produit atteint uniquement un organe, d'autres cibles dans l'organisme sont possibles.
L'étiologie des intoxications est variée. Une intoxication peut survenir lors d'un surdosage, d'accidents, de suicide, d'empoisonnement, d'envenimation, d'expositions professionnelles, domestiques, alimentaires, environnementales, médicamenteuses, par des drogues Les causes d'intoxications (aigües, subaigües ou chroniques) sont parfois difficiles à cerner, notamment dans le cas d'association de plusieurs toxiques.
alt=|gauche|vignette|Cubomedusae d'Ernst Haeckel dans les Kunstformen der Natur (1904). alt=|gauche|vignette|Amanite phalloïde typique (anneau, volve, tons olivacés) vignette|Baies et feuilles de belladone.
Les toxiques ont différentes origines, lorsqu'ils proviennent d'un organisme vivant, ils sont dénommés toxines : animaux (venin de la vipère aspicLuc de Haro, Les envenimations par les serpents de France et leur traitement, Presse Med, 2003;32:1131-7., par exemple), végétaux (empoisonnement par la Belladone ou Atropa belladonna, par exemple), champignons (amanite phalloïde, mycotoxine par exemple), bactéries (endotoxine et exotoxine), chimie synthétique ou semi-synthétique (certains médicaments ou certaines drogues par exemple), nanomatériaux (nanoparticules d'argent, de fer, d'aluminium, de dioxyde de titane ou de cérium par exemple), rayonnements électromagnétiques (ultraviolets par exemple), minéraux (arsenic, mercure par exemple)
Il existe différentes voies d'exposition dans un même contexte, elle varie avec l'âge, par exemple les enfants sont plus susceptibles de porter à la bouche des objets contenant des toxiques. L'exposition aux faibles doses est parfois difficile à évaluer. Certaines sous-populations sont plus exposées par exemple par leur métier ou leur environnement. Des biais ou erreurs d'évaluation de l'exposition pourraient expliquer certaines discordances entre les données des études épidémiologiques et toxicologiques L. Ritter et T. E. Arbuckle ; « » Toxicol Sci. 2007;97(2):241-252. (Résumé et article complet).
L'étude des toxiques se fait à partir de données humaines provenant des suicides, d'accidents, de surdosage, d'envenimation, d'empoisonnement, d'expositions par le travail, l'alimentation, l'environnement, les médicaments, les drogues La toxicologie s'appuie sur l'expérimentation animale qui pose des problèmes éthiques, l'extrapolation à l'humain n'est pas toujours évidente. Elle utilise aussi des méthodes qui ne peuvent pas répondre comme le ferait un organisme réel et des modèles mathématiques et bioinformatiques qui permettent d'approcher certaines situations. Elle s'intéresse aux études épidémiologiques et cliniques, aux données de pharmacovigilance, règlementaires et bibliographiques. Dans sa partie règlementaire, la toxicologie étudie et analyse expérimentalement la toxicité des produits avant leur commercialisation.
Toxicologie médicale, hospitalière et médecine du travail Les grecs et romains savaient déjà que les travailleurs de plomb et du mercure ne vivaient pas longtemps. Il y a plus de (au début du ), Bernardino Ramazzini, médecin italien écrivait que : Thébaud-Mony A (2017) Science asservie et invisibilité des cancers professionnels : études de cas dans le secteur minier en France. Relations Industrielles/Industrial Relations, 72(1), 149-172.voir p 151.
L'intoxication est un processus dynamique et parfois multifactoriel. Elle relève souvent d'une procédure d'urgence mobilisant le clinicien dans une démarche d'évaluation et de soins impliquant plusieurs approches : diagnostique ; analytique incluant l'interprétation des résultats des analyses biologiques ; thérapeutique : réanimation, traitement symptomatique, antidote, élimination du toxique. Le clinicien interagit avec le biologiste médical (réalisation des analyses biologiques) et le toxicologue hospitalier.
Le toxicologue peut s'appuyer sur des références bibliographiques, des bases de données (médecine d'urgence ou centre antipoison par exemple), des fiches de sécurité fournies par les fabricants de produits chimiques, produites par divers organismes (Institut national de l'environnement industriel et des risques (INERIS) ou Institut national de recherche et de sécurité (INRS) par exemple). D'autres ressources sont possibles comme des livres qui abordent la toxicologie d'urgence, la toxicologie clinique
Centres antipoison