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Le potentiel génotoxique de la sulfentrazone a été évalué dans des systèmes in vitro et in vivo. La sulfentrazone n’a pas eu d’effets mutagènes lors du test d’Ames sur cellules de microorganismes, mais l’on a constaté des signes d’une induction de colonies de mutants par rapport au niveau de référence, et ce, à des concentrations donnant lieu à l’apparition d’un précipité, en l’absence d’un système d’activation métabolique (S9) dans les cellules mammaliennes. La sulfentrazone n’a causé aucune aberration chromosomique lors d’une étude de létalité dominante chez le rat et d’une étude in vivo sur cellules de moelle osseuse de souris. Dans l’ensemble, la sulfentrazone n’est pas considérée comme étant génotoxique.

Dans l'étude sur la reproduction chez le rat, des effets aux testicules ont été observés, mais rien n'indique qu'ils résultent d'un changement de la balance hormonale. Il n'y a rien dans les études disponibles qui suggère que la sulfentrazonee puisse causer une perturbation du système endocrinien.

Une vulnérabilité accrue a été mise en évidence chez les petits au cours de l’étude sur la toxicité pour la reproduction du rat. Les effets chez les petits (diminution de la taille des portées, du taux de survie des petits et de la portée [en périodes prénatale, postnatale et de lactation], diminution du poids des petits pendant la lactation chez les petits des deux générations, et dégénérescence ou atrophie de l’épithélium des cellules germinales du testicule) recensés au cours de cette étude ont été jugés plus graves que ceux observés chez les animaux parents (augmentation des cas d’avortement spontané, baisse du taux de gestation, diminution du poids corporel et de la prise pondérale chez les mères de la génération F1 à la même dose.

Des effets toxiques (baisse du poids moyen du foetus et du nombre de sites d’ossification) ont aussi été observés chez des foetus au cours d’une étude sur la toxicité sur le plan du développement, à une dose non toxique pour les mères. De plus, à la dose maximale d'essai (DME), des effets graves ont été constatés chez les foetus (malformations chez sept foetus) en présence d’effets toxiques chez les mères.

0,046. L’étude sur la reproduction menée sur plusieurs générations a été jugée des plus appropriées pour l’établissement de ladose journalière admissible; au cours de cette étude, la dose sans effet nocif observé (DSENO) avait été fixée à 13,7 mg/kg/j (fondée sur une diminution de la taille des portées) et la DMENO à 33,3 mg/kg/j. Le facteur global d'évaluation était de 300.

0,14 La dore de référence chronique pour toutes les populations  a été établie d’après l’étude sur la toxicité de la reproduction chez le rat d'une durée de 2 générations et associée à une dose sans effet nocif observé (DSENO) de 14 mg/kg/j, compte tenu de la viabilité prénatale réduite (fœtus et litière), réduction de la taille de la litière, augmentation du nombre de chiots mort-nés, une survie postnatale réduite chez les chiots, etc., observées chez les fœtus des mères exposées à une dose minimale entraînant un effet nocif observé (DMENO) de 33 mg/kg/j.

L’étude sur la neurotoxicité aiguë chez le rat a mis en évidence certains effets neurotoxiques à la dose maximale d'essai (DME). Entre autres constatations, citons les données d’une batterie d’observations fonctionnelles, telles qu’une démarche chancelante, une posture anormale, une altération du réflexe de redressement, de même qu’une réduction de la mesure de l’étalement moyen du pied posé au sol et de la force de préhension moyenne des membres postérieurs. Même si une neurotoxicité a été observée à la DME, une toxicité systémique a été constatée à une dose inférieure à la DME. Une étude sur la neurotoxicité d’une durée de 90 jours a également été réalisée chez le rat. Cette étude a permis d’observer des cas de neurotoxicité (fondée sur les conclusions de la batterie d’observations fonctionnelles) et de mortalité à la DME. La DME a donné lieu à des cas de mortalité et à des observations pathologiques globales. Aucun signe neuropathologique n’a été relevé. Même se elle n’a pas causé de lésions irréversibles au système nerveux, on estime que la sulfentrazone exerce une certaine neurotoxicité à des doses entraînant d’autres effets graves comme la mortalité.