Nickel: Effets sur le corps humain

Le nickel est un métal largement répandu dans la croûte terrestre et la technosphère. On le trouve dans les alliages, l'acier inoxydable, les pièces de monnaie, les bijoux et les composants techniques, ainsi que dans les sols, l'eau et, en faibles quantités, dans les aliments. Chez l'homme, le nickel n'est pas considéré comme un oligo-élément essentiel classique au même titre que le fer ou l'iode, mais aucun environnement n'est totalement exempt de nickel; l'exposition à ce métal est donc inévitable. [1]

Le principal problème pratique lié au nickel n'est pas tant l'intoxication aiguë que l'allergie et l'exposition chronique. Le nickel est l'un des principaux allergènes responsables de la dermatite de contact allergique. Dans la population européenne, la sensibilité au nickel touche environ 8 à 20 % des adultes et une proportion comparable d'enfants, notamment les femmes et les personnes ayant des piercings ou portant fréquemment des bijoux bon marché. [2]

Le nickel est ingéré quotidiennement par l’alimentation en quantités de l’ordre du microgramme. L’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) estime que chez certains groupes de population, notamment les enfants et les personnes déjà sensibilisées au nickel, une exposition alimentaire chronique et aiguë peut provoquer des réactions cutanées systémiques et d’autres effets indésirables. En 2020, les experts ont actualisé leur évaluation des risques et fixé une dose journalière admissible de 13 microgrammes par kilogramme de poids corporel par jour en cas d’exposition chronique. [3]

Il est important de noter que le nickel présente une hétérogénéité toxicologique. Ses différents composés varient en termes de solubilité, de capacité à former des espèces réactives de l'oxygène et de capacité à pénétrer les cellules. Dans l'air et en milieu industriel, le nickel est considéré comme cancérogène en raison de l'inhalation prolongée de certains composés, tandis qu'au contact de la peau à domicile, les allergies et les irritations sont les principaux facteurs. Dans l'eau potable et les aliments, le nickel est considéré avant tout comme un élément potentiellement toxique et allergène, plutôt que comme un composant bénéfique. [4]

La question de savoir si le nickel joue un rôle physiologique bénéfique chez l'humain fait l'objet d'un débat distinct. Chez les bactéries et les plantes, le nickel est effectivement un cofacteur nécessaire à certaines enzymes. Chez l'humain, aucune fonction vitale clairement identifiée n'a été mise en évidence, bien que le nickel puisse intervenir à l'état de traces dans la régulation de certains systèmes enzymatiques. Par conséquent, les recommandations actuelles le considèrent comme un contaminant et un allergène, plutôt que comme un nutriment nécessitant une supplémentation ciblée. [5]

Tableau 1. Informations essentielles sur le nickel

Paramètre	Signification
Statut biologique de l'homme	Non reconnu comme un micronutriment essentiel, il est considéré comme un polluant et un allergène [6].
Principales voies de contact	Peau, aliments, eau, inhalation d’aérosols au travail [7]
L'effet de masse principal	Dermatite de contact allergique et dermatite de contact systémique chez les personnes sensibilisées [8]
Dose journalière admissible (exposition chronique)	13 microgrammes par kilogramme de poids corporel par jour selon les experts européens [9]
Groupes à risque particuliers	Les enfants, les personnes allergiques au nickel, les patients atteints de dermatoses chroniques et certaines expositions professionnelles [10]

Le nickel dans l'environnement et ses voies d'entrée dans l'organisme

Le nickel est présent dans les sols et les roches, d'où il pénètre dans les plantes, l'eau, puis la chaîne alimentaire. Dans des conditions naturelles, les concentrations de nickel sont généralement faibles, mais l'activité industrielle, la combustion de combustibles et la production d'alliages, de batteries et de produits chimiques peuvent accroître ses niveaux dans l'air, la poussière et les eaux usées. Pour la population non impliquée dans la production industrielle, les principales sources d'exposition au nickel ne sont pas l'air, mais l'alimentation, l'eau et le contact cutané avec les produits. [11]

L’alimentation est considérée comme la principale source de nickel pour une personne moyenne. La contribution des différents aliments dépend de la composition du sol, de l’eau et des procédés de transformation. Les légumes, les céréales, les noix, le chocolat, le cacao et certaines légumineuses y contribuent souvent de manière significative. Les estimations européennes indiquent que ce sont les aliments d’origine végétale, et non la viande ou les produits laitiers, qui contribuent le plus à l’apport quotidien en nickel. [12]

L’eau potable contient généralement des traces de nickel. L’Organisation mondiale de la santé recommande une limite de sécurité de 70 microgrammes par litre, tandis que l’Union européenne a établi une norme plus stricte d’environ 20 microgrammes par litre. Le nickel présent dans l’eau peut provenir non seulement de la minéralisation naturelle, mais aussi de la corrosion des canalisations et raccords métalliques, en particulier ceux qui sont nickelés. [13]

La voie de contact cutanée est importante en cas d’allergies. Le nickel est libéré par les alliages présents dans les bijoux, les fermoirs, les montres, les lunettes et les vêtements en métal, notamment lors d’un contact prolongé avec la transpiration et les frottements. C’est pourquoi une initiative européenne bien connue a été mise en place pour limiter la libération de nickel par les produits de consommation, ce qui a permis de réduire significativement la sensibilisation de la population après l’introduction des directives. [14]

Pour les travailleurs des secteurs de la métallurgie, de la galvanoplastie, de la production de batteries et de nombreuses autres industries, l'inhalation constitue une voie d'exposition importante. Dans ces milieux, le nickel est considéré comme un cancérogène professionnel pour les voies respiratoires et un facteur de risque de bronchite chronique et d'autres maladies. Les mesures de protection, la surveillance de la qualité de l'air et le respect des concentrations maximales admissibles sont des éléments essentiels de la sécurité au travail. [15]

Tableau 2. Principales voies d'entrée du nickel et leurs caractéristiques

Chemin	Pour qui est-ce le plus important?	Effets principaux
Nourriture	Population générale, en particulier les enfants	Exposition chronique, réactions systémiques chez les individus sensibilisés [16]
Eau potable	Population vivant dans des régions à forte concentration de nickel et à forte corrosion des canalisations	Contribution supplémentaire à l’apport alimentaire, réactions possibles chez les personnes souffrant d’allergies [17]
contact cutané	Les personnes qui portent fréquemment des bijoux et des objets contenant du nickel	Dermatite de contact allergique, sensibilisation [18]
Inhalation d'aérosols	travailleurs de l'industrie du nickel	Risque de maladies respiratoires et de certaines formes de cancer en cas d’exposition à long terme [19]

Métabolisme du nickel: absorption, distribution et excrétion

Après ingestion avec des aliments, le nickel est relativement mal absorbé par le tube digestif. Les estimations de sa biodisponibilité varient, mais n'excèdent généralement pas 1 à 10 % de la quantité ingérée. L'absorption est influencée par la forme chimique du nickel, la composition des aliments et la présence de fer, de calcium et d'autres métaux concurrents. Les sels de nickel solubles sont mieux absorbés que les formes peu solubles. [20]

Le nickel absorbé se distribue dans le sang et les tissus, se liant aux protéines plasmatiques et aux structures cellulaires. Une part importante se dépose dans le foie, les reins, les poumons et le tissu osseux, mais les concentrations dans ces organes restent faibles par rapport aux éléments physiologiques normaux. Aux niveaux d'exposition domestique, l'accumulation est limitée, mais en cas d'exposition professionnelle chronique, les concentrations tissulaires augmentent. [21]

L’élimination du nickel se fait principalement par les reins, dans l’urine. C’est pourquoi la fonction rénale est importante pour la gestion de la charge systémique: en cas de fonction rénale normale, l’organisme est capable d’éliminer relativement rapidement la majeure partie du nickel absorbé. Une certaine quantité est également éliminée par la bile et la sueur. En cas d’insuffisance rénale, le risque d’accumulation augmente. [22]

Au niveau moléculaire, le nickel peut interagir avec les protéines et les enzymes, déplaçant d'autres métaux et participant à la formation d'espèces réactives de l'oxygène. Des données expérimentales indiquent que le nickel peut perturber le métabolisme du fer en entrant en compétition avec les systèmes de transport et en se liant aux enzymes, ce qui, en théorie, affecte la régulation de l'hypoxie et l'expression de certains gènes. Ces mécanismes sont pris en compte dans les nouvelles évaluations toxicologiques. [23]

Chez l’humain, il n’a pas encore été démontré qu’une carence en nickel provoque un syndrome clairement identifiable. Par ailleurs, l’organisme s’adapte à un certain niveau d’exposition de fond, et une absence totale d’exposition est impossible à atteindre en pratique. C’est pourquoi les évaluations des risques ne visent pas à identifier les carences, mais à limiter l’exposition excessive à la dose journalière admissible et à surveiller les populations sensibles. [24]

Tableau 3. Principales caractéristiques du comportement du nickel dans l'organisme

Scène	Particularité
Absorption intestinale	Faible, environ 1 à 10 %, plus élevé sous forme soluble, plus faible dans le contexte d’aliments riches en fer [25]
Distribution	Faibles concentrations dans le sang, accumulation dans le foie, les reins, les poumons, les os en cas d’exposition chronique [26].
Retrait	Principalement par les reins avec l’urine, en partie avec la bile et la sueur [27].
Effets moléculaires	Formation d’espèces réactives de l’oxygène, compétition avec le fer pour le transport et les enzymes [28]
État biologique	Il n’existe pas de syndrome de carence reconnu chez l’homme, l’accent est mis sur la limitation des excès [29].

Toxicité et allergie au nickel

D'un point de vue toxicologique, le nickel est dangereux principalement en tant qu'allergène. La dermatite de contact allergique, qui survient lorsque la peau entre en contact avec le nickel, est l'une des maladies allergiques les plus fréquentes. Selon diverses études, la proportion de personnes présentant des tests cutanés positifs au nickel varie de 8 à 20 % dans la population générale, et parmi les patients atteints de dermatite de contact, une sensibilité au nickel est observée chez environ un quart d'entre eux, voire plus. Des taux particulièrement élevés ont été rapportés chez les femmes et les personnes ayant des piercings. [30]

Le nickel provoque une sensibilisation en cas de contact cutané prolongé. Après une sensibilisation initiale, même une exposition minime ultérieure peut entraîner l'apparition d'une éruption cutanée, de rougeurs, de démangeaisons et d'un décollement de la peau aux points de contact avec le métal. Dans les cas graves, l'éruption peut s'étendre au-delà de la zone de contact, provoquant une dermatite chronique, notamment sur les mains, les oreilles, le nombril et sous la ceinture. [31]

Un autre problème est la dermatite de contact systémique. Chez les personnes déjà sensibilisées au nickel, la consommation d'aliments contenant de fortes doses de nickel peut provoquer des éruptions cutanées généralisées et une exacerbation de l'eczéma. Des toxicologues européens ont montré qu'une ingestion aiguë d'environ 4,3 microgrammes de nickel par kilogramme de poids corporel peut déclencher des réactions chez ces patients; une procédure d'évaluation des risques spécifique à l'exposition aiguë a donc été mise en place. [32]

À fortes doses, rencontrées dans de très rares situations domestiques ou lors d'accidents industriels, le nickel peut provoquer des effets toxiques aigus: nausées, vomissements, douleurs abdominales, vertiges, grande faiblesse et détresse respiratoire. Lors d'expériences animales, les sels de nickel solubles ont montré une toxicité à des doses bien supérieures à l'exposition humaine normale. Pour la population générale, le principal problème réside dans les effets chroniques et allergiques. [33]

Certains composés du nickel sont reconnus comme cancérogènes pour l'homme en cas d'inhalation prolongée sur le lieu de travail, principalement en raison du risque de cancer du poumon et des sinus. Ces risques sont liés à une exposition professionnelle à de fortes concentrations d'aérosols et de poussières. Pour les personnes ne travaillant pas avec du nickel, les risques dermatologiques et gastro-intestinaux sont plus importants, et les risques professionnels sont réglementés par des normes sanitaires et des niveaux de contrôle spécifiques. [34]

Tableau 4. Principaux effets indésirables du nickel

Type d'impact	Effet principal	À qui cela s'adresse-t-il?
contact cutané	Dermatite de contact allergique, eczéma chronique	Personnes avec piercings, bijoux, dermatite de contact [35]
Exposition alimentaire chez les individus sensibilisés	Dermatite de contact systémique, exacerbation de l'eczéma	Patients atteints d’allergie au nickel et de dermatoses atopiques [36]
doses aiguës élevées par voie orale	Symptômes gastro-intestinaux, toxicité systémique possible	Des cas rares d’accidents ou de pollution importante [37]
Inhalation prolongée d'aérosols industriels	Maladies pulmonaires chroniques, risque accru de certaines formes de cancer	Les travailleurs des industries exposées aux composés de nickel solubles [38]

Normes, sources alimentaires et rôle de l'alimentation

L’évaluation européenne des risques de 2020 a établi une dose journalière admissible de 13 microgrammes par kilogramme de poids corporel pour le nickel en cas d’exposition chronique. Pour une personne de 70 kilogrammes, cela représente environ 910 microgrammes de nickel par jour. L’exposition aiguë chez les personnes sensibilisées a été étudiée séparément; chez ces dernières, environ 4,3 microgrammes de nickel par kilogramme de poids corporel lors d’un seul repas peuvent provoquer une réaction cutanée. Ceci souligne que la marge de sécurité est plus étroite pour les personnes allergiques. [39]

Les analyses alimentaires de la population générale montrent que l’exposition chronique au nickel se situe dans les limites acceptables pour la plupart des adultes, mais qu’elle peut dépasser le niveau recommandé chez les enfants, les nourrissons et les personnes consommant de grandes quantités de certains aliments (par exemple, certains légumes, céréales et chocolat). Les experts européens notent que les jeunes sont significativement plus susceptibles de dépasser l’apport journalier admissible que les adultes. [40]

Les aliments à teneur relativement élevée en nickel comprennent souvent le cacao et le chocolat, certaines noix, les céréales complètes, l'avoine, les produits à base de soja, certains légumes à feuilles vertes et les légumineuses. Cependant, leur teneur exacte varie considérablement selon le sol, l'eau et les pratiques agricoles. La viande, le lait et les œufs contribuent généralement moins à l'apport quotidien en nickel. Pour les personnes non allergiques au nickel, ces aliments peuvent faire partie de leur alimentation habituelle. [41]

Au niveau réglementaire, l’Union européenne examine et met en place des limites maximales de concentration en nickel pour un certain nombre de produits alimentaires, notamment les aliments pour bébés et certaines catégories. En effet, les enfants, compte tenu de leur poids, consomment davantage de nickel provenant d’une même gamme d’aliments. L’instauration de seuils maximaux dans les aliments et l’eau potable contribue à réduire le risque de surdosage chronique chez les groupes les plus vulnérables. [42]

Pour un adulte moyen non allergique au nickel, les restrictions alimentaires ne sont généralement pas nécessaires. L'important est d'avoir une alimentation variée et d'éviter les excès d'aliments identiques, surtout s'ils sont potentiellement riches en nickel. En cas de réactions systémiques avérées au nickel, un médecin et un nutritionniste peuvent recommander un régime pauvre en nickel temporaire, limitant les sources les plus saturées, avec une réintroduction progressive des aliments en fonction de l'évolution des symptômes. [43]

Tableau 5. Sources alimentaires de nickel et contribution estimée

Groupe de produits	Caractéristiques de la teneur en nickel	Contribution à l'exposition quotidienne
Légumes et produits végétaux	La teneur dépend du sol et de l'eau, une contribution notable est systématiquement constatée.	Souvent la principale source pour la population [44]
Chocolat, cacao, quelques noix et légumineuses	Peut contenir des niveaux de nickel plus élevés que d'autres produits	Important pour une utilisation fréquente, notamment chez les enfants et les personnes souffrant d’allergies [45].
Céréales et produits à grains entiers	Le nickel est concentré dans l'enveloppe des grains, mais les grains entiers peuvent en contenir davantage.	Une part importante du régime alimentaire dans un certain nombre de pays [46]
Produits carnés et laitiers	Concentrations généralement plus faibles que celles des sources végétales	Généralement une part plus petite de l'apport total de nickel [47]
Eau potable	La contribution dépend de la concentration locale et de la corrosion des équipements	Peut être significatif dans certaines régions avec des niveaux élevés de nickel [48].

Groupes à risque particuliers et prévention

Les personnes atteintes de dermatite de contact allergique et présentant une sensibilisation avérée constituent le principal groupe à risque d’exposition au nickel. Chez elles, même de faibles doses supplémentaires de nickel, par contact avec des bijoux, des ceintures, des fermoirs ou par la consommation d’aliments riches en nickel, peuvent provoquer des poussées. Il est recommandé de choisir des articles libérant peu de nickel, de porter des bijoux sans nickel et, en cas de réactions systémiques, d’adopter temporairement un régime alimentaire adapté et de consulter un dermatologue. [49]

Les enfants et les adolescents sont particulièrement vulnérables pour deux raisons. Premièrement, leur apport alimentaire relatif par kilogramme de poids corporel est plus élevé, ce qui entraîne une consommation accrue de nickel à régime alimentaire égal. Deuxièmement, les piercings précoces et le port de bijoux bon marché augmentent significativement le risque de développer une allergie au nickel, qui persiste ensuite toute la vie. Des initiatives européennes et des études récentes soulignent l'impact des piercings chez l'enfant sur l'incidence croissante de l'allergie au nickel. [50]

Les patients atteints de dermatoses chroniques, notamment de dermatite atopique et d'eczéma chronique des mains, sont plus susceptibles de réagir au nickel et peuvent le tolérer moins bien. Il est donc primordial pour eux d'éviter tout contact prolongé avec les métaux, de surveiller la composition de leurs bijoux, de leurs vêtements et de leurs outils de travail, et de discuter avec leur médecin de la pertinence d'un régime pauvre en nickel lors de poussées persistantes. [51]

Les travailleurs des industries utilisant du nickel sont exposés à un risque accru d’inhalation de polluants. Des mesures de protection sont mises en place à leur intention, notamment la ventilation, les équipements de protection individuelle, la surveillance de la qualité de l’air et des examens médicaux. Pour la population environnante, il est important que les émissions industrielles soient conformes à la réglementation et que les sources d’eau potable soient protégées de toute contamination. [52]

Il est déconseillé aux patients présentant une allergie au nickel confirmée et des réactions systémiques graves de prendre des suppléments de métaux sans avis médical, d'expérimenter des régimes détox à la mode ou d'utiliser des suppléments minéraux inconnus. Tout changement alimentaire, en particulier l'élimination de groupes d'aliments entiers, doit être discuté avec un médecin afin de prévenir les carences en autres nutriments. [53]

Tableau 6. Pour qui la surveillance de l'exposition au nickel est particulièrement importante

Groupe	mesures préventives de base
Les personnes allergiques au nickel	Éviter les bijoux et accessoires contenant du nickel, suivre un régime pauvre en nickel en cas de réactions systémiques, être suivi par un dermatologue [54].
Enfants et adolescents	Limiter les piercings précoces, choisir des bijoux sans nickel, contrôler la nutrition et les produits qui entrent en contact avec la peau [55]
Patients atteints de dermatoses chroniques	Minimisez le contact prolongé de la peau avec le métal, discutez des restrictions alimentaires avec votre médecin [56].
travailleurs de l'industrie du nickel	Utilisation d’équipements de protection, respect des réglementations, examens médicaux réguliers et surveillance de la qualité de l’air [57]
jeunes enfants et nourrissons	Surveillez les niveaux de nickel dans les aliments et l’eau pour bébés, évitez les suppléments et les médicaments inutiles contenant du nickel [58].

Questions fréquentes sur le nickel et la santé

Est-il nécessaire de prévoir un apport spécifique en nickel comme oligo-élément?
Non. Le nickel n’est pas reconnu comme un nutriment essentiel pour l’homme, et une carence en nickel n’a pas été décrite comme un syndrome distinct. L’objectif est plutôt d’éviter de dépasser l’apport journalier recommandé et de prévenir le déclenchement de réactions allergiques. [59]

Est-il dangereux de boire de l'eau contenant du nickel?
L'évaluation dépend de la concentration. À des niveaux inférieurs à la limite recommandée par l'Organisation mondiale de la santé (70 microgrammes par litre) et aux normes nationales plus strictes (par exemple, 20 microgrammes par litre dans l'Union européenne), l'eau est généralement considérée comme potable, sauf en cas d'allergie sévère au nickel. Si la limite est dépassée, il convient d'en discuter avec le fournisseur d'eau et un médecin. [60]

Une analyse sanguine peut-elle révéler la quantité de nickel présente dans l’organisme?
Les analyses de nickel dans le sang et l’urine sont principalement utilisées en médecine du travail et en toxicologie. Pour la population générale, ces analyses sont rarement informatives et ne sont pas considérées comme des examens diagnostiques de routine, sauf en cas d’indications claires ou de suspicions d’exposition professionnelle. [61]

Que faire en cas d'allergie au nickel et d'éruptions cutanées fréquentes?
La première étape consiste à limiter au maximum le contact de la peau avec le nickel: remplacer les bijoux, ceintures, fermoirs et lunettes par des articles sans nickel. La deuxième étape est de discuter avec un dermatologue de la nécessité d'un régime pauvre en nickel et de choisir des produits de soins de la peau adaptés. Il est important de ne pas s'imposer de restrictions strictes sans avis médical, afin d'éviter d'autres carences nutritionnelles. [62]

Une personne en bonne santé doit-elle éviter les aliments contenant du nickel?
Sauf en cas d’allergie et si vous suivez un régime alimentaire équilibré, il n’est pas nécessaire d’éviter spécifiquement ces aliments. Il est plus judicieux de privilégier une alimentation variée, riche en aliments peu transformés, et d’éviter les excès d’aliments potentiellement riches en nickel. L’objectif est de surveiller les groupes vulnérables, et non d’imposer des restrictions strictes à tous. [63]