Cadmium, Cd

Le cadmium, Cd, ainsi que le zinc et le mercure appartiennent au groupe II de la classification de Mendeleïv. Le numéro atomique du cadmium est 48, sa structure électronique (Kr) 4d10 5s2. La masse de l’isotope stable le plus abondant est 114.

L’ion cadmium Cd2+ est divalent. Son rayon ionique est 0,97 A° celui du zinc 0,74 A° et celui du mercure 1,10 A°. 

Le cadmiun a une température de fusion à 320°, un point d’ébulition à 765°, il s’agit donc d’un élément relativement volatil.  

Les propriétés du zinc et du cadmium diffèrent de celles du mercure. Le zinc et le cadmium forment des cristaux ioniques alors que le mercure forme de cristaux moléculaires, HgCl2.

Présence

Le cadmium est présent dans les minerais, le plus souvent associé au zinc, il y a environ de 1 pour cent à 1 pour mille de cadmium dans le zinc utilisé en plomberie. 

Le cadmiun est présent dans des batteries type nickel-cadmiun, dans divers matériaux plastique, dans les composants électriques (fusibles) et électroniques. Il est utilisé pour la métallisation électrolytique appelée cadmiage. 

On trouve du cadmium dans le tabac et on admet qu’une cigarette en contient 1 à 2 µg dont environ 10% est absorbé en inhalation par le fumeur. 

Métabolisme 

Le cadmium sous forme de Cd2+ est absorbé à environ 5 à 10% par le tube digestif. Les concentrations les plus élevées de cadmium sont trouvées dans certaines céréales et les crustacés. On estime que l’apport quotidient de cadmium serait compris entre 15 et 20 microgrammes / jour.  

La concentration normale de cadmium dans le sang total est inférieure à 0,5µg/L. Il présent surtout dans les globules rouges. 

Le cadmium s’accumule dans le foie mais surtout dans le rein, ou il induit la synthèse de métallothionéines auxquelles il se lie. Il induit également la synthèse de protéines comme l’ alpha1- glycoprotéine acide et la protéine – C réactive. 

Les métallothionéines sont des protéines contenant environ 30% de cystéine et ont une grande affinité pour des métaux comme le cadmium, le zinc et le mercure. L ‘affinité du cadmium pour les méthallothionéines est très élevée. La T½ de renouvellement des métallothionéines serait de l’ordre de quelques jours. Le rôle des métallothionéines n’est pas bien connu mais il semble qu’elles protègent l’organisme contre les éléments toxiques comme le cadmium avec lequel elles forment des complexes non toxiques.

Le cadmium traverse la barrière placentaire et pourrait être à l’origine de malformations.  

Le cadmium s’élimine dans l’urine, la concentration normale de cadmium est inférieure à 2µg/g de créatinine, soit une élimination inférieure à 5 µg/jour. 

Toxicité 

L’ion cadmium Cd2+ a un rayon ionique de 0,97 A° proche de celui du calcium 0,99 A° bien qu’il ait 46 électrons alors que l’ion calcium n’en a que 18.  

Le cadmium est un élément « mou » (« soft ») interagissant préférentiellement avec les molécules comportant plusieurs atomes de soufre alors que le calcium est un élément dur (« hard ») interagissant préférentiellemnt avec les molécules comportant des atomes d’oxygène ou d’azote aliphatique.  

Une compétition au niveau enzymatique entre le zinc et le cadmium a été décrite.  

Selon les modalités de l’intoxication par le cadmiun on observe une prépondérance des troubles pulmonaires, digestifs, osseux ou rénaux  :

Troubles respiratoires

L’intoxication aigue par voie pulmonaire, provenant le plus souvent d’inhalation dans des enceintes mal ventilées de fumées contenant du cadmium se traduit par des difficultés respiratoires (dyspnée, toux , douleur rétrosternale) pouvant aller jusqu’à un oedème pulmonaire et à des signes généraux, notamment une fièvre rappelant celle des fondeurs.  

Troubles digestifs  

L’intoxication aigue par le cadmium par voie orale se traduit par des troubles digestifs , nausées, vomissements, diarrhée, crampes épigastriques parfois suivis de signes de choc.  

Troubles rénaux  

L’intoxication chronique se traduit essentiellement par un trouble rénal, une tubulopathie proximale qui engendre une protéinurie tubulaire caractérisée par l’excrétion de protéines de faible poids moléculaire comme bêta2- microglobuline et la rétinol binding protein (RBP).  

Normalement ces protéines de faible poids moléculaire passent le filtre glomérulaire et sont réabsorbées au niveau du tubule proximal. Le cadmium inhibe leur réabsorption et l’augmentation de leur présence dans l’urine est un signe d’atteinte rénale . 

Troubles osseux  

Le cadmium peut se fixer dans l’os en compétition avec le calcium surtout si l’alimentation n’apporte pas suffisamment de calcium. Le cadmium entraine des signes de type ostéomalacie et augmente la fréquence des fractures osseuses spontanées.  

Les malades souffrants de la maladie de « Itai Itai » au Japon avaient présenté à la fois des troubles rénaux avec protéinurie et une atteinte osseuse.  

Autres effets  

Le cadmium pourrait favorisé l’apparition d’une hypertension et de certaines anémies et entrainerait quelques pertubations hépatiques. Il serait carcinogène.

Traitement de l’intoxication

Le diagnostic d’une intoxication au cadmium est basée sur le dosade de cadmium dans le sang et l’urine.

On conseille de traiter les malades intoxiqués par le cadmium par le calcitétracénate disodique, Ca,Na2 EDTA, ou le DMSA, bien que les résultats bénéfiques ne soient pas évidents.  

L’utilisation d’un chélateur soufré tel que le dimercaprol est déconseillée car il augmente la néphrotoxicité.  

D’une manière générale le traitement chélateur n’est éfficace que s’il est administré peu de temps après le début de l’intoxication.  

2 commentaires on “Cadmium, Cd

  1. Je suis très inquiet car j’ai un collègue de travail qui vient de déceder suite à une exposition régulière au cadmium apparamment c ‘est en partie la cause du déces;c’est un collègue avec qui j’ai travaillé au même poste pendant des années ,j’ai donc été aussi exposé au cadmium autant que lui ; quels conseils pourriez vous me donner conçernant ma probable intoxication.mon collègue avait 39 ans j’en ai 56.d ‘avance merci.

    P.Royer.

    • Les renseignements que vous donnez sont trop sommaires pour envisager une réponse utile. Concernant votre collègue il faudrait connaitre les les arguments cliniques et surtout biologiques qui ont conduit à incriminer le cadmium. Vous concernant il faudrait connaitre les concentrations de cadmium trouvées dans votre sang, votre urine, avant et éventuellement après une épreuve d’élimination urinaire provoquée.

      Je tiens à préciser que la méthode de dosage du cadmium était l’absorption atomique avec four graphite, je l’ai utilisée et abandonnée, il y a bien longtemps, au profit de l’ICPMS, Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, méthode de choix qui permet en outre de doser simultanément plusieurs autres éléments.

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