Détermination de la cholinestérase (STS 054)
- une contribution à la sécurité au travail -
Introduction
La transmission des impulsions d'un nerf à un autre ou d'un nerf à un organe (muscle, glande, etc.) est effectuée au niveau des synapses par des médiateurs chimiques spécifiques. Le système nerveux périphérique comporte des synapses cholinergiques où l'acétylcholine joue le rôle de neurotransmetteur et des synapses adrénergiques où c'est l'adrénaline qui remplit cette fonction. Le déroulement de la transmission d'un stimulus dans une synapse cholinergique est représenté schématiquement à la figure 1. L'enzyme acétylcholinestérase symbolisée par un ciseau sur le schéma joue un rôle central dans ce processus.
- Figure 1: Transmission de l'impulsion dans la synapse cholinergique.
Un stimulus électrique entrant (1) provoque le déversement du neurotransmetteur acétylcholine stocké dans les vésicules (2) dans la fente synaptique (3). L'acétylcholine se fixe de façon réversible au récepteur spécifique (4). Cette liaison au récepteur produit une excitation électrique (5) sur l'organe suivant (nerf, muscle, glande). Afin d'éviter une excitation permanente, l'acétylcholine est décomposée par l'enzyme acétylcholinestérase (6). Les produits de la décomposition ne peuvent plus déclencher d'excitation sur le récepteur (7) et sont résorbés dans la terminaison nerveuse (8) où de l'acétylcholine est à nouveau synthétisée (9), puis stockée dans des vésicules en vue d'un prochain stimulus.
Les effets des neurotoxiques sont imputables au blocage de l'acétylcholinestérase dans le système nerveux, qui produit un excédent d'acétylcholine dans la synapse et donc une occupation permanente des récepteurs. L'organe-cible (nerf, muscle, glande) est donc soumis à une stimulation continue. Au niveau de la musculature squelettique et de la musculature respiratoire (musculature volontaire), cela se traduit d'abord par un tremblement musculaire, puis par des crampes, pour aboutir à une paralysie atonique.
Les organes commandés par des nerfs végétatifs moteurs restent toutefois soumis à cette stimulation permanente. La stimulation des glandes se manifeste par des sueurs, un larmoiement, un flux salivaire excessif et une rhinorrée, de même que par une forte sécrétion de mucus bronchique. On observe des troubles de l'accommodation oculaire et un rétrécissement des pupilles. Les spasmes de la musculature lisse (musculature involontaire) se manifestent surtout par un rétrécissement des bronches et par une augmentation de la motilité intestinale accompagnée de crampes abdominales et de défécation spontanée. Le décès intervient suite à un apport déficitaire en oxygène au cerveau et à une paralysie respiratoire due à un dysfonctionnement du système nerveux central.
Mesure
L'acétylcholinestérase n'est pas seulement présente dans les synapses cholinergiques, mais aussi sur les érythrocytes (globules rouges). L'acétylcholinestérase présente sur les érythrocytes, appelée aussi cholinestérase érythrocytaire, reflète l'activité de l'acétylcholinestérase dans les synapses. La fonction remplie par la cholinestérase érythrocytaire n'est pas connue. Une autre cholinestérase, la cholinestérase sérique, se trouve dans le sérum sanguin. La cholinestérase sérique est elle aussi inhibée par les nervins et sert donc d'indicateur supplémentaire d'une exposition aux neurotoxiques. Les deux formes de cholinestérase sont faciles à détecter dans le sang.
L'activité des deux cholinestérases est mesurée périodiquement dans le cadre de la surveillance biologique des personnes professionnellement amenées à manipuler des neurotoxiques ou d'autres organophosphates. Ce suivi permet de détecter une exposition, avant même l'apparition de symptômes cliniques d'intoxication. Les symptômes d'intoxication ne se manifestent qu'à partir du moment où les cholinestérases sanguines sont inhibées à 70% ou plus.
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STS 054
Accréditation
Le LABORATOIRE SPIEZ est accrédité depuis 1994 pour effectuer ce genre de mesures selon la norme SN EN 45001 (numéro d'accréditation: STS 054).
20 µl de sang prélevé dans la pulpe digitale sont suffisants pour effectuer la mesure. La détermination de l'activité de la cholinestérase est réalisée par photométrie au moyen d'un analyseur centrifuge automatique selon le principe suivant:
| cholinestérase | ||
| esters de thiocholine + H2O |  |
thiocholine + acide |
| thiocholine + DTNB (chromogène) | |
colorant jaune |
Ellman G.L., Courtney K.D., Andres V., Featherstone J., Featherstone R.M. (1961). A new and rapid colorimetric determination of acetylcholinesterase activity. Biochem. Pharmac. 7, 88-95.