Par Sachiko Kaidzu, PhD, et Masaki Tanito, MD, PhD
L’American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) a récemment pris une mesure concernant le seuil de sécurité oculaire de l’exposition à la lumière ultraviolette C (UVC), le premier changement de ce type en 50 ans, et a augmenté la valeur limite de seuil (TLV) des UVC pour l’inactivation du virus .
La révision de la valeur seuil de sécurité des UVC permet l’utilisation de lampes UVC d’inactivation virale (lampe 222 nm) avec des réglages plus puissants. Nos données expérimentales sur les animaux ont peut-être joué un rôle essentiel dans cette révision tant attendue.
Types de rayonnement
Le rayonnement UV est subdivisé en UVA dans des longueurs d’onde allant de 315 à 400 nm, UVB 280-315 nm et UVC 200-280 nm par ordre décroissant. Quelle que soit la longueur d’onde, la lumière UV a été considérée comme nocive pour le corps humain. L’exposition chronique aux UV provoque non seulement un vieillissement prématuré de la peau, connu sous le nom de photovieillissement, mais peut également provoquer des cancers de la peau.
Dans l’œil, de nombreuses études ont été menées sur les effets du rayonnement UV et ont rapporté qu’il provoque des kératites aiguës, des ptérygions, des tumeurs conjonctivales et des cataractes. Cependant, la plupart des études ont rapporté les effets des UVA et des UVB, avec seulement quelques-unes sur les effets des UVC, car ils sont absorbés par la couche d’ozone et n’atteignent pas la surface de la terre.
Récemment, il est devenu clair que les UV à courte longueur d’onde, appelés Far-UVC, ont des effets germicides sur les virus et les bactéries, mais sont beaucoup moins dangereux pour les organismes vivants, y compris les humains. Avec la propagation du COVID-19, les UVC 222 nm, un UVC lointain, attirent beaucoup l’attention en tant que nouvel outil de prévention des infections pouvant être utilisé chez l’homme. L’ACGIH a déterminé la limite d’exposition aux UV pour une journée de travail de 8 heures en tant que TLV, qui est d’environ 22 mJ/cm2 pour les UVC de 222 nm. Cependant, cette valeur a été déterminée sur la base d’une étude publiée il y a plus de 40 ans.
Travaux menant à une TLV révisée pour les UVC
Nous avons réévalué les dommages cornéens induits par les UV en irradiant les cornées de rat avec
lumière UV de 5 longueurs d’onde différentes, puis a évalué les dommages cornéens à l’aide de deux indices, l’anneau de Meyer et la coloration à la fluorescéine, et les a comparés à des cornées non irradiées.1 Les UVC dans la plage de 254 nm ont causé le plus de dommages cornéens car ils sont proches du maximum longueur d’onde d’absorption des acides nucléiques et des lésions cornéennes se sont produites avec une dose d’irradiation de seulement 20 mJ/cm2.
Des lésions cornéennes ont également été observées à 300 mJ/cm2 pour les UVC à 235 nm et à 600 mJ/cm2 pour les UVB à 311 nm, tandis que les UVC à 222 et 207 nm, les UVC lointains, ont causé des lésions cornéennes à 5 000 et 15 000 mJ/cm2 , respectivement. Ces valeurs sont 250 et 750 fois supérieures à celles des UVC 254 nm, ce qui indique que les UVC lointains sont nettement moins dangereux pour la cornée.
Nous avons mené une autre étude dans laquelle nous avons examiné plus en détail la profondeur de pénétration de chaque longueur d’onde de la lumière UV sur le tissu cornéen en utilisant le dimère de cyclobutane pyrimidine, un marqueur des dommages à l’ADN induits par les UV, comme indicateur.2 La profondeur de pénétration des UV dans le centre du rat l’épithélium cornéen dépend de la longueur d’onde et les UVC lointains, à des longueurs d’onde de 207 et 222 nm, ne pénètrent que dans les couches superficielles de l’épithélium cornéen, qui est éliminé en 24 heures environ par le cycle de renouvellement physiologique. Cette pénétration extrêmement faible dans la cornée et le cycle de renouvellement rapide de l’épithélium cornéen peuvent être la principale raison des effets nettement moins dangereux des UVC lointains.
La profondeur de pénétration des UV dans l’épithélium limbique cornéen du rat dépendait également de la longueur d’onde; les UVC 207 et 222 nm n’ont atteint que la couche superficielle de l’épithélium limbique cornéen et non la zone basale où existent les cellules souches épithéliales cornéennes. Ces résultats suggèrent que le cycle de renouvellement de l’épithélium cornéen n’est pas affecté par les UVC lointains et que les tumeurs du ptérygion et de la conjonctive, qui sont causées par l’exposition aux UV, sont peu susceptibles de se développer. Les conclusions de l’étude sont que les UVC lointains sont moins dangereux pour les yeux qu’on ne le pensait auparavant.
Le second regard de l’ACGIH
En 2022, l’ACGIH a révisé les valeurs TLV pour le rayonnement UV à courte longueur d’onde inférieure à 240 nm pour la première fois en près de 50 ans, augmentant non seulement la valeur TLV pour les UV-C à 222 nm de 22 mJ/cm2 à environ 160 mJ/cm2 , une multiplication par 7, mais également en évaluant séparément l’œil et la peau, qui auparavant avaient été évalués ensemble.
La recherche menée à l’Université de Shimane a été une contribution majeure à cette révision. L’UVC 222 nm présente les avantages de ne pas produire de bactéries résistantes et de ne pas être affecté par les mutations virales, en plus de sa capacité à être utilisé chez l’homme. À la suite de la TLV révisée, on s’attend à ce que les UVC à 222 nm puissent être utilisés plus efficacement, et sa gamme d’applications sera encore élargie.
Sachiko Kaidzu, PhD
Courriel : [email protected]
Sachiko Kaidzu, PhD, est du Département d’ophtalmologie, Faculté de médecine de l’Université de Shimane, Izumo, Shimane, Japon.
Masaki Tanito, M.D., Ph.D.
Courriel : [email protected]
Masaki Tanito, MD, PhD est président du Département d’ophtalmologie, Faculté de médecine de l’Université de Shimane, Izumo, Shimane, Japon.
Références
1 Kaidzu S, Sugihara K, Sasaki M, et al. Évaluation des lésions cornéennes aiguës induites par la lumière ultraviolette de 222 nm et 254 nm chez des rats Sprague-Dawley. Free Radic Res 2019;53:611-617. doi : 10.1080/10715762.2019.1603378. Publication en ligne le 27 mai 2019.
2 Kaidzu S, Sugihara K, Sasaki M, et al. La réévaluation des lésions cornéennes du rat par les UV à courte longueur d’onde a révélé une propriété extrêmement moins dangereuse des UV-C lointains. Photochem Photobiol 2021;97:505-516. doi : 10.1111/php.13419. Publication en ligne du 3 mai 2021.
