Thallium, Tl

Le thallium ,Tl, appartient aux groupes IIIa de la classification de Mendeleïv, ainsi que l’aluminium, le gallium et l’indium. Son numéro atomique est 81, sa struture électronique (Xe) 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹.

Le thallium, élément lourd, de masse atomique 204, donne par ionisation l’ion thalleux Tl⁺ et l’ion thallique Tl³⁺ alors que l’aluminium et le gallium donnent essentiellement des ions trivalents.

L’ion Tl⁺ à un rayon ionique de 1,47 A° proche de celui du potassium qui est de 1,33 A° , de celui du rubidium 1,47 A°. Même s’ils ont des rayons ioniques voisins, leur nombre d’électrons diffèrent considérablement 18 pour K⁺, 36 pour Rb⁺ et 80 pour Tl⁺. 

Dans les milieux biologiques, le thallium Tl⁺ entre en compétition avec le potassium et peut avoir de plus certains effets rappelant ceux de de l’argent. Bien qu’il ne réagisse pas beaucoup avec les groupes SH, le thallium forme un complexe avec le diéthyldithiocarbamate.  

Présence

On trouve du thallium dans certains minerais où il est associé au zinc, au plomb et au cadmium.  

Le thallium est utilisé dans la fabrication de certaines cristaux, des fibres optiques et des composants électroniques.  

Le thallium à été utilisé et est utlisé dans certains pays comme raticide (pour la destruction des rongeurs rats, souris, mulots etc…). Il a été également préconisé pour la destruction des fourmis.  

Par ailleurs le thallium a été préconisé comme agent épilatoire en application locale et, comme il s’agit d’un élément toxique, cette utilisation doit être totalement proscrite.

Toxicocinétique

Le thallium sous forme d’ion thalleux est facilement absorbé par voie digestive, par voie pulmonaire et même cutanée. Par contre l’ion thallique Tl³⁺, s’il n’est pas réduit en Tl⁺, n’est pas absorbé par le tube digestif.

Le thallium passe dans le sang où il est présent à plus forte concentration dans les hématies que dans le plasma. Ainsi, lors d’une intoxication il est souhaitable de doser le thallium à la fois dans le plasma et dans le sang total où sa concentration normale est inférieure a 1 µg/L.

Le thallium se distribue dans les tissus en particulier le rein et le coeur.  

La fixation de thallium par le coeur est mise à profit dans l’exploration du myocarde. Le thallium comme le potassium pénètre dans la cellule myocardique grâce à la pompe Na⁺ /K⁺ – ATPase dont le fonctionnement nécessite la présence d’ATP synthétisé par les mitochondries. La scintigraphie, en suivant la distribution du thallium radioactif, de masse 201, dans le myocarde permet de détecter les zones lésées.  

La scintigraphie au thallium peut être potentialisée par l’administration par voie intraveineuse de dipyridamole qui inhibe la captation d’adénosine responsable d’une vasodilatation coronarienne très importante. Le dipyridamole peut être remplacé par l’adénosine. Des produits marqués au technetium sont également utilisés en scintigraphie myocardique.  

L’élimination de thallium est essentiellement urinaire, normalement inférieure à 1µg/L, mais une élimination digestive ainsi qu’une élimination par les cheveux existe parallèlement.  

Le thallium traverse la barrière placentaire et est tératogène.  

Toxicité

Le thallium n’est pas un élément essentiel, il n’a aucun effet bénéfique connu. Il est très toxique : chez l’adulte une prise unique par voie orale de 0,5 à 1g peut entrainer la mort. 

De nombreux expériences in vitro ont montré que ion thallium monovalent présente de grandes analogies avec l’ion potassium qu’il peut mimer ou antagoniser, ainsi le thallium peut soit activer soit inhiber l’aldéhyde déhydrogénase, la pyruvate kinase, la Na⁺ /K⁺ -ATPase.  

L’ion thallium trivalent se fixe sur la transferrine et a des similitudes avec le fer ferrique.  

La toxicité du thallium résulte essentiellement de sa ressemblence avec le potassium avec lequel il entre en compétition. Les signes d’une intoxication par le thallium dépendent de l’importance de l’intoxication aigue, subaigue ou chronique. 

Les symptômes d’une intoxication par le thallium apparaissent plus ou moins rapidement en fonction de son importance. Les premiers signes lors d’une intoxication relativement importante sont les troubles digestifs, nausées, vomissements et diarrhée suivie d’une constipation.  

En quelques heures ou quelques jours apparaissent des symptômes neuropsychiatriques, désorientation, léthargie, tremblements, céphalées, convulsions, coma, état psychotique, insomnie, hyperesthésie. Plus tardivement apparaissent de neuropathies à type de polynévrite douloureuse. Il peut également exister une névrite optique  

Par ailleurs on peut observer une de tachycardie, une hypertension artérielle, de la salivation et des sueurs.  

Environ 2 à 4 semaines après une intoxication, même en prise unique, il apparait une chute des poils et des cheveux. Il s’agit d’un symptôme tout à fait caractéristique de l’intoxication par le thallium qui pourrait s’expliquer par la fermeture des canaux potassiques.

L’existence d’une polyneuropathie et d’une alopécie constitue des signes évocateurs d’une intoxication par le thallium.  

Traitement

Les médicaments chélateurs ne se sont pas montrés efficaces dans le traitement de l’intoxication par le thallium, il faut donc tenter d’éliminer le thallium par lavage gastrique, et administrer du potassium qui entre en compétition avec lui et réduit peut être sa toxicité.  

Pour inhiber l’absorption digestive on peut donner du bleu de Prusse, sous forme de sel de potassium, appelé dans la littérature anglosaxonne potassium ferric ferrocyanide II.  

Remarque :

Il a été suggéré que le thallium se fixerait sur la riboflavine et inactiverait son fonctionnement mais on ne dispose pas d’études d’intoxications traitées par administration de riboflavine.

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