Détermination de la corrosion cutanée à l'aide de méthodes in vitro

L'effet toxique local le plus grave qui peut résulter du contact cutané avec des produits chimiques est sans aucun doute la corrosion. La corrosion est une affection sévère caractérisée par la nécrose, l'ulcération et la formation de tissu cicatriciel, dans laquelle une substance cause des dommages irréversibles au tissu cutané. Les matières corrosives, classées dans la catégorie de danger la plus élevée selon les critères du SGH (Système général harmonisé), présentent un risque inacceptable pour la sécurité des utilisateurs. Par conséquent, déterminer le potentiel de corrosion en utilisant des méthodes précises et fiables est à la fois une exigence légale et une responsabilité éthique. OCDE TG 431 et OCDE TG 430 sont les deux primaires in vitro les lignes directrices utilisées dans la présente évaluation. Notre laboratoire effectue des tests conformément aux deux lignes directrices en vertu des principes BPL, en utilisant des modèles de tissus validés.

Fondement scientifique et importance de la corrosion de la peau

La corrosion cutanée est le dommage irréversible causé à l'épiderme et au derme par une substance entrant en contact avec la peau. Ces dommages entraînent des brûlures chimiques, une nécrose tissulaire, une ulcération et une formation de cicatrices. Les substances corrosives sont généralement des acides forts (pH ≤2) ou des bases solides (pH ≥ 11,5) et détruisent rapidement la barrière cutanée. Cependant, la valeur du pH à elle seule n'est pas suffisante pour déterminer le potentiel de corrosion; certaines substances peuvent avoir de forts effets corrosifs, même au pH neutre. Des méthodes d'essai biologiques validées sont donc nécessaires pour l'évaluation de la corrosion.

L'importance des essais de corrosion ne se limite pas à la classification et à l'étiquetage. Les précautions de sécurité requises pour les substances corrosives sont beaucoup plus strictes que pour les autres substances. Ces substances nécessitent des mesures supplémentaires telles que des conditions d'entreposage spéciales, des équipements de protection individuelle (gants résistants aux produits chimiques, boucliers du visage, vêtements de protection) et des postes de douche et de lavage des yeux d'urgence. De plus, le transport et l'élimination des substances corrosives sont assujettis à des règlements précis. Par conséquent, la détermination précise du potentiel de corrosion constitue le fondement des pratiques de santé et de sécurité au travail.

Dans le passé, l'évaluation de la corrosion a été effectuée exclusivement en utilisant in vivo tests sur animaux (OCDE TG 404). Cependant, comme ces tests causent des souffrances animales importantes, in vitro Des solutions de rechange ont été élaborées conformément aux principes 3R. Le TG 430 et le TG 431 de l'OCDE sont les solutions de remplacement les plus utilisées et sont reconnues internationalement comme des méthodes validées. Ces méthodes éliminent complètement l'utilisation des animaux tout en assurant la détermination fiable du potentiel de corrosion.

OCDE TG 431: Essai de corrosion de l'épiderme humain reconstitué (RhE)

OCDE TG 431 est un in vitro recommandations d'essai basées sur des modèles reconstitués d'épiderme humain (RhE), utilisés pour évaluer le potentiel de corrosion cutanée des substances chimiques. Cette ligne directrice a été adoptée en 2004 et mise à jour en 2015 et 2019. Dans le cadre du TG 431, le potentiel corrosif de la substance d'essai est évalué à l'aide de modèles RHE validés (EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthiqueTM RHE, LabCyte EPI-MODEL24, etc.). Ces modèles sont des cultures tissulaires tridimensionnelles dérivées de kératinocytes humains qui préservent la structure multicouche de l'épiderme, la barrière lipidique et l'activité métabolique.

Le principe de base de l'essai TG 431 est d'appliquer la substance d'essai au tissu RHE pendant une période donnée (habituellement 3 minutes ou 1 heure) et de mesurer ensuite la viabilité cellulaire à l'aide de l'essai MTT. Le test MTT est basé sur le principe que le sel de tétrazolium MTT est réduit par les enzymes déshydrogénases mitochondriales dans les cellules vivantes, le convertissant en cristaux formazans de couleur violette. Les cristaux formazans sont dissous dans un solvant approprié et mesurés spectrophotométriquement. Le pourcentage de viabilité cellulaire est calculé par comparaison avec un témoin négatif. Si la viabilité cellulaire est inférieure à une certaine valeur seuil (généralement 50 p. 100), la substance est classée comme « corrosive ».

La caractéristique la plus importante du TG 431 est qu'il permet la détermination directe et fiable du potentiel de corrosion. Les résultats d'essais peuvent être utilisés pour classer une matière en tant que "corrosif pour la peau" (catégorie 1) ou "non corrosif" selon les critères du SGH. TG 431 est largement utilisé, en particulier pour les acides forts, les bases solides, les agents de nettoyage industriels, les détachants de chaux et certains pesticides. Il est également reconnu comme la principale méthode d'évaluation de la corrosion au titre du règlement REACH de l'UE.

OCDE TG 430: Essai de résistance électrique transcutanée (TER) à la corrosion

OCDE TG 430 est un autre in vitro recommandations d'essai utilisées pour évaluer le potentiel de corrosion cutanée des substances chimiques. Cette directive a été adoptée en 2004 et mise à jour en 2015. TG 430 est un ex vivo test effectué avec la peau bovine ou humaine, et son principe fondamental consiste à mesurer l'effet de la substance d'essai sur la résistance électrique (résistance électrique transcutanée – TER) des échantillons de peau. Les substances corrosives endommagent la barrière cutanée, réduisant ainsi la résistance électrique; cette diminution est un indicateur du potentiel corrosif de la substance.

Lors de l'essai TG 430, les échantillons de peau sont placés dans une cellule de diffusion à deux compartiments et la substance d'essai est appliquée sur une surface de la peau. Le courant électrique traversant la peau est mesuré par électrodes, et la valeur de résistance est calculée. Si la valeur de résistance est inférieure à un seuil spécifique après l'application de la substance d'essai, la substance est classée comme «corrosive». Le TG 430 convient particulièrement aux substances solubles dans l'eau et aux substances ayant des valeurs de pH aux extrémités extrêmes de l'échelle.

L'avantage le plus important du TG 430 est qu'il utilise les propriétés de barrière réelles de la peau humaine ou bovine. Cela renforce l'extrapolation des résultats sur la peau humaine. Cependant, la nécessité de prélever des échantillons de peau fraîche pour effectuer l'essai et une plus grande complexité technique peut être un facteur limitatif pour certains laboratoires. De plus, le TG 430 n'évalue que le potentiel de corrosion; des essais distincts (OCDE, TG 439) sont requis pour le potentiel d'irritation.

Le tableau ci-dessous présente un résumé comparatif des principales caractéristiques des lignes directrices de l'OCDE sur les TG 431 et TG 430.

Avantages et limites des TG 431 et TG 430

L'avantage le plus important des deux in vitro Les essais de corrosion sont qu'ils sont pleinement conformes au principe du « remplacement » des 3R en éliminant complètement l'utilisation des animaux. De plus, ces tests permettent d'obtenir des résultats plus rapides, plus économiques et plus reproductibles par rapport à ceux-ci. in vivo essais. Ils simplifient les processus d'approbation des comités d'éthique et éliminent la souffrance animale. L'importance de ces solutions de remplacement est encore accrue lors de l'évaluation des substances hautement corrosives—comme les acides forts et les bases—la douleur sévère causée par in vivo essais.

L'avantage le plus significatif du TG 431 est son utilisation de modèles RHE dérivés de cellules humaines, ce qui permet l'extrapolation directe des résultats à la biologie humaine. De plus, elle est applicable quelle que soit la forme physique de la substance d'essai (liquide, solide, pâte) et convient également aux substances insolubles dans l'eau. L'avantage du TG 430, en revanche, est qu'il utilise une véritable barrière cutanée et fournit une précision élevée, en particulier pour les substances hydrosolubles et celles dont le pH est à des extrémités extrêmes du spectre. Étant donné que la peau bovine est obtenue en tant que sous-produit des abattoirs, elle ne pose aucun problème éthique.

Cependant, les deux tests ont certaines limites. TG 431 ne peut pas entièrement modéliser les interactions cutanées car les modèles RHE ne sont constitués que de la couche épidermique. De plus, certaines substances d'essai (p. ex., les substances fortement colorées) peuvent causer des interférences dans l'essai MTT; dans de tels cas, des contrôles supplémentaires sont nécessaires. TG 430, par contre, nécessite des échantillons de peau frais, qui peuvent créer des défis logistiques et des problèmes avec reproductibilité. De plus, le TG 430 ne convient qu'aux substances hydrosolubles; pour les substances hydrosolubles, le TG 431 devrait être préféré. Conscient de ces limites, notre laboratoire personnalise la stratégie d'essai pour chaque produit et propose des analyses supplémentaires au besoin.

Stratégie d'essais progressifs et son application dans notre laboratoire

L'OCDE recommande une stratégie d'essai par étapes pour l'évaluation de la corrosion.
Dans un premier temps, on évalue les données existantes, les mesures du pH et les analyses des relations structure-activité. Les matières ayant un pH ≤ 2 ou ≥ 11,5 sont classées directement dans la catégorie « corrosif pour la peau » (catégorie 1), et une in vitro test n'est pas nécessaire. Dans la deuxième étape, TG 430 ou TG 431 in vitro des essais sont effectués. Si ces essais indiquent que la matière est corrosive, in vivo les essais ne sont pas requis. Si les résultats des essais sont négatifs (la substance n'est pas corrosive), le TG 439 de l'OCDE (test d'irritation RhE) est effectué pour évaluer le potentiel d'irritation. Cette approche par étapes assure la validité scientifique tout en empêchant l'utilisation inutile d'animaux.

Dans notre laboratoire certifié GLP, nous effectuons des essais de corrosion dans le cadre du TG 431 de l'OCDE et du TG 430 en pleine conformité avec les normes internationales. Pour le TG 431, nous utilisons des modèles RHE validés (EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthiqueTM); pour le TG 430, nous fournissons des échantillons de peau bovine fraîche pour effectuer le test. Notre processus d'essai commence par une évaluation préliminaire complète, au cours de laquelle les propriétés physicochimiques de la substance d'essai, la valeur du pH, la solubilité et la structure chimique sont examinées. Sur la base de cette information, la méthode d'essai la plus appropriée est déterminée.

Les résultats d'essais sont interprétés selon les critères du SGH, et la matière est classée comme "corrosif pour la peau" (catégorie 1) ou "non corrosif". Nos rapports comprennent des détails sur la méthode d'essai, le modèle tissulaire ou l'échantillon cutané, la durée d'exposition, la viabilité cellulaire ou les valeurs de résistance, ainsi que des résultats témoins négatifs et positifs et une section d'interprétation. Les rapports d'étude approfondie conformes au modèle de l'OCDE satisfont aux exigences de l'UE REACH, du règlement CLP, du SGH et d'autres cadres réglementaires.

L'un des principaux avantages de notre laboratoire est que nous offrons des tests de corrosion et d'irritation dans le cadre d'une stratégie intégrée. Le potentiel de corrosion d'une substance (TG 430 ou TG 431) est d'abord évalué; si la substance n'est pas corrosive, son potentiel d'irritation (TG 439) est ensuite testé. Cette approche intégrée offre une efficacité en termes de temps et de coûts et génère un ensemble complet de données pour les présentations réglementaires.

Foire Aux Questions

L'une des questions les plus courantes que nous recevons au sujet du TG 431 et du TG 430 de l'OCDE est celle pour laquelle le test est approprié. Le TG 431 convient aux substances sous forme liquide, solide et pâteuse, ainsi qu'aux substances insolubles dans l'eau. En revanche, le TG 430 est idéal pour les substances solubles dans l'eau et pour celles dont le pH se situe aux extrémités de l'échelle. Notre laboratoire évalue les propriétés de la substance d'essai et recommande la méthode la plus appropriée.

On nous demande aussi fréquemment si in vitro Un essai de corrosion est nécessaire pour une matière ayant une valeur de pH extrême. No. Les matières dont le pH est ≤2 ou ≥11,5 sont classées directement dans la catégorie « corrosif pour la peau » (catégorie 1) sans appliquer le TG 430 ou le TG 431 de l'OCDE. Cette approche a été mandatée par l'OCDE pour empêcher les essais inutiles.

Il est également souvent demandé si in vitro Les résultats des essais de corrosion peuvent remplacer in vivo essais. Oui, les essais validés TG 430 et TG 431 permettent une classification de la corrosion sans nécessité in vivo essais. L'OCDE et l'UE REACH reconnaissent ces in vitro des méthodes d'essais primaires. Toutefois, si les résultats des essais ne sont pas concluants ou si l'autorité de réglementation le demande expressément, in vivo une validation peut être nécessaire.

En ce qui concerne la durée de l'essai, TG 431 produit généralement des résultats en 1 à 2 semaines; TG 430, cependant, peut prendre 2 à 3 semaines en raison de l'obtention d'échantillons de peau et de la stabilisation de la résistance. La durée totale est de 3 à 5 semaines. Enfin, la question se pose de savoir pour quelles présentations réglementaires ces tests peuvent être utilisés. Les rapports TG 430 et TG 431 sont valables pour les exigences de l'UE REACH, du règlement CLP, de la classification SGH, de l'EPA FIFRA et du KKDIK turc.

La corrosion cutanée est l'effet toxique local le plus grave que les substances chimiques peuvent causer, et déterminer avec précision cet effet constitue le fondement de la sécurité des utilisateurs. Avec nos tests, qui sont entièrement conformes aux normes TG 431 et TG 430 de l'OCDE, nous évaluons le potentiel de corrosion de vos produits selon les normes scientifiques les plus élevées et sans avoir besoin d'essais sur les animaux. Notre laboratoire certifié GLP, équipé de modèles RHE validés, d'échantillons de peau fraîche et d'une équipe expérimentée, est votre partenaire fiable pour les besoins de tests de corrosion de la peau. Pour démontrer la sécurité de votre produit, contactez-nous.