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Manèbe

composé chimique

Le manèbe est un fongicide non systémique appartenant à la famille des dithiocarbamates (classe éthylène-bis-dithiocarbamate). Il est utilisé contre les maladies cryptogamiques, notamment la tavelure.

Manèbe
Image illustrative de l’article Manèbe
Manèbe
Identification
Nom UICPA [N-[2-[(dithiocarboxy)amino]éthyl]carbamodithioato(2-)-kS,kS']-manganèse
Synonymes

Trimangol[1]

No CAS 12427-38-2
No ECHA 100.032.400
No CE 235-654-8
PubChem 5075889
SMILES
InChI
Apparence poudre jaune
Propriétés chimiques
Formule C4H6MnN2S4
Masse molaire[2] 265,302 ± 0,024 g/mol
C 18,11 %, H 2,28 %, Mn 20,71 %, N 10,56 %, S 48,35 %, 265,31 g·mol−1
Propriétés physiques
T° fusion décomposition sans fusion > 192 à 204 °C
Solubilité chloroforme (monomère)[3]
EDTA[3],[4]
Masse volumique 1,92 g·cm-3
Pression de vapeur saturante 7,5 × 10−8 mmHg à 25 °C
Précautions
SGH
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotiqueSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
H317, H319, H332, H361d et H410
Directive 67/548/EEC
Irritant
Xi
Transport
   2210   
;
   2968   
Classification du CIRC
Groupe 3 : inclassables
Inhalation Irritation
Peau Irritation
Yeux Irritation
Écotoxicologie
DL50 3 g·kg-1 (rat oral)
5 g·kg-1 (rat perc.)
2,6 g·kg-1 (souris oral)
CL50 1,3 mg·L-1 (rat inh.)
DJA 0,005 mg·kg-1 (EPA)
0,05 mg·kg-1 (OMS)
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Mode d'action

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Le mode d'action des pesticides dithiocarbamates est l'inhibition des systèmes enzymatiques dépendants de métaux ou possédant un groupement sulfhydryl chez les champignons, les bactéries, les plantes, les insectes et les mammifères[5].

Effets physiopathologiques

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Les mécanismes de la toxicité du manèbe sont peu connus. Il semblerait cependant que le manèbe inhibe de manière préférentielle le complexe III de la chaîne respiratoire mitochondriale, donc la production d'ATP, source d'énergie cellulaire. Il franchirait également la barrière hémato-encéphalique et aurait ainsi un effet sur le système nerveux central. Enfin, il a été mis en évidence qu'il induirait un phénomène d'apoptose en activant un membre de la famille Bcl-2, la protéine pro-apoptotique Bak (en)[6].

Atteintes neurodégénératives

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La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative caractérisée, notamment, par une perte des neurones dopaminergiques de la substance noire, une région cérébrale[7]. Des facteurs environnementaux, et parmi eux les pesticides, ont été impliqués dans la physiopathologie de cette maladie[8].

En , une équipe de recherche s'est intéressée au paraquat et au manèbe, car tous deux altèrent le système dopaminergique. De plus, ils présentaient aux États-Unis une répartition géographique similaire[9],[10]. Les auteurs de l'étude ont soumis de manière chronique des souris à des doses subcliniques des deux pesticides. Pris indépendamment, chaque pesticide n'avait que peu ou pas d'effet. Lorsque les pesticides furent combinés, les auteurs observèrent d'importantes altérations de la motricité ainsi qu'une diminution des projections dopaminergiques vers le striatum - une région cérébrale impliquée dans le contrôle de la motricité et dont le fonctionnement est altéré lors de la maladie de Parkinson - suggérant une atteinte de type parkinsonienne. Ils en conclurent que ces pesticides potentialisaient leurs effets. Ceci était d'autant plus significatif que la répartition de ces pesticides étant similaire, les humains pouvaient y être exposés. Cette étude suggérait par ailleurs que l'évaluation de la toxicité des pesticides, effectuée réglementairement à partir d'un seul composé, devrait être reconsidérée sur la base de potentiels effets de mélanges (appelé effet "cocktail")[9].

L'injection de 20 mg·kg-1 de caféine - 5 mg·kg-1 de caféine est l'équivalent chez la souris d'une tasse de café chez l'humain, soit 100 mg[11] - à ce modèle murin de la maladie de Parkinson a un effet neuroprotecteur pour les neurones dopaminergiques de la substance noire ; elle empêche la diminution induite par le traitement conjoint au manèbe et au paraquat[12]. La caféine agirait comme antagoniste des récepteurs A2A à l'adénosine. Ces récepteurs favorisant potentiellement le relargage excitotoxique de glutamate, leur inhibition expliquerait l'effet neuroprotecteur de la caféine. Ces donnés concordent avec les données épidémiologiques obtenus chez l'humain et indiquant que la caféine est associée à un risque réduit, jusqu'à -60 %, de développer la maladie de Parkinson[13].

Neurotoxicité silencieuse

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L'exposition développementale à de faibles doses de composés chimiques - n'ayant pas d'effets teratogènes ou de signes de toxicité immédiats - pourrait cependant conduire à des maladies apparaissant plus tard dans la vie. Durant cette période de vulnérabilité accrue, l'exposition à ces composés pourrait altérer la régulation hormonale, des voies métaboliques ou la différenciation cellulaire. Ces modifications engendreraient à leur tour des régulations épigénétiques, comme une modification de la méthylation de l'ADN, des histones ou bien encore des ARN non codants. Ces facteurs influençant l'expression des gènes à large échelle et sur le long terme, leur altération expliquerait l'augmentation du risque pour certaines maladies non transmissibles comme l'obésité ou le diabète de type 2[14].

Une équipe de recherche a mis en évidence que l'exposition chronique et conjointe à de faibles doses de manèbe et de paraquat, durant la période postnatale, n'avait pas de conséquence sur les fonctions motrices chez la souris[15]. Si cette exposition n'était associée à aucun marqueur de stress oxydatif ou de l'inflammation dans le striatum, les auteurs notèrent cependant une diminution de l'activité des complexes I et II de la chaîne respiratoire mitochondriale. Ils relevèrent également une faible, mais significative, diminution du nombre de neurones dopaminergiques dans la substance noire et de leurs projections dans le striatum. Lorsque des animaux adultes furent soumis à ce mélange de pesticides, les conséquences furent également limitées.

Les auteurs découvrirent cependant que s'ils soumettaient de nouveau à l'âge adulte les souris déjà exposées durant la période postnatale, les conséquences sur la motricité et le système dopaminergique étaient plus importantes qu'une exposition restreinte à la période post-natale ou adulte - avec une réduction des fonctions motrices et du nombre de neurones dans la substance noire[15]. Ils en conclurent que l'exposition à un mélange de pesticides à faibles doses, mais durant une période de vulnérabilité comme le développement cérébral, fragilisait le système dopaminergique et le rendait plus sensible aux agressions ultérieures. Ces altérations subtiles pourraient demeurer silencieuses et n’être révélées cliniquement que plus tard lors d'un évènement stressant pour la physiologie cellulaire. Cette étude est venue préciser, avec des conclusions similaires, des travaux publiés presque 20 ans auparavant[16].

Applications médicales

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Les dithiocarbamates, dont le manèbe, interfèrent avec le métabolisme des glucocorticoïdes en inhibant l'activité de l'enzyme 11β-hydroxystéroïde deshydrogénase (type 2) qui catalyse l'oxydation du cortisol en cortisone[17].

Le manèbe a été utilisé pour créer un modèle animal de la maladie de Parkinson[6].

Notes et références

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  1. ↑ Trimangol (réf. 5075889) sur PubChem
  2. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑ a et b (en) Yihlin Chan, « Sampling and Analytical Methods - Maneb/Zineb », sur www.osha.gov, (consulté le ).
  4. ↑ (en) Debbarh I, Titier K, Deridet E et Moore N., « Identification and quantitation by high-performance liquid chromatography of mancozeb following derivatization by 1,2-benzenedithiol. », J Anal Toxicol., vol. 28, no 1,‎ , p. 41-5 (PMID 14987423, DOI 10.1093/jat/28.1.41, lire en ligne [PDF], consulté le ) modifier Accès libre
  5. ↑ (en) U.S. Environmental Protection Agency, « The Grouping of a Series of Dithiocarbamate Pesticides Based on a Common Mechanism of Toxicity », US EPA Archive Document,‎ , p. 34 (lire en ligne, consulté le ). Accès libre
  6. ↑ a et b (en) Cicchetti F, Drouin-Ouellet J et Gross RE., « Environmental Toxins and Parkinson's Disease: What Have We Learned From Pesticide-Induced Animal Models? », Trends Pharmacol Sci., vol. 30, no 9,‎ , p. 475-83 (PMID 19729209, DOI 10.1016/j.tips.2009.06.005, lire en ligne, consulté le ) modifier
  7. ↑ (en) Poewe W, Seppi K, Tanner CM, Halliday GM, Brundin P, Volkmann J, Schrag AE et Lang AE., « Parkinson disease. », Nat Rev Dis Primers., vol. 3,‎ , p. 17013 (PMID 28332488, DOI 10.1038/nrdp.2017.13, lire en ligne [PDF], consulté le ) modifier
  8. ↑ (en) Hatcher JM, Pennell KD et Miller GW., « Parkinson's Disease and Pesticides: A Toxicological Perspective. », Trends Pharmacol Sci., vol. 29, no 6,‎ , p. 322-9 (PMID 18453001, PMCID 5683846, DOI 10.1016/j.tips.2008.03.007, lire en ligne [PDF], consulté le ) modifier Accès libre
  9. ↑ a et b (en) Thiruchelvam M, Brockel BJ, Richfield EK, Baggs RB et Cory-Slechta DA., « Potentiated and preferential effects of combined paraquat and maneb on nigrostriatal dopamine systems: environmental risk factors for Parkinson's disease? », Brain Res., vol. 873, no 2,‎ , p. 225-34 (PMID 10930548, DOI 10.1016/s0006-8993(00)02496-3, lire en ligne, consulté le ) modifier
  10. ↑ (en) « Figure 1 from Thiruchelvam M et al., 2000 », sur semanticscholar.org, (consulté le )
  11. ↑ (en) Chen JF, Xu K, Petzer JP, Staal R, Xu YH, Beilstein M, Sonsalla PK, Castagnoli K, Castagnoli N Jr et Schwarzschild MA., « Neuroprotection by caffeine and A(2A) adenosine receptor inactivation in a model of Parkinson's disease. », J Neurosci., vol. 21, no 10,‎ , RC143 (PMID 11319241, PMCID 6762498, DOI 10.1523/JNEUROSCI.21-10-j0001.2001, lire en ligne [PDF], consulté le ) modifier Accès libre
  12. ↑ (en) Kachroo A, Irizarry MC et Schwarzschild MA., « Caffeine protects against combined paraquat and maneb-induced dopaminergic neuron degeneration. », Exp Neurol., vol. 223, no 2,‎ , p. 657-61 (PMID 20188092, PMCID 2864327, DOI 10.1016/j.expneurol.2010.02.007, lire en ligne [PDF], consulté le ) modifier Accès libre
  13. ↑ (en) Ascherio A, Zhang SM, Hernán MA, Kawachi I, Colditz GA, Speizer FE et Willett WC., « Prospective study of caffeine consumption and risk of Parkinson's disease in men and women. », Ann Neurol., vol. 50, no 1,‎ , p. 56-63 (PMID 11456310, DOI 10.1002/ana.1052, lire en ligne, consulté le ) modifier
  14. ↑ (en) Barouki R, Gluckman PD, Grandjean P, Hanson M et Heindel JJ., « Developmental Origins of Non-Communicable Disease: Implications for Research and Public Health. », Environ Health., vol. 11,‎ , p. 42 (PMID 22715989, PMCID 3384466, DOI 10.1186/1476-069X-11-42, lire en ligne [PDF], consulté le ) modifier Accès libre
  15. ↑ a et b (en) Colle D, Santos DB, Naime AA, Gonçalves CL, Ghizoni H, Hort MA et Farina M., « Early Postnatal Exposure to Paraquat and Maneb in Mice Increases Nigrostriatal Dopaminergic Susceptibility to a Re-challenge With the Same Pesticides at Adulthood: Implications for Parkinson's Disease. », Neurotox Res., vol. 37, no 1,‎ , p. 210-226 (PMID 31422567, DOI 10.1007/s12640-019-00097-9, lire en ligne, consulté le ) modifier
  16. ↑ (en) Thiruchelvam M, Richfield EK, Goodman BM, Baggs RB et Cory-Slechta DA., « Developmental exposure to the pesticides paraquat and maneb and the Parkinson's disease phenotype. », Neurotoxicology, vol. 23, nos 4-5,‎ , p. 621-33 (PMID 12428734, DOI 10.1016/s0161-813x(02)00092-x, lire en ligne, consulté le ) modifier
  17. ↑ (en) Atanasov AG, Tam S, Röcken JM, Baker ME et Odermatt A., « Inhibition of 11 Beta-Hydroxysteroid Dehydrogenase Type 2 by Dithiocarbamates. », Biochem Biophys Res Commun., vol. 308, no 2,‎ , p. 257-62 (PMID 12901862, DOI 10.1016/s0006-291x(03)01359-7, lire en ligne, consulté le ) modifier

Voir aussi

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Bibliographie

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Articles connexes

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Liens externes

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