Intoxication au cyanure

28 Juin 2013 , Rédigé par Med Leg CHUOran Publié dans #toxicologie médico-légale

INTRODUCTION :

L’intoxication par le cyanure existe depuis des siècles sinon des millénaires puisqu’elle est susceptible de ce produire suite à l’ingestion de certaines plantes comme l’amande amère, le manioc, les haricots de JAVA, les noyaux d’abricots de prunes, de cerises.

L’ère industrielle a entrainé un accroissement important de l’utilisation des sels de cyanure notamment en métallurgie.

Enfin, l’utilisation de plus en plus répandue de matériaux synthétiques et de polymères a entrainé un risque accru d’exposition au cyanure à la suite de combustion de ces produits.

ACIDE CYANHYDRIQUE :

L’acide cyanhydrique est un élément actif, foudroyant, de ses composés toxiques : cyanure de potassium, de mercure, etc…

Les anions les plus courants peuvent être retrouvés dans les liquides biologiques même à faible concentration.

D’autre part, certains de ces anions peuvent provenir de substances contenues dans des poussières ou de gaz ; leur toxicité provient de leur inhalation. Parmi celles-ci, on peut citer l’acide cyanhydrique (HCN) et l’hydrogène sulfuré (H2S).

A/ Propriétés physicochimiques :

L’acide cyanhydrique est liquide très volatil, émettant des vapeurs à odeur caractéristique d’amande amère.

Il est responsable d’intoxication à symptomatologie pure et d’évolution rapide.

B/ Les sources d’exposition :

Les intoxications cyanhydriques ont des origines multiples. Elles sont dues à l’acide cyanhydrique et à des substances susceptibles de libérer dans l’organisme des ions cyanures (CN-).

Industrie :

L’acide cyanhydrique est employé comme :

Un insecticide, rodenticide, intermédiaire de synthèse.
A l’état de vapeur avec beaucoup de prudence, pour la désinfection des locaux, la dératisation des navires ou la destruction des parasites des arbres fruitiers.
Il est présent dans les gaz de cockerie et des hauts fourneaux ainsi que dans la fumée du tabac (les cigarettes contiennent entre 150 et 200µg d’HCN).
Il se dégage aussi au cours de certaines opérations industrielles (fabrication du gaz d’éclairage, du gaz d’ammoniac et de la soie artificielle).
Il peut être libéré par réaction d’un acide sur un cyanure, par pyrolyse de certaines matières plastiques (polyméthane, résines acryliques, polyamides…).
Lors des opérations de cémentation, d’extraction de l’or et soudure des métaux.
Il est utilisé pour le traitement électrolytique de métaux (argenture, cadmiage, cuivrage, chromage, dorure, nickelage) et le traitement d’aciers spéciaux.
Les plantes :

Les glucosides cyanogéniques sont présents dans de nombreuses variétés de plantes ou dans les noyaux des fruits. Des enzymes peuvent hydrolyser ces glucosides et libérer de l’acide cyanhydrique.

Chez l’homme l’ « amygdaline » (amande amère (++), graines d’abricot (++), pêches, pommes, prunes, poires) peut être hydrolysée en acide cyanhydrique par une β-glucosidase, présente dans le tractus gastro-intestinal ; la même réaction s’effectue dans différents végétaux.

Un autre glucose, la prunasine, est contenu dans le laurier cerise et se transforme en amygdaline.

Usage médical :

Le « nitroprussiate de sodium » (Nipride), vasodilatateur extrêmement puissant, agit à la fois sur les veines et artères. Il est partiellement métabolisé en acide cyanhydrique. Un surdosage expose au risque de collapsus.

A forte dose, le nitroprussiate de sodium peut causer une intoxication cyanhydrique.

PHYSIOPATHOLOGIE :

La toxicité des produits cyanogènes est liée à leur capacité de libérer des ions cyanures (CN-), un puissant poison cellulaire.

A/ Mécanisme d’action :

Les effets rapidement mortels de l’acide cyanhydrique s’expliquent par son effet anoxiant au niveau cellulaire.

Une fois parvenue dans la circulation générale, l’ion cyanure diffuse vers la cellule de l’organisme, il est capable d’inactiver plus de 40 systèmes enzymatiques. Parmi ceux-ci, le système de la cytochrome oxydase est particulièrement inhibé. Le (CN-) se fixe sur le fer ferrique de la cytochrome oxydase des mitochondries pour former un complexe relativement stable.

Le transfert d’électrons du cytochrome a3 à l’oxygène moléculaire est bloqué. Par conséquent, on a une diminution de la génération d’ATP dépendant de la cytochrome oxydase au stade terminal

Da la phosphorylation oxydative, une anoxie cellulaire et une augmentation de la PO2 veineuse.

Cette intoxication présente la même physiopathologie qu’un manque d’oxygène.

On a une diminution de la respiration aérobie avec une diminution de la formation de pyruvate dans le cycle de krebs. En conséquence, les lactates, augmentent, produisant une acidose métabolique. L’acidose lactique traduit l’inhibition de la phosphorylation oxydative mitochondriale. Dans l’intoxication au cyanure la quantité d’oxygène pour les tissus n’est pas affectée, mais les cellules sont incapables de l’utiliser, une cyanose ne peut être observée, contrairement à l’intoxication à l’oxyde de carbone où il y a une insuffisance d’oxygène pour les tissus.

Le cerveau est l’organe le plus riche en cytochrome oxydase, donc le premier à souffrir de la présence d’ions cyanures.

B/ Caractéristiques de l’intoxication :

L’action du cyanure est très rapide et peut entrainer la mort en quelques minutes. Les organes les plus sensibles à l’acide cyanhydrique étant le cerveau et le cœur.

L’intoxication se manifeste en premier lieu par des signes neurologiques et cardiovasculaires. Les symptômes dépendent du type d’exposition. Les signes neurologiques sont les premiers à se manifester, très rapidement après l’inhalation du toxique :

Des céphalées - Une agitation
Vertiges - Des troubles confusionnels
Un état de faiblesse - Tachypnée, tachycardie
Une sensation d’ébriété - Apnée
Convulsion généralisée

« Ces signes conduisent à la mort du sujet ».

En cas d’intoxication sévère, on n’observe pas ces manifestations initiales et c’est d’emblée que survient une dyspnée, rapidement suivie d’une perte de connaissance et de convulsions. L’intoxiqué peut mourir en quelques minutes d’un arrêt cardiorespiratoire.

Chez les survivants, les symptômes observés sont un coma profond, parfois convulsif, des troubles hémodynamiques et une acidose métabolique intense.

Il est caractéristique de noter que le collapsus observé dans l’intoxication au cyanure s’accompagne d’une fréquence cardiaque normale et surtout de l’absence de pâleur ou de cyanose, en raison de l’abolition de la consommation d’oxygène. Le signe classique de l’haleine à l’odeur d’amande amère est en faite rarement retrouvé.

Concentration en mg/l

Degré d’intoxication

symptômes

0,5 – 1

Faible

Conscience, pâleur, pouls rapide, mal de tête

1,0 – 2,5

Modérée

Stupeur, mais réponse aux stimuli, tachycardie, tachypnée

2,5 et plus

Sévère

Coma, pas de réponse, hypotension, respiration lente et mydriase, cyanose à haute concentration, mort si absence de traitement

« La corrélation entre la concentration sanguine de cyanure et les manifestation cliniques »

Les nausées et vomissement sont probablement dus à l’action irritante des sels de cyanures sur la muqueuse gastrique

Lors de l’ingestion des sels de cyanure, la symptomatologie est retardée à cause de leur lente absorption.

« La présence d’une tachycardie et l’absence de cyanose doivent faire suspecter une intoxication aux cyanures ».

C/ la toxicité :

Les doses mortelles de l’acide cyanhydriques sont de l’ordre de 01mg/kg en ingestion, ou de 0,3 md/L d’air respiré ou 270 cm3 par mètre cube. A la dose de 0,15 à 0,02 mg par litre, la mort survient en une demi-heure (1/2), une (01) ou plusieurs heures. Une teneur inférieure à 0,02 mg par litre d’air est inoffensive car le poison ne s’accumule ; il est éliminé par les poumons ou neutralisé en carbonate ou sulfocyanure.

Le cyanure de potassium tue à des doses comprises entre 15 et 20 centigrammes 50 g d’eau d’amande amère sont mortelles.

FORMES MEDICOLEGALES :

Les intoxications par l’acide cyanhydriques peuvent avoir des origines diverses:

Intoxications professionnelles :

Elles sont surtout accidentelles et collectives, liées à un emploi de plus en plus fréquent, de produits cyanogènes dans les activités industrielles très variées et à l’inobservance des mesures de sécurité et de prévention.

Suicidaires : l’ingestion des sels de cyanures est aussi un mode de suicide.

Criminelles : la rareté des empoisonnements criminels s’explique par la causticité et l’odeur du cyanure.

En Allemagne, les nazis ont exécuté, de 1941 à 1944, des millions de déportés politiques ou raciaux dans leurs camps d’extermination (Auschwitz, Dachau, Birkenau, Belsen, Norhausen, Mauthausen, Neuengamme, Flossenburg, Struthof) en les asphyxiants avec le gaz cyanhydrique dans des chambres à gaz spécialement aménagées dans ce but.

DIAGNOSTIQUE MEDICOLEGAL :

A/ Les manifestations cliniques :

Il existe trois formes :

La forme foudroyante :

L’individu est rapidement terrassé, s’affaisse brusquement, et inconscient ; le corps se raidit ; la respiration s’arrête ; de la bouche sort une écume sanguinolent, les pupilles se dilatent ; quelques convulsion et la mort survient en quelques minutes.

La forme aigue :

Elle débute par des malaises divers (vertiges, constriction de la gorge, amblyopie, oppression thoracique) que interrompre la chute accompagnée d’un cri et la perte de connaissance ; puis apparaissent des phénomènes dyspnéiques (phase respiratoire) auxquels succèdent des accidents convulsifs (phase convulsive) avec ralentissement respiratoire et acheminement vers le coma et la mort provoquée par l’asphyxie (phase asphyxique).

Si l’agonie se prolonge au-delà d’une heure la, guérison est probable et complète car l’intoxication est réversible : « c’est le tout ou rien ».

La forme suraigüe :

Elle est caractérisée par des accès convulsifs se produisant toutes les deux ou trois heures et de plus en plus espacés. Dans cette forme la guérison survient après un certain nombre de jours.

B/ caractères anatomopathologiques :

Les phénomènes cadavériques sont représentés par :

La rigidité : elle est très précoce et durable ;

La coloration : les lividités, les oreilles, les lèvres, les pommettes et les ongles ont une coloration rosée. Le sang est tantôt rouge vif, tantôt noir et fluide si le cadavre n’est pas frais ; retard de la putréfaction.

L’odeur : caractéristique de l’amande amère, elle se dégage des viscères (estomac, poumons, cerveau). L’acide cyanhydrique diffuse à travers la paroi stomacale après la mort.
Les signes d’asphyxie : ils sont inconstant et sont représentés par :
- Des ecchymoses de la face, du cou, de la poitrine.
- Des suffusions sanguines sur le tube digestif.
- Des hémorragies méningées.
- Des lésions du noyau lenticulaire comme celles retrouvées dans l’intoxication au « CO ».
- En cas de mort rapide, on retrouve un œdème cérébral avec piqueté hémorragique de l’encéphale.
- Les poumons sont rosés, et peuvent contenir des zones fermes, rouge noirâtre, d’infarcissements hémorragiques.
- Un œdème avec congestion pulmonaire.
- Une coloration rouge écarlate de la muqueuse œsophagienne et gastrique qui est recouverte d’un enduit savonneux, la paroi stomacale est rétractée, épaissie et infiltrée.
- Des ecchymoses sous-pleurales et sous-péricardiques.
- Le contenu gastrique présente une réaction alcaline intense, on y retrouve parfois les débris de verre de l’ampoule ayant contenu le poison.

LA RECHERCHE TOXICOLOGIQUE :

Les prélèvements concernent :

Le sang ;
urines ;
Le contenu gastrique ;
Le liquide de lavage gastrique ;

Les échantillons doivent être conservés à 4°C et analysés dès que possible. La concentration en cyanure diminue de façon significative après la mort.

La détermination du taux sanguin de cyanure est importante pour confirmer le diagnostic d’une intoxication par le cyanure. Pour déterminer les cyanures dans les liquides biologiques, plusieurs méthodes peuvent être utilisées :

La colorimétrie ;
La fluorimétrie ;
La détection électrochimique ;
La spectrophotométrie d’absorption atomique ;
La chromatographie

Ces méthodes sont souvent longues et ne permettent pas un dosage en urgence. Seules les méthodes spectrophotométriques sont faciles à utiliser. Elles font appel à la réaction de Köenig qui manque de spécificité.

B/ Les méthodes de dépistage :

Le dépistage des ions (CN-) peut être effectué sur des échantillons acidifiés. Les ions (CN-) en présence de nitrate d’argent forment un précipité insoluble en milieu acide. Ils ne donnent aucune réaction ave le chlorure de baryum.

Les tests colorimétriques :

Ils sont réalisés sur un échantillon distillé dans une solution de soude à 10%. Le distillat alcalin est divisé en deux parties.

On ajoute à une partie une solution fraîchement préparée de sulfate ferreux, dans de l’eau fraîche bouillie puis glacée. Un précipité d’hydroxyde ferreux se forme. Après ajout d’acide chlorhydrique dilué, pour dissoudre ce précipité, une coloration bleue (bleu Prusse) indique la présence de cyanure. Ce test est spécifique et peut être réalisé en urgence sur le lavage gastrique sans faire la distillation initiale.

Sur l’autre partie, on ajoute du polysulfure d’ammonium et on évapore. Le résidu est repris par quelques gouttes d’HCL dilué ; il est filtré. Sur le filtrat, on ajoute quelques gouttes d’une solution de chlorure ferrique : une intense coloration rouge, due aux thiocyanates ferriques, indique la présence de cyanure.

Test rapide pour l’urgence « Test Lee Jones » :

Il peut être réalisé sur le liquide d’aspiration gastrique.

A 5ml de liquide gastrique, on ajoute quelques cristaux de sulfate ferreux, puis 4 à 5 gouttes de soude (2%) au précipité de fer formé.

Après chauffage le mélange est refroidi et la solution est acidifiée avec 8 à 10 gouttes d’HCL (10ù). Une coloration bleu-vert ou un précipité indique la présence de cyanure.

Dosage dans le sang :

Il s’effectue par une méthode de microdiffusion dans une cellule de Conway avec de l’acide barbiturique en milieu pyridine (méthode de Köenig). Le dérivé obtenu est mesuré au spectrophotomètre à 580nm. La réalisation d’une gamme d’étalonnage permet la quantification des cyanures. Le prélèvement se fait sur une héparine car les cyanures sont concentrés dans les globules rouges.

Cette technique dure de 2 à 4 heures et elle a été modifiée pour l’urgence en méthode semi-quantitative avec lecture au bout de 10 minutes. La réaction est linéaire entre 0 et 100 µmol de cyanure/L.

Autres techniques :

Formation de cyanocobalamine :

Laforge et Coll proposent une méthode qui consiste à transformer sous l’action d’un acide fort le cyanure sanguin en acide hydrocyanique volatil suivi d’une diffusion dans une cellule de Conway et d’une complexation avec l’hydroxycobalamine. Il se forme une cyanocobalamine qui absorbe à une longueur d’onde de 36nm. La technique est rapide. Elle s’applique non seulement au sang mais aussi autres liquides biologiques.

Dosage par chromatographie en phase gazeuse :

Une méthode avec espace de tête permet de quantifier les cyanures en utilisant comme détecteur la capture d’électrons. L’utilisation de chloramine « T » permet de transformer HCN en CNCI ; l’échantillon doit être initialement acidifié. Une autre technique de chromatographie en phase gazeuse a également été décrite par Tsukamoto et Coll.

Dosage par chromatographie phase gaz couplée à la spectrométrie de masse :

Une méthode de dosage du cyanure et de son métabolisme le thiocyanate a été décrite par Kage et Coll. Une extraction alkylante est réalisée au moyen de bromure de pentafluorobenzyle en présence de chlorure de tétradécyldiméthylbenzylammonium. Les dérivés obtenus sont quantifiés par chromatographie en phase gazeuse en utilisant comme détection soit la spectrométrie de masse, soit la capture d’électrons. La méthode permet de détecter des concentrations de l’ordre de 0,26 à 0,17µg/ml respectivement pour les cyanures et les thiocyanates.

Interprétation :

Elle se fondra sur les valeurs suivantes :

Des concentrations de 0,02 µg/ml peuvent être trouvées chez des individus normaux qui ne fument pas.
Chez les fumeurs, on peut trouver jusqu'à 0,05 µg/ml.
En cas d’intoxication aigüe 0,5 µg/ml.
Des concentrations de 1 µg/ml sont fatales.

C/ Interprétation des résultats :

Un résultat négatif reste sans signification si l’analyse a été tardive.
Un résultat positif n’est pas concluant s’il est faible car les barbituriques produisent in vivo quelques milligrammes d’acide cyanhydrique.

ANNEXES N° I :

Le monoxyde de carbone (CO) :

Les intoxications au monoxyde de carbone restent une cause importante d’intoxications létales malgré l’introduction du gaz naturel et la détoxification du gaz domestique.

Le CO est un gaz asphyxiant incolore, inodore, de densité à peine inférieure à celle de l’air (0,967). Il a tendance à envahir tout l’espace.

Le CO est le produit de la combustion incomplète de matières carbonées organiques, alors que le CO2résulte de la combustion complète de celles-ci.

C+ ½ O2 → CO

CO+ ½ O2 → CO2

Les sources du CO :

Les sources les plus fréquentes sont :

Les foyers au gaz, charbon et mazout.
Les fumées incendies: jusqu’à 10% de volume de CO).
Les gaz d’échappement des moteurs à explosion.
L’industrie métallurgique.
Une combustion incomplète dans les brûleurs à gaz (p.ex. chauffe-eaux), fours ou cheminées défectueuses et vapeurs de décapants à base de chlorure de méthylène (CH2Cl2; le chlorure de méthylène subit une transformation endogène en CO).

Pathophysiologie :

La toxicité du CO provient de son affinité pour l’hémoglobine (HbCO) environ 300 fois plus forte que celle de l’oxygène.

Plus la concentration de HbCO augmente dans le sang, plus le ravitaillement des tissus en O2 souffre. Les organes les plus sensibles sont ceux à haute consommation d‘O2 (cœur, cerveau). Le taux d’HbCO du sang ne dépend pas seulement de la teneur en CO de l’atmosphère inhalée, mais aussi du temps d’exposition et du volume respiratoire. Ainsi, pour une teneur de. 0.1% en CO de l’atmosphère, une concentration dangereuse de HbCO de plus de 65% ne sera atteinte en cas de respiration au repos qu’après 3-5 h; en cas de travail corporel avec un volume respiratoire triplé, après 2 h déjà.

Symptomatologie :

Au fur et à mesure de l’augmentation des concentrations de HbCO dans le sang, on constate :

Dyspnée à l’effort,
Angine de poitrine ou infarctus du myocarde en cas de maladie coronarienne préexistante,
Maux de tête, faiblesse musculaire, troubles de la conscience, coma, collapsus circulatoire, arrêt respiratoire et circulatoire.

% de carboxyhémoglobine

Symptômes développés

Entre 20 – 30 %

Maux de tête importants, nausées, vomissements, vertiges, agitation, confusion

Vers 35 – 40 %

Petites lésions hémorragiques et thrombotiques au niveau du système nerveux central (avec risque de séquelles si le patient survit à l’intoxication)

Entre 40 – 50 %

Paralysie consciente avec incapacité de se mouvoir

50 %

Etat de somnolence, tachycardie, Tachypnée, puis coma et éventuellement mouvement convulsifs

60 %

Maximum de décès

La gravité de l’intoxication :

Elle s’apprécie au regard de différents paramètres tels que :

Le taux du CO dans l’air.
La durée d’exposition.
La fréquence respiratoire de base des victimes (les enfants sont particulièrement exposés).
L’état de santé cardiorespiratoire préalable ainsi que l’existence de symptômes neurologiques observés.

♣ Le décès peut survenir plutôt dans les situations suivantes :

Personne en hypoxie chronique préalable notamment par broncho-pneumopathie obstructive, emphysème…
Dans le cas d’une intoxication complexe avec combinaison CO, CO2, CN-, fumée, suies….

L’autopsie d’une victime d’intoxication au CO révèle :

Une cyanose des lèvres et des ongles (fortement bleutés) contrairement à l’intoxication au cyanure
Une hypostase rouge carmin
Le sang est rutilant
Les muscles sont rouge vif
Des taches ecchymotiques sur la plèvre viscérale
Œdème aigu des poumons
Des lésions hémorragiques disséminées (système nerveux central avec nécrose du noyau lenticulaire).

Diagnostic différentiel :

Après une exposition aux fumées d’incendie, on peut avoir affaire non seulement à une intoxication au CO, mais en plus à une intoxication aux cyanures, à des gaz irritants et des produits toxiques volatils de pyrolyse. En ce qui concerne le diagnostic différentiel du coma.

Bibliographie :