Lindane

Le lindane , également connu sous le nom de gamma -hexachlorocyclohexane ( γ-HCH ), gammaxène , gammaline et hexachlorure de benzène ( BHC ), est un produit chimique organochloré et un isomère de l'hexachlorocyclohexane qui a été utilisé à la fois comme insecticide agricole et comme traitement pharmaceutique contre les poux et la gale .

Le lindane est une neurotoxine qui interfère avec la fonction du neurotransmetteur GABA en interagissant avec le complexe récepteur GABAA _- canal chlorure au niveau du site de liaison de la picrotoxine . Chez l'homme, le lindane affecte le système nerveux , le foie et les reins , et pourrait bien être cancérigène . On ne sait pas si le lindane est un perturbateur endocrinien .

L' Organisation mondiale de la santé classe le lindane comme « modérément dangereux » et son commerce international est restreint et réglementé par la Convention de Rotterdam sur le consentement préalable en connaissance de cause. En 2009, la production et l'utilisation agricole du lindane ont été interdites en vertu de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants . Une exemption spécifique à cette interdiction permet de continuer à l'utiliser comme traitement pharmaceutique de deuxième intention contre les poux et la gale .

Le produit chimique a été synthétisé à l'origine en 1825 par Faraday . Il doit son nom au chimiste néerlandais Teunis van der Linden (1884-1965), le premier à isoler et décrire le γ-hexachlorcyclohexane en 1912. Le fait que les mélanges d'isomères d'hexachlorocyclohexane aient une activité insecticide est un cas de découverte multiple . Les travaux menés dans les années 1930 dans les laboratoires de Jealott's Hill d' Imperial Chemical Industries Ltd (ICI) ont conduit en 1942 à la constatation que l'isomère γ était le composant actif clé du mélange qui avait jusqu'alors été testé. Les travaux de développement au Royaume-Uni ont été accélérés car à cette époque, pendant la Seconde Guerre mondiale, les importations de derris contenant l'insecticide roténone étaient limitées en raison de l'occupation japonaise de la Malaisie et des alternatives étaient nécessaires de toute urgence. En 1943, lors d'essais, on a constaté que le rendement de l'avoine et du blé était multiplié par cinq en utilisant une formulation en poudre du matériau disponible, en raison de son efficacité contre les vers fil-de-fer . À la fin de 1945, le γ-hexachlorcyclohexane d'une pureté de 98 % est devenu disponible et ICI a commercialisé un traitement des semences lancé en 1949 sous le nom de Mergamma A , contenant 1 % de mercure et 20 % de lindane. Par la suite, le lindane a été utilisé pour traiter les cultures vivrières et les produits forestiers, comme traitement des semences ou des sols, et pour traiter le bétail et les animaux domestiques. Il a été utilisé comme pesticide domestique en tant qu'ingrédient actif d'un produit de cire pour sols insecticide appelé « Freewax ». Il a également été utilisé comme traitement pharmaceutique contre les poux et la gale, formulé sous forme de shampooing ou de lotion. Entre 1950 et 2000, on estime que 600 000 tonnes de lindane ont été produites dans le monde, dont la grande majorité a été utilisée dans l'agriculture. Il a été fabriqué par plusieurs pays, dont les États-Unis , la Chine , le Brésil et plusieurs pays européens . En novembre 2006, l'utilisation du lindane avait été interdite dans 52 pays et restreinte dans 33 autres . Dix-sept pays, dont les États-Unis et le Canada, ont autorisé une utilisation agricole ou pharmaceutique limitée. En 2009, une interdiction internationale de l'utilisation du lindane dans l'agriculture a été mise en œuvre dans le cadre de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants. Une dérogation spécifique permet de continuer à l'utiliser dans les traitements de deuxième intention contre les poux de tête et la gale pendant cinq ans supplémentaires. La production des isomères du lindane α- et β-hexachlorocyclohexane a également été interdite. Bien que les États-Unis n'aient pas ratifié la convention, ils ont également interdit les utilisations agricoles tout en autorisant son utilisation comme traitement de deuxième intention contre les poux et la gale.

Aux États-Unis, les pesticides à base de lindane étaient réglementés par l’ Agence américaine de protection de l’environnement (EPA), tandis que les médicaments à base de lindane étaient réglementés par la Food and Drug Administration (FDA). Il a été homologué comme insecticide agricole dans les années 1940 et comme produit pharmaceutique en 1951. L’EPA a progressivement commencé à restreindre son utilisation agricole dans les années 1970 en raison de préoccupations concernant ses effets sur la santé humaine et l’environnement. En 2002, son utilisation était limitée au traitement des semences pour seulement six cultures, et en 2007, ces dernières utilisations ont été annulées.

Les médicaments à base de lindane sont toujours disponibles aux États-Unis, bien que depuis 1995, ils soient désignés comme des traitements de « deuxième intention », ce qui signifie qu'ils doivent être prescrits lorsque les autres traitements de « première intention » ont échoué ou ne peuvent pas être utilisés. En décembre 2007, la FDA a envoyé une lettre d'avertissement à Morton Grove Pharmaceuticals , le seul fabricant américain de produits à base de lindane, demandant à la société de corriger des informations trompeuses sur deux de ses sites Web sur le lindane. La lettre indiquait, en partie, que les documents « sont trompeurs dans la mesure où ils omettent et/ou minimisent les informations sur les risques les plus graves et les plus importants associés à l'utilisation du shampooing au lindane, en particulier chez les patients pédiatriques ; incluent une allégation de dosage trompeuse ; et surestiment l'efficacité du shampooing au lindane. »

La Californie a interdit le lindane pharmaceutique à partir de 2002 et la Chambre des représentants du Michigan a adopté en 2009 un projet de loi visant à limiter son utilisation aux cabinets médicaux. Une analyse récente de l'interdiction californienne a conclu qu'une majorité de pédiatres n'avaient pas rencontré de problèmes de traitement des poux ou de la gale depuis l'entrée en vigueur de cette interdiction. L'étude a également documenté une diminution marquée de la contamination des eaux usées par le lindane et une diminution spectaculaire des incidents d'empoisonnement au lindane signalés aux centres antipoison. Les auteurs ont conclu que « l'expérience californienne suggère que l'élimination du lindane pharmaceutique a produit des avantages environnementaux, a été associée à une réduction des expositions non intentionnelles signalées et n'a pas eu d'effet négatif sur le traitement des poux de tête et de la gale. »

Le Comité d'étude des polluants organiques persistants de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants considère que l'utilisation du lindane dans l'agriculture est largement superflue, au profit d'autres pesticides moins toxiques et moins persistants. Dans le cas de l'utilisation pharmaceutique, le comité a noté que « les alternatives aux utilisations pharmaceutiques ont souvent échoué pour le traitement de la gale et des poux et le nombre de produits alternatifs disponibles pour cet usage est limité. Dans ce cas particulier, une alternative raisonnable serait d'utiliser le lindane comme traitement de deuxième intention lorsque les autres traitements échouent, en attendant que de nouveaux traitements potentiels soient évalués. »

Le lindane est un répulsif pour les oiseaux . Rudd et Genelly 1954 ont remarqué que les oiseaux nuisibles semblaient indifférents aux graines traitées, en particulier les faisans et les merles autour de Davis, Californie, États-Unis . Ils ont testé son effet répulsif sur les faisans et l'ont trouvé efficace, spéculant qu'il pourrait être utilisable comme répulsif général pour les oiseaux.

Le lindane n'est pas présent à l'état naturel. Le HCH ( hexachlorocyclohexane ) a été découvert en 1825. Ses propriétés insecticides n'étaient connues que dans les années 1940. Le HCH de qualité technique, sous forme de mélange d' isomères, est synthétisé à partir de benzène et de chlore en présence de lumière ultraviolette . Le mélange de produits résultant comprend 65 à 70 % d'α-HCH, 7 à 10 % de β-HCH, 14 à 15 % de lindane (γ-HCH), environ 7 % de δ-HCH, 1 à 2 % d'ε-HCH et 1 à 2 % d'autres composants.

Il peut également être préparé en exposant un mélange de benzène et de chlore à un rayonnement alpha .

L'EPA et l'OMS classent toutes deux le lindane comme étant « modérément » toxique. Sa DL50 orale est _de 88 mg/kg chez le rat et sa DL50 cutanée _de 1 000 mg/kg. La plupart des effets nocifs sur la santé humaine signalés pour le lindane sont liés aux utilisations agricoles et à l'exposition professionnelle chronique des travailleurs du traitement des semences.

L'exposition à de grandes quantités de lindane peut endommager le système nerveux , provoquant une série de symptômes allant des maux de tête et des étourdissements aux crises, aux convulsions et, plus rarement, à la mort. Il n'a pas été démontré que le lindane affecte le système immunitaire chez l'homme et il n'est pas considéré comme génotoxique. L'exposition prénatale au β-HCH, un isomère du lindane et un sous-produit de production, a été associée à des niveaux altérés d'hormones thyroïdiennes et pourrait affecter le développement du cerveau.

L' Administration de la sécurité et de la santé au travail et l'Institut national de la sécurité et de la santé au travail ont fixé des limites d'exposition professionnelle ( exposition admissible et exposition recommandée , respectivement) pour le lindane à 0,5 mg/m3 ^pour une moyenne pondérée dans le temps de huit heures pour l'exposition cutanée. Les personnes peuvent être exposées au lindane sur le lieu de travail en l'inhalant, en l'absorbant par la peau, en l'avalant et en le contactant avec les yeux. À des niveaux de 50 mg/m3 ^, le lindane est immédiatement dangereux pour la vie et la santé .

Elle est classée comme substance extrêmement dangereuse aux États-Unis, comme défini dans la section 302 de la loi américaine sur la planification d'urgence et le droit de la communauté à l'information (42 USC 11002), et est soumise à des exigences strictes de déclaration par les installations qui la produisent, la stockent ou l'utilisent en quantités importantes.

En se basant principalement sur des preuves issues d'études animales, la plupart des évaluations du lindane ont conclu qu'il pouvait éventuellement provoquer le cancer. En 2015, le Centre international de recherche sur le cancer a classé le lindane comme cancérogène humain connu, et en 2001, l'EPA a conclu qu'il existait « des preuves suggestives de cancérogénicité, mais pas suffisantes pour évaluer le potentiel cancérogène humain ». Le ministère américain de la Santé et des Services sociaux a déterminé que tous les isomères de l'hexachlorocyclohexane, y compris le lindane, « peuvent raisonnablement être considérés comme cancérigènes chez l'homme », et en 1999, l'EPA a qualifié les preuves de cancérogénicité du lindane de « suggérant... une cancérogénicité, mais pas suffisantes pour évaluer le potentiel cancérogène humain ». Le lindane et ses isomères figurent également sur la liste des cancérogènes connus de la Proposition 65 de Californie depuis 1989. En revanche, l' Organisation mondiale de la santé a conclu en 2004 que « le lindane n'est pas susceptible de présenter un risque cancérigène pour les humains ». Le BIS indien considère le lindane comme un « cancérigène confirmé ».

Diverses réactions indésirables aux produits pharmaceutiques à base de lindane ont été signalées, allant de l'irritation cutanée aux convulsions et, dans de rares cas, au décès. Les effets secondaires les plus courants sont des sensations de brûlure, des démangeaisons, une sécheresse et des éruptions cutanées. Bien que les effets graves soient rares et résultent le plus souvent d'une mauvaise utilisation, des réactions indésirables se sont produites lors d'une utilisation appropriée. La FDA exige donc un avertissement encadré sur les produits à base de lindane, qui explique les risques liés aux produits à base de lindane et leur utilisation appropriée.

L'avertissement encadré souligne que le lindane ne doit pas être utilisé sur les nourrissons prématurés et les personnes atteintes de troubles épileptiques non contrôlés connus, et doit être utilisé avec prudence chez les nourrissons, les enfants, les personnes âgées et les personnes atteintes d'autres affections cutanées (par exemple, dermatite , psoriasis ) et les personnes pesant moins de 110 lb (50 kg), car elles peuvent présenter un risque de neurotoxicité grave .

Le lindane est un polluant organique persistant : il a une durée de vie relativement longue dans l'environnement, il est transporté sur de longues distances par des processus naturels comme la distillation mondiale et il peut se bioaccumuler dans les chaînes alimentaires , bien qu'il soit rapidement éliminé lorsque l'exposition est interrompue.

La production et l'utilisation agricole du lindane sont les principales causes de contamination de l'environnement, et les niveaux de lindane dans l'environnement ont diminué aux États-Unis, ce qui correspond à la diminution des modes d'utilisation agricole. La production de lindane génère de grandes quantités d'isomères d'hexachlorocyclohexane résiduaires, et « chaque tonne de lindane fabriquée produit environ neuf tonnes de déchets toxiques. » Les normes de fabrication modernes du lindane impliquent le traitement et la conversion des isomères résiduaires en molécules moins toxiques, un processus connu sous le nom de « craquage ».

Lorsque le lindane est utilisé en agriculture, on estime que 12 à 30 % de sa quantité se volatilise dans l’atmosphère, où il est transporté sur de longues distances et peut être déposé par les précipitations. Le lindane présent dans le sol peut s’infiltrer jusqu’aux eaux de surface et même souterraines, et peut s’accumuler dans la chaîne alimentaire. Cependant, la biotransformation et l’élimination sont relativement rapides lorsque l’exposition est interrompue. La majeure partie de l’exposition de la population générale au lindane résulte des utilisations agricoles et de la consommation d’aliments, tels que des fruits et légumes, de la viande et du lait, produits à partir de produits agricoles traités. L'exposition humaine a diminué de manière significative depuis l'annulation des utilisations agricoles en 2006. Malgré cela, le CDC a publié en 2005 son troisième rapport national sur les expositions humaines aux produits chimiques environnementaux, qui n'a trouvé aucune quantité détectable de lindane dans le sang humain prélevé sur un échantillon aléatoire d'environ 5 000 personnes aux États-Unis dans le cadre de l'étude NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey). L'absence de détection de lindane dans cette vaste étude de « biosurveillance » humaine reflète probablement les utilisations agricoles de plus en plus limitées du lindane au cours des deux dernières décennies. L'annulation des utilisations agricoles aux États-Unis réduira encore la quantité de lindane introduite dans l'environnement de plus de 99 %.

Au fil du temps, le lindane est décomposé dans le sol, les sédiments et l'eau en substances moins nocives par les algues, les champignons et les bactéries ; cependant, le processus est relativement lent et dépend des conditions environnementales ambiantes. Les résidus de lindane dans le miel et la cire d'abeille seraient les plus élevés de tous les pesticides historiques ou actuels et continueraient de constituer une menace pour la santé des abeilles. L'impact écologique de la persistance environnementale du lindane continue de faire l'objet de débats.

En 2002, l'EPA des États-Unis a déterminé que l'agence ne pensait pas que le lindane contamine l'eau potable au-delà des niveaux considérés comme sûrs. de l'US Geological Survey ont conclu la même chose en 1999 et 2000. En ce qui concerne les médicaments à base de lindane, l'EPA a effectué des estimations « à l'égout » de la quantité de lindane atteignant les réserves d'eau publiques et a conclu que les niveaux de lindane provenant de sources pharmaceutiques étaient « extrêmement faibles » et non préoccupants.

Français Il convient de noter que l'EPA a fixé le niveau maximal de contaminant ou « MCL » pour le lindane autorisé dans les approvisionnements en eau publics et considéré comme sûr pour la boisson à 200 parties par billion (ppt). En comparaison, l'État de Californie impose un MCL inférieur pour le lindane de 19 ppt. Cependant, la norme californienne est basée sur un critère national de l'eau daté de 1988 qui a ensuite été révisé par l'EPA en 2003 à 980 ppt. L'EPA a déclaré que le changement résultait de « progrès scientifiques significatifs réalisés au cours des deux dernières décennies, en particulier dans les domaines de l'évaluation des risques de cancer et non cancéreux ». Bien que l'EPA ait envisagé d'augmenter la norme MCL pour le lindane à 980 ppt à l'époque, le changement n'a jamais été mis en œuvre car les États ont eu peu de difficultés à maintenir les niveaux de lindane en dessous de la limite MCL de 200 ppt déjà en place. Aujourd’hui, la norme MCL légalement applicable pour le lindane est de 200 ppt, tandis que le critère national de l’eau pour le lindane est de 980 ppt.

Le lindane est l'isomère gamma de l'hexachlorocyclohexane (« γ-HCH »). Outre le problème de la pollution par le lindane, certaines préoccupations sont liées aux autres isomères du HCH, à savoir l'alpha-HCH et le bêta-HCH , qui sont nettement plus toxiques que le lindane, n'ont pas ses propriétés insecticides et sont des sous-produits de la production de lindane. Dans les années 1940 et 1950, les producteurs de lindane stockaient ces isomères dans des tas à ciel ouvert, ce qui a conduit à la contamination des sols et des eaux. Le Forum international sur le HCH et les pesticides a depuis été créé pour réunir des experts afin de traiter le nettoyage et le confinement de ces sites. Les normes de fabrication modernes du lindane impliquent le traitement et la conversion des isomères résiduels en produits chimiques industriels moins toxiques, un processus connu sous le nom de « craquage ». Aujourd'hui, seules quelques usines de production restent actives dans le monde pour répondre aux utilisations du lindane pour la santé publique et aux besoins agricoles en déclin. Le lindane n’est plus fabriqué aux États-Unis depuis le milieu des années 1970, mais il continue d’être importé.

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  α-hexachlorocyclohexane
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  β-hexachlorocyclohexane