Etude de la toxicité cutanée et respiratoire des alcools dans les produits hydro-alcooliques d’hygiène des mains

Study of the cutaneous and respiratory toxicity of alcohols in hand hygiene alcohol-based hand rubs

• Auteur / Autrice : Monique Manche
• Direction : Benoît Foligné
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Toxicologie
• Date : Soutenance le 15/12/2017
• Etablissement(s) : Lille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMPact de l'Environnement Chimique sur la santé humaine (Lille) - Centre d’Infection et d’Immunité de Lille (CIIL) - U1019 - UMR 8204

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tests de mutagénicité

Dermatite phototoxique

Tests d'irritation cutanée

Alcools

Dissertations universitaires

Hygiène des mains

Toxicologie génétique

Alcool

Produits hydroalcooliques

Soins et hygiène

Main

Mots clés libres

Hygiène des mains

Produits hydro-alcooliques

Alcools

Irritation cutanée

Phototoxicité

Génotoxicité

HDM

PHA

Hand hygiene

Alcohol-based hand rubs

Alcohols

Skin irritation

Phototoxicity

Genotoxicity

HH

AbHR

Résumé

L’hygiène des mains (HDM) est déterminante dans la prévention du risque infectieux associé aux soins. Les pratiques actuelles privilégient l’utilisation de produits hydro-alcooliques (PHA), généralement formulés avec de l’éthanol, de l’isopropanol et/ou du n-propanol, en présence de co-formulants pour une meilleure acceptabilité cutanée. L’efficacité antimicrobienne sur un temps court, nécessaire en raison des situations fréquentes de pratique d’HDM, est atteinte par des teneurs élevées en alcools pouvant excéder 80 % p/p. Cela soulève la question de la toxicité cutanée et respiratoire associée à l’utilisation des PHA. L’évaluation de la toxicité cutanée basée sur les données publiées et des essais in vitro d’irritation cutanée (OCDE 439) et de phototoxicité (OCDE 432) conclut à l’absence d’irritation cutanée aiguë et de phototoxicité en relation avec l’exposition cutanée à ces alcools, y compris en présence de co-formulants, tels que fournis dans les PHA. Il est ressorti de nos essais le possible manque de spécificité, déjà décrit dans la littérature, des modèles d’épidermes humains reconstitués (RhE) vis-à-vis de certaines substances, qu’il convient de garder à l’esprit dans le cadre de l’évaluation de l’irritation cutanée in vitro. Des investigations complémentaires et une évaluation par l’approche Weight of Evidence peuvent être utiles avant de conclure aux propriétés irritantes d’un item d’essai. En termes de génotoxicité, une différence entre les alcools ressort de la revue bibliographique, avec des propriétés génotoxiques décrites uniquement pour l’éthanol. Dans une certaine mesure, nos essais ont confirmé une différence de profil. L’isopropanol et le n-propanol testés dans une batterie de tests in vitro permettant d’appréhender les différents mécanismes génotoxiques (test d’Ames et test du micronoyau (MN) sur cellules humaines p53 compétentes : cellules lymphoblastoïdes TK6 et cellules pulmonaires NCI H292) ont donné des résultats négatifs, y compris lorsqu’ils étaient formulés avec des co-formulants, ou administrés sous forme de vapeurs sur les cellules NCI H292 cultivées en interface air-liquide (IAL). Pour l’éthanol, la réalisation de la même batterie de tests a conduit à des résultats équivoques uniquement dans le test du MN sur cellules TK6 avec l’éthanol seul. Un test du MN supplémentaire sur cellules TK6 en co-culture avec un RhE mimant la barrière cutanée a donné des résultats négatifs. Par ailleurs, aucune exposition systémique significative aux alcools induite par les pratiques d’HDM ne ressort des études publiées chez l’homme, avec des taux indiscernables des valeurs endogènes existantes pour l’éthanol et l’isopropanol. L’ensemble de ces données est en faveur de l’absence de risque génotoxique systémique consécutif à l’utilisation des PHA, et de l’absence de génotoxicité pulmonaire locale liée à l’exposition aux vapeurs d’alcools. En conclusion, en situation d’utilisation des PHA pour l’HDM, aucun risque pour la santé humaine en termes d’irritation cutanée aiguë, de phototoxicité et de génotoxicité ne ressort de ce travail de recherche.

Hand hygiene (HH) is a key factor in preventing healthcare-associated infections. Current practices favor the use of alcohol-based hand rubs (AbHR), generally formulated with ethanol, propan-2-ol and/or propan-1-ol, in the presence of co-formulants for a better skin acceptability. The antimicrobial efficiency within a short time, essential because of the frequent situations of HH practice, is achieved by high levels of alcohols which can exceed 80% w/w. This raises the question of dermal and respiratory toxicity associated with the use of AbHR. The assessment of dermal toxicity based on published data and in vitro skin irritation (OECD 439) and phototoxicity tests (OECD 432) conclude to non acute dermal irritation and phototoxicity risk linked to dermal exposure to these alcohols, even in the presence of co-formulants, as provided in the AbHR. We encountered in our trials the possible lack of specificity, already described in the literature, of the reconstructed human epidermis (RhE) models for some substances, which should be kept in mind in the context of the evaluation of skin irritation in vitro. Additional investigations and an assessment using the Weight of Evidence approach may be useful before concluding the irritant properties of a test item. In terms of genotoxicity, a difference between the alcohols emerges from the bibliographic review, with genotoxic properties described only for ethanol. To a certain extent, our tests confirmed a difference in profile. Propan-2-ol and propan-1-ol tested in a battery of in vitro tests to explore the various genotoxic mechanisms (Ames test and micronucleus test (MN) on p53 competent human cells: lymphoblastoid cells TK6 and pulmonary cells NCI H292) gave negative results, even in the presence of co-formulants, or administered as vapors on air-liquid interface (ALI) NCI H292 cells. For ethanol, the same battery of tests gave equivocal results only in the MN test on TK6 cells with ethanol alone. An additional MN test on TK6 cells co-cultured with a RhE mimicking the existing skin barrier gave negative results. In addition, no significant systemic exposure to alcohols induced by HH practices is apparent from published studies in humans, with indiscernible levels of existing endogenous values for ethanol and isopropanol. All of these data support the absence of an increased systemic genotoxic risk resulting from the use of AbHR and the absence of local pulmonary genotoxicity due to exposure to alcohol vapors. In conclusion, during AbHR use for HH, no risk to human health in terms of acute skin irritation, phototoxicity and genotoxicity is apparent from this research.