Études chez l'humain

Des travailleuses russes exposées à des concentrations de cadmium variant de 0,02 à 35 mg/m³ ont donné naissance à des bébés de petits poids par rapport à des femmes non exposées. Aucune malformation congénitale n'a été observée. Aucune association entre le poids à la naissance et la durée de l'exposition des mères n'a été mise en évidence. Cette étude présente des biais (aucun contrôle concernant le poids maternel, l'âge gestationnel ou d'autres facteurs pouvant influencer le poids) (Tsvetkova 1970, cité dans l'ATSDR 2008). 

Une diminution non significative du poids de bébés, dont les mères était exposées professionnellement à des métaux lourds incluant du cadmium et du plomb a été rapportée. Aucun effet adverse n'a été observé chez les nouveaux-nés. La mesure des métaux a été effectuée dans les cheveux, cette méthode est limitée puisqu'elle ne permet pas de distinguer l'apport exogène ou endogène (Huel et al. 1984, cités dans l'ATSDR 2008). 

L'exposition au cadmium n'a pas été associée à une diminution du poids à la naissance chez les nouveaux-nés de travailleuses dans une industrie de fabrication de piles au nickel cadmium. Aucune information sur les concentrations de cadmium dans l'air n'a été rapportée. Des mesures de cadmium sanguin et placentaire ont été effectuées chez certaines de ces travailleuses et une corrélation positive a été notée. Les auteurs n'ont pas observé d'effet néfaste sur la morphologie du placenta. Ils indiquent que leur étude ne fournit pas d'évidence que le placenta soit un organe cible suite à une exposition au cadmium (Berlin et al. 1992, cités dans l'EU RAR 2007).   

Une étude visant à déterminer si les émissions d'une fonderie peuvent avoir des effets sur le poids des nouveaux-nés et sur l'augmentation du risque de mortalité périnatale a été réalisée en Suède. Les conclusions de cette étude,  même si plutôt négatives, ne peuvent être utilisées puisque les travailleurs (pères ou mères) étaient exposés à plusieurs contaminants (dioxyde de soufre, plomb, cuivre, arsenic, mercure, cadmium, etc.) et que l'exposition au cadmium n'a pas été quantifiée (Wulff et al. 1995, cités dans l'EU RAR 2007).  

Plusieurs études épidémiologiques ont été effectuées chez des populations non exposées professionnellement (via l'environnement; émissions de fonderies, sols contaminés, etc.). Elles sont décrites dans un rapport de la communauté européenne (EU RAR 2007). Ce rapport conclut que les évidences épidémiologiques associant une exposition à des composés de cadmium, principalement par voie orale, à des effets sur le développement (poids à la naissance, malformations, performances neurocomportementales) semblent faibles pour la population en général.

Études chez l'animal

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées.

Des rates ont été exposées à du chlorure de cadmium sous forme d'aérosol (0, 0,2, 0,4 et 0,6 mg Cd/m³) pendant 21 jours. Une diminution significative du poids foetal a été observée à la plus forte dose en présence de toxicité maternelle (Prigge 1987b cité dans l'ATSDR 2008).  

Baranski (1984) a exposé des rats à un aérosol d'oxyde de cadmium avant l'accouplement, pendant l'accouplement et la gestation (0, 0,02 et 0,16 mg/m³; 5 h/j; 5 j/sem.). L'auteur a conclu que l'exposition ne produit pas d'augmentation de la mortalité embryonnaire ou foetale, ni de malformations ou de changements du poids foetal moyen à la naissance. 

Le NTP (1995) a effectué une étude chez le rat par inhalation d'un aérosol d'oxyde de cadmium (0, 0,05, 0,5 et 2 mg/m³; jours 4 à 19 de la gestation). Une diminution significative du poids foetal ainsi qu'un retard d'ossification (sternum, pelvis) ont été observés à la plus forte dose, en présence de toxicité maternelle (diminution significative du poids, du gain de poids, signes cliniques de toxicité: dyspnée). 

Des souris ont été exposées à un aérosol d'oxyde de cadmium (0, 0,05, 0,5 et 2 mg/m³; jours 4 à 17 de la gestation). Une diminution du nombre de gestations a été notée aux doses de 0,5 et  2 mg/m³. Le poids foetal des souriceaux des deux sexes et le pourcentage des rejetons mâles vivants étaient significativement réduits à plus forte dose. Une augmentation significative du nombre de résorptions par portée et un retard d'ossification du sternum ont été observés à 2 mg/m³. De la toxicité maternelle (diminution significative du poids, du gain de poids, signes cliniques de toxicité: dyspnée, hypoactivité) a été notée à la plus forte dose (NTP 1995). 

Plusieurs études ont été effectuées par voie orale chez le rat ou la souris en utilisant des composés de cadmium (chlorure ou acétate). Elles sont décrites dans l’ATSDR 2008 et dans un rapport de la communauté européenne (EU RAR 2007). Ce dernier conclut que les composés de cadmium causent une réduction du poids et des malformations (principalement squelettiques) chez les rejetons d’animaux exposés par gavage ou dans la diète à des doses qui produisent de la toxicité maternelle. Il indique que les doses pouvant causer des effets sur le développement et de la toxicité maternelle seraient supérieures à 5 ppm ou approximativement 0,6 mg/chlorure de cadmium/kg/jour.  

D'autres études ont été effectuées par des voies non usuelles en milieu de travail.

Baranski (1984) a étudié les effets postnataux de l’inhalation d'aérosol d’oxyde de cadmium avant l'accouplement, pendant l'accouplement et la gestation chez le rat (0, 0,02, 0,16 mg/m³; 5 h/j; 5 j/sem.) Chez les mères, il n’y pas eu d’effet significatif sur la consommation d’eau et de nourriture. La viabilité des ratons était significativement réduite pour le groupe issu des mères exposées à 0,16 mg/m³. Le poids des ratons à la naissance était similaire dans les trois groupes et la croissance était significativement retardée à 0,16 mg/m³. L’activité locomotrice exploratoire était significativement réduite chez les ratons femelles âgées de trois mois issus du groupe exposé à 0,16 mg/m³ ainsi que chez les ratons mâles des groupes 0,02 et 0,16 mg/m³. Lors d’autres tests (comportement en champs ouverts) effectués chez les ratons âgés de cinq mois, l’activité ambulatoire, la mobilité spontanée et le temps de réaction lors du test de géotaxie négative étaient affectés significativement chez les mâles issus du groupe 0,16 mg/m³. 

Études par ingestion  

Hasting et al. (1978) ont rapporté une diminution significative de l'activité locomotrice spontanée chez les ratons mâles âgés de cinq mois, nés de mères exposées via l'eau de consommation (~ 2,2 mg Cd/kg/j; 90 jours avant l'accouplement et durant la gestation). Aucun signe de toxicité, ni de modifications de la consommation d'eau et d'aliments n'a été observé chez les mères (Hasting et al, 1978 cités dans l'EU RAR 2007). 

Baranski et al. (1983) ont exposé des rats à du chlorure de cadmium par gavage (0, 0,04, 0,4 et 4 mg/kg/j; 5 j/sem.; pendant 11 semaines: 5 semaines avant l'accouplement et durant la gestation). L'activité locomotrice des ratons femelles était significativement réduite à toutes les doses et celle des ratons mâles aux doses de 0,04 et 0,4 mg/kg. Une diminution significative du temps passé sur la tige tournante a été observée chez les ratons femelles aux doses de 0,4 et 4 mg/kg et chez les ratons mâles aux doses de 0,04 et 0,4 mg/kg. Aucune toxicité maternelle n'a été rapportée. 

Ali et al. (1986) ont observé un délai dans le développement du réflexe d'évitement de la chute et lors d'un test de natation chez des ratons dont les mères avaient été exposées à de l'acétate de cadmium (0,7 mg/kg/j; pendant la gestation et la lactation). L'activité locomotrice était significativement réduite au jour postnatal 60 mais pas au jour 90. Aucune information sur la toxicité maternelle n'a été fournie (Ali et al. 1986, cités dans l'ATSDR 2008). 

Des rats ont été exposés à de l'acétate de cadmium dans l'eau de consommation (5-6,3 mg/kg/j durant la gestation et 7-8 mg/kg/j pendant la lactation, 21 jours ). Le poids du cerveau et le poids moyen des ratons étaient significativement réduits aux jours 7 à 21 de la lactation. L'accumulation du cadmium dans le cerveau des ratons était significativement augmentée au jour 7 de la lactation et est demeurée similaire aux jours 14 et 21. Une diminution  significative des niveaux d'ADN et de thymidine kinase a été observée aux jours 7, 14 et  21 de la lactation (Gupta et al. 1993, cités dans l'ASTDR 2008). 

Lors d'une étude sur trois générations des rats ont été exposés par gavage à du chlorure de cadmium (0, 3,5, 7,0 et 14,0 mg/kg; pendant la gestation, la lactation et 8 semaines suivant le sevrage). Les paramètres comportementaux (champs ouverts) et électrophysiologiques (activité corticale) ont été évalués chez les ratons mâles âgés de 12 semaines. Les principaux changements comportementaux étaient une augmentation de l'activité de redressement et de l'exploration en champs ouverts. Les changements dans les paramètres électrophysiologiques étaient dépendants de la dose et de la génération, signalant un changement dans les fonctions nerveuses. Aucun signe visible d'intoxication au cadmium n'a été observé pendant toute la période, pour les trois générations. Une diminution significative du poids des ratons de la troisième génération a été notée aux deux plus fortes doses (Nagymajtenyi et al. 1997, cités dans l'EU RAR 2007).     

Les changements neurocomportementaux et électrophysiologiques ont été évalués chez des ratons mâles âgés de 12 semaines, suite à l'exposition des mères pendant trois périodes de traitement (0, 3,5, 7,0 et 14,0 mg/kg; chlorure de cadmium dans l'eau distillée; gestation; gestation et lactation; gestation, lactaction et post sevrage). Les changements électrophysiologiques étaient significatifs seulement dans le groupe exposé à la plus forte dose, pendant la plus longue période de traitement. Aucun signe visible d'intoxication au cadmium n'a été noté dans les groupes traités (Desi et al. 1998, cités dans l'EU RAR 2007). 

Les niveaux de certains neurotransmetteurs cérébraux ont été mesurés chez des ratons dont les mères avaient été exposées à de l'acétate de cadmium (10 mg/kg/l ,~ 1,1 mg Cd/kg/j; gestation et lactation). Le gain de poids des mères ainsi que la consommation d'eau et de nourriture n'ont pas été affectés par le traitement. Aucune diminution du poids des ratons n'a été notée. L'exposition au cadmiun augmente les niveaux d'hydroxy-5 tryptamine dans toutes les régions cérébrales et ceux de la dopamine dans le mésencéphale mais diminue ceux de la dopamine dans le métencéphale. Les auteurs ont conclu que les altérations des monoamines varient selon les régions cérébrales et pourraient être reliées à leur mode de développement (Antonio et al. 1998 cités dans l'EU RAR 2007).  

Ronco et al. (2011) ont exposé des rates à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (0, 30 ppm; pendant la gestation). La taille des portées, le poids, la taille des rejetons ainsi que le gain de poids des mères et la consommation de nourriture n'ont pas été affectés par le traitement. Une altération de la morphologie du coeur a été observée lors d'une échocardiographie des ratons adultes.  

Études chez la femelle

Aucun effet n'a été observé chez des rates exposées par gavage à des concentrations de chlorure de cadmium allant jusqu'à 138 mg/kg/j, pendant 10 jours (Borzelleca et al. 1989, cités dans l'EU RAR 2007). 

 Études chez le mâle

Études par inhalation

Une autopsie pratiquée chez des travailleurs exposés au cadmium et décédés d'emphysème a révélé des concentrations élevées de cadmium dans les testicules mais pas de lésions histologiques autres que celles qui étaient attribuables à la maladie ayant conduit au décès (Smith 1960, cité dans l'ATSDR 2008).

Lors d'une étude de toxicité chronique des rats mâles ont été exposés à de l'oxyde de cadmium pendant 13 semaines (aérosol; 0, 0,025, 0,05, 0,1 et 1 mg/m³). Le nombre de spermatides par testicule était réduit à la plus forte dose en présence d'autres signes de toxicité. Aucun changement histopathologique dans le système reproducteur n'a été observé (NTP 1995). 

Aucune toxicité sur la reproduction n'a été notée chez des souris mâles exposées selon le même protocole (NTP 1995). 

Études par ingestion

Aucun changement histopathologique ni du poids des organes reproducteurs n'a été observé chez des rats mâles exposés à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (dose unique; 0, 6,25, 12,5 et 25 mg/kg) (Dixon et al. 1976, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des rats ont été exposés par gavage à du chlorure de cadmiun (dose unique: 0, 25, 50, 100 et 150 mg/kg). De la nécrose testiculaire et une réduction de la spermatogénèse ont été observées aux doses de 100 et 150 mg/kg (Kotsonis et Klaassen 1977, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des lésions testiculaires et de la fibrose ont été observées chez rats gavés avec du chlorure de cadmium (dose unique: 100 ou 200 mg/kg) (Bomhard et al. 1987, cités dans l'EU RAR 2007).   

Chez des rats exposés par gavage pendant 10 jours (chlorure de cadmium; 0, 25, 51, 107, 200 mg/kg) de l'atrophie testiculaire, une augmentation dose dépendante de la mortalité et des changements rénal et hépatique ont été rapportés (Borzelleca et al. 1989, cités dans l'EU RAR 2007). 

Aucune lésion testiculaire ou diminution de la fonction reproductrice n'a été rapportée dans les études suivantes: exposition à 0,25 mg/kg de chlorure de cadmium par gavage pendant 10 semaines (Bomhard et al. 1987), 2,5 mg/kg via l'alimentation pendant 4 semaines (Groten et al. 1980), 8 mg/kg via l'eau de consommation pendant 24 semaines (Kotsonis and Klaassen et al. 1978), 2,9 mg/kg dans l'eau de consommation pendant 14 semaines (Pleasants et al. 1992) et 4,64 mg/kg dans l'eau de consommation pendant 70-80 jours (Zenick et al 1982). 

Des changements ont été observés dans celles-ci. De l'atrophie et de la nécrose des tubules séminifères ont été rapportées suite à une exposition à 8,58 mg/kg de chorure de cadmium dans l'eau de consommation pendant 10 semaines (Cha 1987). Une augmentation du poids des testicules a été rapportée suite à une exposition à 5,8 mg/kg via l'eau de consommation (Pleasants et al. 1992) ou 11,6 mg/kg via l'alimentation pendant 14 semaines (Pleasants et al. 1993). Une augmentation significative du poids relatif des testicules, une diminution du compte spermatique, de la motilité ainsi que des dommages tubulaires ont été notés chez des rats exposés à 12,9 mg/kg d'acétate de cadmium dans l'eau de consommation pendant 120 jours (Saxena et al. 1989). Ces études sont citées dans l'ATSDR 2008.

Monsefi et al. (2010) ont exposé des souris mâles à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (0, 23 et 50 mg/kg; pendant 45 jours). Le nombre de spermatozoïdes, leur motilité, leur maturation ainsi que le niveau de testostéronne étaient significativement réduits à 50 mg/kg. De la nécrose et de l'atrophie testiculaire ont été observées à la plus forte dose. Les souris mâles ont été accouplées avec des femelles non traitées et des femelles traitées aux mêmes doses que celles des mâles. L'accouplement n'a pas produit de rejetons, lorsque les mâles étaient exposés à la plus forte dose et lorsque les deux sexes furent exposés à la plus forte dose. Le poids et la taille des rejetons étaient significativement réduits aux jours postnataux 1, 5,10 et 15 lorsque les femelles avaient été exposées à 50 mg/kg. 

Effets sur la fertilité

Une étude russe n'a pas rapporté d'irrégularités du cycle menstruel chez des travailleuses exposées à des concentrations de cadmium pouvant atteindre 35 mg/m³. Il s'agit d'un résumé d'étude dont certains paramètres sont manquants (Tsvetkova 1970, cité dans l'EU RAR 2007).

Gennart et al. (1992) cités dans l'EU RAR 2007 ont étudié la fertilité de 83 travailleurs dans deux fonderies en Belgique. La durée de l'exposition était au moins d'une année et la mesure du cadmium urinaire supérieure à 2 µg/g de créatinine. Ils n'ont pas observé d'effet sur la fertilité (probabilité de naisance vivante). Cette étude présente une lacune majeure car les auteurs n'ont pas vérifié le passé médical et professionnel des épouses.

Des rates ont été exposées par inhalation à de l'oxyde de cadmium pendant 20 semaines (0, 0,02, 0,16 et 1 mg/m³). À la plus forte dose, une augmentation de la durée du cycle oestral a été observée 7 à 8 semaines après l'exposition, en présence de toxicité (diminution du gain de poids, mortalité) (Baranski et Sitarek 1987, cités dans l'EU RAR 2007). 

Lors d'une étude de toxicité chronique des rats femelles ont été exposés par inhalation à de l'oxyde de cadmium pendant 13 semaines (aérosol; 0, 0,025, 0,05, 0,1 et 1 mg/m³). Une augmentation significative de la durée du cycle oestral a été notée à la plus forte dose. Aucun changement histopathologique dans le sytème reproducteur n'a été observé (NTP 1995). 

Études par ingestion

Lors d'une étude sur deux générations des souris mâles et femelles ont été exposés via l'eau de consommation (0, 2,5 mg/kg/j) pendant 180 jours. Une diminution de la taille des portées ainsi qu'une augmentation de l'intervalle entre les portées ont été notées (Schroeder and Mitchener 1971, cités dans l'EU RAR 2007).   

Lors d'un test de dominance létale, la fertilité des rats mâles n'a pas été affectée (gavage; 0, 1,0 et 10 mg/kg/j; chlorure de cadmium; pendant 9 semaines). Lorsque les mâles furent accouplés avec des femelles traitées, des effets ont été observés (diminution du nombre d'accouplements, de gestations, d'implantations et de foetus vivants) à la plus forte dose (Sutou et al. 1980, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des rats mâles ont été exposés à du chlorure de cadmium via l'eau de consommation (0, ~ 0,8 mg/kg/j) pendant 52 semaines, puis accouplés à des femelles non traitées. Des dommages histopathologiques testiculaires et rénaux ont été observés. Les auteurs ont rapporté que les capacités reproductrices (nombre de gestations ou de mises bas) étaient diminuées chez environ 38% des rats, mais sans préciser s'il s'agissait des mêmes rats ayant des lésions histologiques (Saygi et al. 1991, cités dans l'EU RAR 2007).

Aucune diminution de la fertilité n'a été observée chez des souris femelles exposées via l'alimentation (chlorure de cadmium; 0, 0,25, 5,0 et 50 ppm; pendant 6 périodes de 42 jours) (Whelton et al. 1988, cités dans l'EU RAR 2007).   

Effets hormonaux

Une étude italienne visant à évaluer l'effet d'une exposition au cadmium sur la fonction hormonale a été réalisée chez 10 travailleurs d'une industrie de piles au nickel cadmium. Les auteurs ont rapporté qu'il n'y avait pas de différence considérable dans les niveaux d'hormones mesurés (androstérone, étiochlolanolone, testostérone, etc.) entre les groupes exposés et témoins. Cette étude présente des biais, niveau de cadmium urinaire non spécifique à chaque travailleur, exposition à un autre contaminant (plomb) dans le groupe témoin, forte variabilité dans les niveaux d'hormones à la fois dans les groupes exposés et témoins (Favino et al, 1968, cités dans l'EU RAR 2007).

Aucun changement dans la fonction testiculaire endrocrinienne (mesurée par les niveaux sériques de testostérone, d'hormone lutéinisante et d'hormone de stimulation folliculaire) n'a été observé chez des travailleurs exposés à des concentrations causant des dommages rénaux (Mason 1990, cité dans l'EU RAR 2007). 

Études chez l'humain

Plusieurs études ont évalué les aberrations chromosomiques dans les lymphocytes de travailleurs exposés dans diverses industries. Leurs résultats sont contradictoires et ne permettent pas de tirer une conclusion définitive. Dans certains cas, les travailleurs étaient exposés à d'autres métaux (plomb, zinc, etc.), le type de cadmium n'était pas précisé et les concentrations ambiantes non rapportées (Deknudt et al. 1973, Deknudt et Léonard 1975, Bui et al. 1975, Bauchinger et al. 1976, O'Riordan et al. 1978, Fleig et al. 1983, Forni et al. 1990, cités dans l'EU RAR 2007).

Une réponse négative a été obtenue lors d'un essai du micronoyau chez 40 travailleurs exposés (Forni et al. 1994 cités dans l'EU RAR 2007). Une augmentation significative des échanges de chromatides soeurs et des micronoyaux a été observée dans les lymphocytes de travailleurs exposés à du cadmium et du plomb (Palus et al. 2003).  

Études chez l'animal

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées. 

Lors d'une étude effectuée chez la souris par inhalation d'oxyde de cadmium (0, 0,025, 0,05 0,1 et 1 mg/m³; pendant 13 semaines), aucune augmentation de la fréquence des micronoyaux n'a été observée dans les érythrocytes (NTP 1995).  

Plusieurs autres études ont été faites avec des composés de cadmium (chlorure, acétate, etc.). Elles sont rapportées dans le CIRC (1993) et l'ATSDR (2008).

Selon un rapport de la communauté européenne, même si les résultats des études animales réalisées avec des composés solubles de cadmium sont conflictuels, ils semblent indiquer que l'ion cadmium puisse causer des effets génotoxiques in vivo. Par conséquent, il serait raisonnable d'appliquer cette probabilité au cadmium métallique et à l'oxyde de cadmium (EU RAR 2007).   

Études in vitro

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique ou l'oxyde de cadmium n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées.

Études chez l'humain

Des travailleuses russes exposées à des concentrations de cadmium variant de 0,02 à 35 mg/m³ ont donné naissance à des bébés de petits poids par rapport à des femmes non exposées. Aucune malformation congénitale n'a été observée. Aucune association entre le poids à la naissance et la durée de l'exposition des mères n'a été mise en évidence. Cette étude présente des biais (aucun contrôle concernant le poids maternel, l'âge gestationnel ou d'autres facteurs pouvant influencer le poids) (Tsvetkova 1970, cité dans l'ATSDR 2008). 

Une diminution non significative du poids de bébés, dont les mères était exposées professionnellement à des métaux lourds incluant du cadmium et du plomb a été rapportée. Aucun effet adverse n'a été observé chez les nouveaux-nés. La mesure des métaux a été effectuée dans les cheveux, cette méthode est limitée puisqu'elle ne permet pas de distinguer l'apport exogène ou endogène (Huel et al. 1984, cités dans l'ATSDR 2008). 

L'exposition au cadmium n'a pas été associée à une diminution du poids à la naissance chez les nouveaux-nés de travailleuses dans une industrie de fabrication de piles au nickel cadmium. Aucune information sur les concentrations de cadmium dans l'air n'a été rapportée. Des mesures de cadmium sanguin et placentaire ont été effectuées chez certaines de ces travailleuses et une corrélation positive a été notée. Les auteurs n'ont pas observé d'effet néfaste sur la morphologie du placenta. Ils indiquent que leur étude ne fournit pas d'évidence que le placenta soit un organe cible suite à une exposition au cadmium (Berlin et al. 1992, cités dans l'EU RAR 2007).   

Une étude visant à déterminer si les émissions d'une fonderie peuvent avoir des effets sur le poids des nouveaux-nés et sur l'augmentation du risque de mortalité périnatale a été réalisée en Suède. Les conclusions de cette étude,  même si plutôt négatives, ne peuvent être utilisées puisque les travailleurs (pères ou mères) étaient exposés à plusieurs contaminants (dioxyde de soufre, plomb, cuivre, arsenic, mercure, cadmium, etc.) et que l'exposition au cadmium n'a pas été quantifiée (Wulff et al. 1995, cités dans l'EU RAR 2007).  

Plusieurs études épidémiologiques ont été effectuées chez des populations non exposées professionnellement (via l'environnement; émissions de fonderies, sols contaminés, etc.). Elles sont décrites dans un rapport de la communauté européenne (EU RAR 2007). Ce rapport conclut que les évidences épidémiologiques associant une exposition à des composés de cadmium, principalement par voie orale, à des effets sur le développement (poids à la naissance, malformations, performances neurocomportementales) semblent faibles pour la population en général.

Études chez l'animal

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées.

Des rates ont été exposées à du chlorure de cadmium sous forme d'aérosol (0, 0,2, 0,4 et 0,6 mg Cd/m³) pendant 21 jours. Une diminution significative du poids foetal a été observée à la plus forte dose en présence de toxicité maternelle (Prigge 1987b cité dans l'ATSDR 2008).  

Baranski (1984) a exposé des rats à un aérosol d'oxyde de cadmium avant l'accouplement, pendant l'accouplement et la gestation (0, 0,02 et 0,16 mg/m³; 5 h/j; 5 j/sem.). L'auteur a conclu que l'exposition ne produit pas d'augmentation de la mortalité embryonnaire ou foetale, ni de malformations ou de changements du poids foetal moyen à la naissance. 

Le NTP (1995) a effectué une étude chez le rat par inhalation d'un aérosol d'oxyde de cadmium (0, 0,05, 0,5 et 2 mg/m³; jours 4 à 19 de la gestation). Une diminution significative du poids foetal ainsi qu'un retard d'ossification (sternum, pelvis) ont été observés à la plus forte dose, en présence de toxicité maternelle (diminution significative du poids, du gain de poids, signes cliniques de toxicité: dyspnée). 

Des souris ont été exposées à un aérosol d'oxyde de cadmium (0, 0,05, 0,5 et 2 mg/m³; jours 4 à 17 de la gestation). Une diminution du nombre de gestations a été notée aux doses de 0,5 et  2 mg/m³. Le poids foetal des souriceaux des deux sexes et le pourcentage des rejetons mâles vivants étaient significativement réduits à plus forte dose. Une augmentation significative du nombre de résorptions par portée et un retard d'ossification du sternum ont été observés à 2 mg/m³. De la toxicité maternelle (diminution significative du poids, du gain de poids, signes cliniques de toxicité: dyspnée, hypoactivité) a été notée à la plus forte dose (NTP 1995). 

Plusieurs études ont été effectuées par voie orale chez le rat ou la souris en utilisant des composés de cadmium (chlorure ou acétate). Elles sont décrites dans l’ATSDR 2008 et dans un rapport de la communauté européenne (EU RAR 2007). Ce dernier conclut que les composés de cadmium causent une réduction du poids et des malformations (principalement squelettiques) chez les rejetons d’animaux exposés par gavage ou dans la diète à des doses qui produisent de la toxicité maternelle. Il indique que les doses pouvant causer des effets sur le développement et de la toxicité maternelle seraient supérieures à 5 ppm ou approximativement 0,6 mg/chlorure de cadmium/kg/jour.  

D'autres études ont été effectuées par des voies non usuelles en milieu de travail.

Baranski (1984) a étudié les effets postnataux de l’inhalation d'aérosol d’oxyde de cadmium avant l'accouplement, pendant l'accouplement et la gestation chez le rat (0, 0,02, 0,16 mg/m³; 5 h/j; 5 j/sem.) Chez les mères, il n’y pas eu d’effet significatif sur la consommation d’eau et de nourriture. La viabilité des ratons était significativement réduite pour le groupe issu des mères exposées à 0,16 mg/m³. Le poids des ratons à la naissance était similaire dans les trois groupes et la croissance était significativement retardée à 0,16 mg/m³. L’activité locomotrice exploratoire était significativement réduite chez les ratons femelles âgées de trois mois issus du groupe exposé à 0,16 mg/m³ ainsi que chez les ratons mâles des groupes 0,02 et 0,16 mg/m³. Lors d’autres tests (comportement en champs ouverts) effectués chez les ratons âgés de cinq mois, l’activité ambulatoire, la mobilité spontanée et le temps de réaction lors du test de géotaxie négative étaient affectés significativement chez les mâles issus du groupe 0,16 mg/m³. 

Études par ingestion  

Hasting et al. (1978) ont rapporté une diminution significative de l'activité locomotrice spontanée chez les ratons mâles âgés de cinq mois, nés de mères exposées via l'eau de consommation (~ 2,2 mg Cd/kg/j; 90 jours avant l'accouplement et durant la gestation). Aucun signe de toxicité, ni de modifications de la consommation d'eau et d'aliments n'a été observé chez les mères (Hasting et al, 1978 cités dans l'EU RAR 2007). 

Baranski et al. (1983) ont exposé des rats à du chlorure de cadmium par gavage (0, 0,04, 0,4 et 4 mg/kg/j; 5 j/sem.; pendant 11 semaines: 5 semaines avant l'accouplement et durant la gestation). L'activité locomotrice des ratons femelles était significativement réduite à toutes les doses et celle des ratons mâles aux doses de 0,04 et 0,4 mg/kg. Une diminution significative du temps passé sur la tige tournante a été observée chez les ratons femelles aux doses de 0,4 et 4 mg/kg et chez les ratons mâles aux doses de 0,04 et 0,4 mg/kg. Aucune toxicité maternelle n'a été rapportée. 

Ali et al. (1986) ont observé un délai dans le développement du réflexe d'évitement de la chute et lors d'un test de natation chez des ratons dont les mères avaient été exposées à de l'acétate de cadmium (0,7 mg/kg/j; pendant la gestation et la lactation). L'activité locomotrice était significativement réduite au jour postnatal 60 mais pas au jour 90. Aucune information sur la toxicité maternelle n'a été fournie (Ali et al. 1986, cités dans l'ATSDR 2008). 

Des rats ont été exposés à de l'acétate de cadmium dans l'eau de consommation (5-6,3 mg/kg/j durant la gestation et 7-8 mg/kg/j pendant la lactation, 21 jours ). Le poids du cerveau et le poids moyen des ratons étaient significativement réduits aux jours 7 à 21 de la lactation. L'accumulation du cadmium dans le cerveau des ratons était significativement augmentée au jour 7 de la lactation et est demeurée similaire aux jours 14 et 21. Une diminution  significative des niveaux d'ADN et de thymidine kinase a été observée aux jours 7, 14 et  21 de la lactation (Gupta et al. 1993, cités dans l'ASTDR 2008). 

Lors d'une étude sur trois générations des rats ont été exposés par gavage à du chlorure de cadmium (0, 3,5, 7,0 et 14,0 mg/kg; pendant la gestation, la lactation et 8 semaines suivant le sevrage). Les paramètres comportementaux (champs ouverts) et électrophysiologiques (activité corticale) ont été évalués chez les ratons mâles âgés de 12 semaines. Les principaux changements comportementaux étaient une augmentation de l'activité de redressement et de l'exploration en champs ouverts. Les changements dans les paramètres électrophysiologiques étaient dépendants de la dose et de la génération, signalant un changement dans les fonctions nerveuses. Aucun signe visible d'intoxication au cadmium n'a été observé pendant toute la période, pour les trois générations. Une diminution significative du poids des ratons de la troisième génération a été notée aux deux plus fortes doses (Nagymajtenyi et al. 1997, cités dans l'EU RAR 2007).     

Les changements neurocomportementaux et électrophysiologiques ont été évalués chez des ratons mâles âgés de 12 semaines, suite à l'exposition des mères pendant trois périodes de traitement (0, 3,5, 7,0 et 14,0 mg/kg; chlorure de cadmium dans l'eau distillée; gestation; gestation et lactation; gestation, lactaction et post sevrage). Les changements électrophysiologiques étaient significatifs seulement dans le groupe exposé à la plus forte dose, pendant la plus longue période de traitement. Aucun signe visible d'intoxication au cadmium n'a été noté dans les groupes traités (Desi et al. 1998, cités dans l'EU RAR 2007). 

Les niveaux de certains neurotransmetteurs cérébraux ont été mesurés chez des ratons dont les mères avaient été exposées à de l'acétate de cadmium (10 mg/kg/l ,~ 1,1 mg Cd/kg/j; gestation et lactation). Le gain de poids des mères ainsi que la consommation d'eau et de nourriture n'ont pas été affectés par le traitement. Aucune diminution du poids des ratons n'a été notée. L'exposition au cadmiun augmente les niveaux d'hydroxy-5 tryptamine dans toutes les régions cérébrales et ceux de la dopamine dans le mésencéphale mais diminue ceux de la dopamine dans le métencéphale. Les auteurs ont conclu que les altérations des monoamines varient selon les régions cérébrales et pourraient être reliées à leur mode de développement (Antonio et al. 1998 cités dans l'EU RAR 2007).  

Ronco et al. (2011) ont exposé des rates à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (0, 30 ppm; pendant la gestation). La taille des portées, le poids, la taille des rejetons ainsi que le gain de poids des mères et la consommation de nourriture n'ont pas été affectés par le traitement. Une altération de la morphologie du coeur a été observée lors d'une échocardiographie des ratons adultes.  

Études chez la femelle

Aucun effet n'a été observé chez des rates exposées par gavage à des concentrations de chlorure de cadmium allant jusqu'à 138 mg/kg/j, pendant 10 jours (Borzelleca et al. 1989, cités dans l'EU RAR 2007). 

 Études chez le mâle

Études par inhalation

Une autopsie pratiquée chez des travailleurs exposés au cadmium et décédés d'emphysème a révélé des concentrations élevées de cadmium dans les testicules mais pas de lésions histologiques autres que celles qui étaient attribuables à la maladie ayant conduit au décès (Smith 1960, cité dans l'ATSDR 2008).

Lors d'une étude de toxicité chronique des rats mâles ont été exposés à de l'oxyde de cadmium pendant 13 semaines (aérosol; 0, 0,025, 0,05, 0,1 et 1 mg/m³). Le nombre de spermatides par testicule était réduit à la plus forte dose en présence d'autres signes de toxicité. Aucun changement histopathologique dans le système reproducteur n'a été observé (NTP 1995). 

Aucune toxicité sur la reproduction n'a été notée chez des souris mâles exposées selon le même protocole (NTP 1995). 

Études par ingestion

Aucun changement histopathologique ni du poids des organes reproducteurs n'a été observé chez des rats mâles exposés à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (dose unique; 0, 6,25, 12,5 et 25 mg/kg) (Dixon et al. 1976, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des rats ont été exposés par gavage à du chlorure de cadmiun (dose unique: 0, 25, 50, 100 et 150 mg/kg). De la nécrose testiculaire et une réduction de la spermatogénèse ont été observées aux doses de 100 et 150 mg/kg (Kotsonis et Klaassen 1977, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des lésions testiculaires et de la fibrose ont été observées chez rats gavés avec du chlorure de cadmium (dose unique: 100 ou 200 mg/kg) (Bomhard et al. 1987, cités dans l'EU RAR 2007).   

Chez des rats exposés par gavage pendant 10 jours (chlorure de cadmium; 0, 25, 51, 107, 200 mg/kg) de l'atrophie testiculaire, une augmentation dose dépendante de la mortalité et des changements rénal et hépatique ont été rapportés (Borzelleca et al. 1989, cités dans l'EU RAR 2007). 

Aucune lésion testiculaire ou diminution de la fonction reproductrice n'a été rapportée dans les études suivantes: exposition à 0,25 mg/kg de chlorure de cadmium par gavage pendant 10 semaines (Bomhard et al. 1987), 2,5 mg/kg via l'alimentation pendant 4 semaines (Groten et al. 1980), 8 mg/kg via l'eau de consommation pendant 24 semaines (Kotsonis and Klaassen et al. 1978), 2,9 mg/kg dans l'eau de consommation pendant 14 semaines (Pleasants et al. 1992) et 4,64 mg/kg dans l'eau de consommation pendant 70-80 jours (Zenick et al 1982). 

Des changements ont été observés dans celles-ci. De l'atrophie et de la nécrose des tubules séminifères ont été rapportées suite à une exposition à 8,58 mg/kg de chorure de cadmium dans l'eau de consommation pendant 10 semaines (Cha 1987). Une augmentation du poids des testicules a été rapportée suite à une exposition à 5,8 mg/kg via l'eau de consommation (Pleasants et al. 1992) ou 11,6 mg/kg via l'alimentation pendant 14 semaines (Pleasants et al. 1993). Une augmentation significative du poids relatif des testicules, une diminution du compte spermatique, de la motilité ainsi que des dommages tubulaires ont été notés chez des rats exposés à 12,9 mg/kg d'acétate de cadmium dans l'eau de consommation pendant 120 jours (Saxena et al. 1989). Ces études sont citées dans l'ATSDR 2008.

Monsefi et al. (2010) ont exposé des souris mâles à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (0, 23 et 50 mg/kg; pendant 45 jours). Le nombre de spermatozoïdes, leur motilité, leur maturation ainsi que le niveau de testostéronne étaient significativement réduits à 50 mg/kg. De la nécrose et de l'atrophie testiculaire ont été observées à la plus forte dose. Les souris mâles ont été accouplées avec des femelles non traitées et des femelles traitées aux mêmes doses que celles des mâles. L'accouplement n'a pas produit de rejetons, lorsque les mâles étaient exposés à la plus forte dose et lorsque les deux sexes furent exposés à la plus forte dose. Le poids et la taille des rejetons étaient significativement réduits aux jours postnataux 1, 5,10 et 15 lorsque les femelles avaient été exposées à 50 mg/kg. 

Effets sur la fertilité

Une étude russe n'a pas rapporté d'irrégularités du cycle menstruel chez des travailleuses exposées à des concentrations de cadmium pouvant atteindre 35 mg/m³. Il s'agit d'un résumé d'étude dont certains paramètres sont manquants (Tsvetkova 1970, cité dans l'EU RAR 2007).

Gennart et al. (1992) cités dans l'EU RAR 2007 ont étudié la fertilité de 83 travailleurs dans deux fonderies en Belgique. La durée de l'exposition était au moins d'une année et la mesure du cadmium urinaire supérieure à 2 µg/g de créatinine. Ils n'ont pas observé d'effet sur la fertilité (probabilité de naisance vivante). Cette étude présente une lacune majeure car les auteurs n'ont pas vérifié le passé médical et professionnel des épouses.

Des rates ont été exposées par inhalation à de l'oxyde de cadmium pendant 20 semaines (0, 0,02, 0,16 et 1 mg/m³). À la plus forte dose, une augmentation de la durée du cycle oestral a été observée 7 à 8 semaines après l'exposition, en présence de toxicité (diminution du gain de poids, mortalité) (Baranski et Sitarek 1987, cités dans l'EU RAR 2007). 

Lors d'une étude de toxicité chronique des rats femelles ont été exposés par inhalation à de l'oxyde de cadmium pendant 13 semaines (aérosol; 0, 0,025, 0,05, 0,1 et 1 mg/m³). Une augmentation significative de la durée du cycle oestral a été notée à la plus forte dose. Aucun changement histopathologique dans le sytème reproducteur n'a été observé (NTP 1995). 

Études par ingestion

Lors d'une étude sur deux générations des souris mâles et femelles ont été exposés via l'eau de consommation (0, 2,5 mg/kg/j) pendant 180 jours. Une diminution de la taille des portées ainsi qu'une augmentation de l'intervalle entre les portées ont été notées (Schroeder and Mitchener 1971, cités dans l'EU RAR 2007).   

Lors d'un test de dominance létale, la fertilité des rats mâles n'a pas été affectée (gavage; 0, 1,0 et 10 mg/kg/j; chlorure de cadmium; pendant 9 semaines). Lorsque les mâles furent accouplés avec des femelles traitées, des effets ont été observés (diminution du nombre d'accouplements, de gestations, d'implantations et de foetus vivants) à la plus forte dose (Sutou et al. 1980, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des rats mâles ont été exposés à du chlorure de cadmium via l'eau de consommation (0, ~ 0,8 mg/kg/j) pendant 52 semaines, puis accouplés à des femelles non traitées. Des dommages histopathologiques testiculaires et rénaux ont été observés. Les auteurs ont rapporté que les capacités reproductrices (nombre de gestations ou de mises bas) étaient diminuées chez environ 38% des rats, mais sans préciser s'il s'agissait des mêmes rats ayant des lésions histologiques (Saygi et al. 1991, cités dans l'EU RAR 2007).

Aucune diminution de la fertilité n'a été observée chez des souris femelles exposées via l'alimentation (chlorure de cadmium; 0, 0,25, 5,0 et 50 ppm; pendant 6 périodes de 42 jours) (Whelton et al. 1988, cités dans l'EU RAR 2007).   

Effets hormonaux

Une étude italienne visant à évaluer l'effet d'une exposition au cadmium sur la fonction hormonale a été réalisée chez 10 travailleurs d'une industrie de piles au nickel cadmium. Les auteurs ont rapporté qu'il n'y avait pas de différence considérable dans les niveaux d'hormones mesurés (androstérone, étiochlolanolone, testostérone, etc.) entre les groupes exposés et témoins. Cette étude présente des biais, niveau de cadmium urinaire non spécifique à chaque travailleur, exposition à un autre contaminant (plomb) dans le groupe témoin, forte variabilité dans les niveaux d'hormones à la fois dans les groupes exposés et témoins (Favino et al, 1968, cités dans l'EU RAR 2007).

Aucun changement dans la fonction testiculaire endrocrinienne (mesurée par les niveaux sériques de testostérone, d'hormone lutéinisante et d'hormone de stimulation folliculaire) n'a été observé chez des travailleurs exposés à des concentrations causant des dommages rénaux (Mason 1990, cité dans l'EU RAR 2007). 

Études chez l'humain

Plusieurs études ont évalué les aberrations chromosomiques dans les lymphocytes de travailleurs exposés dans diverses industries. Leurs résultats sont contradictoires et ne permettent pas de tirer une conclusion définitive. Dans certains cas, les travailleurs étaient exposés à d'autres métaux (plomb, zinc, etc.), le type de cadmium n'était pas précisé et les concentrations ambiantes non rapportées (Deknudt et al. 1973, Deknudt et Léonard 1975, Bui et al. 1975, Bauchinger et al. 1976, O'Riordan et al. 1978, Fleig et al. 1983, Forni et al. 1990, cités dans l'EU RAR 2007).

Une réponse négative a été obtenue lors d'un essai du micronoyau chez 40 travailleurs exposés (Forni et al. 1994 cités dans l'EU RAR 2007). Une augmentation significative des échanges de chromatides soeurs et des micronoyaux a été observée dans les lymphocytes de travailleurs exposés à du cadmium et du plomb (Palus et al. 2003).  

Études chez l'animal

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées. 

Lors d'une étude effectuée chez la souris par inhalation d'oxyde de cadmium (0, 0,025, 0,05 0,1 et 1 mg/m³; pendant 13 semaines), aucune augmentation de la fréquence des micronoyaux n'a été observée dans les érythrocytes (NTP 1995).  

Plusieurs autres études ont été faites avec des composés de cadmium (chlorure, acétate, etc.). Elles sont rapportées dans le CIRC (1993) et l'ATSDR (2008).

Selon un rapport de la communauté européenne, même si les résultats des études animales réalisées avec des composés solubles de cadmium sont conflictuels, ils semblent indiquer que l'ion cadmium puisse causer des effets génotoxiques in vivo. Par conséquent, il serait raisonnable d'appliquer cette probabilité au cadmium métallique et à l'oxyde de cadmium (EU RAR 2007).   

Études in vitro

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique ou l'oxyde de cadmium n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées.

Études chez l'humain

Des travailleuses russes exposées à des concentrations de cadmium variant de 0,02 à 35 mg/m³ ont donné naissance à des bébés de petits poids par rapport à des femmes non exposées. Aucune malformation congénitale n'a été observée. Aucune association entre le poids à la naissance et la durée de l'exposition des mères n'a été mise en évidence. Cette étude présente des biais (aucun contrôle concernant le poids maternel, l'âge gestationnel ou d'autres facteurs pouvant influencer le poids) (Tsvetkova 1970, cité dans l'ATSDR 2008). 

Une diminution non significative du poids de bébés, dont les mères était exposées professionnellement à des métaux lourds incluant du cadmium et du plomb a été rapportée. Aucun effet adverse n'a été observé chez les nouveaux-nés. La mesure des métaux a été effectuée dans les cheveux, cette méthode est limitée puisqu'elle ne permet pas de distinguer l'apport exogène ou endogène (Huel et al. 1984, cités dans l'ATSDR 2008). 

L'exposition au cadmium n'a pas été associée à une diminution du poids à la naissance chez les nouveaux-nés de travailleuses dans une industrie de fabrication de piles au nickel cadmium. Aucune information sur les concentrations de cadmium dans l'air n'a été rapportée. Des mesures de cadmium sanguin et placentaire ont été effectuées chez certaines de ces travailleuses et une corrélation positive a été notée. Les auteurs n'ont pas observé d'effet néfaste sur la morphologie du placenta. Ils indiquent que leur étude ne fournit pas d'évidence que le placenta soit un organe cible suite à une exposition au cadmium (Berlin et al. 1992, cités dans l'EU RAR 2007).   

Une étude visant à déterminer si les émissions d'une fonderie peuvent avoir des effets sur le poids des nouveaux-nés et sur l'augmentation du risque de mortalité périnatale a été réalisée en Suède. Les conclusions de cette étude,  même si plutôt négatives, ne peuvent être utilisées puisque les travailleurs (pères ou mères) étaient exposés à plusieurs contaminants (dioxyde de soufre, plomb, cuivre, arsenic, mercure, cadmium, etc.) et que l'exposition au cadmium n'a pas été quantifiée (Wulff et al. 1995, cités dans l'EU RAR 2007).  

Plusieurs études épidémiologiques ont été effectuées chez des populations non exposées professionnellement (via l'environnement; émissions de fonderies, sols contaminés, etc.). Elles sont décrites dans un rapport de la communauté européenne (EU RAR 2007). Ce rapport conclut que les évidences épidémiologiques associant une exposition à des composés de cadmium, principalement par voie orale, à des effets sur le développement (poids à la naissance, malformations, performances neurocomportementales) semblent faibles pour la population en général.

Études chez l'animal

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées.

Des rates ont été exposées à du chlorure de cadmium sous forme d'aérosol (0, 0,2, 0,4 et 0,6 mg Cd/m³) pendant 21 jours. Une diminution significative du poids foetal a été observée à la plus forte dose en présence de toxicité maternelle (Prigge 1987b cité dans l'ATSDR 2008).  

Baranski (1984) a exposé des rats à un aérosol d'oxyde de cadmium avant l'accouplement, pendant l'accouplement et la gestation (0, 0,02 et 0,16 mg/m³; 5 h/j; 5 j/sem.). L'auteur a conclu que l'exposition ne produit pas d'augmentation de la mortalité embryonnaire ou foetale, ni de malformations ou de changements du poids foetal moyen à la naissance. 

Le NTP (1995) a effectué une étude chez le rat par inhalation d'un aérosol d'oxyde de cadmium (0, 0,05, 0,5 et 2 mg/m³; jours 4 à 19 de la gestation). Une diminution significative du poids foetal ainsi qu'un retard d'ossification (sternum, pelvis) ont été observés à la plus forte dose, en présence de toxicité maternelle (diminution significative du poids, du gain de poids, signes cliniques de toxicité: dyspnée). 

Des souris ont été exposées à un aérosol d'oxyde de cadmium (0, 0,05, 0,5 et 2 mg/m³; jours 4 à 17 de la gestation). Une diminution du nombre de gestations a été notée aux doses de 0,5 et  2 mg/m³. Le poids foetal des souriceaux des deux sexes et le pourcentage des rejetons mâles vivants étaient significativement réduits à plus forte dose. Une augmentation significative du nombre de résorptions par portée et un retard d'ossification du sternum ont été observés à 2 mg/m³. De la toxicité maternelle (diminution significative du poids, du gain de poids, signes cliniques de toxicité: dyspnée, hypoactivité) a été notée à la plus forte dose (NTP 1995). 

Plusieurs études ont été effectuées par voie orale chez le rat ou la souris en utilisant des composés de cadmium (chlorure ou acétate). Elles sont décrites dans l’ATSDR 2008 et dans un rapport de la communauté européenne (EU RAR 2007). Ce dernier conclut que les composés de cadmium causent une réduction du poids et des malformations (principalement squelettiques) chez les rejetons d’animaux exposés par gavage ou dans la diète à des doses qui produisent de la toxicité maternelle. Il indique que les doses pouvant causer des effets sur le développement et de la toxicité maternelle seraient supérieures à 5 ppm ou approximativement 0,6 mg/chlorure de cadmium/kg/jour.  

D'autres études ont été effectuées par des voies non usuelles en milieu de travail.

Baranski (1984) a étudié les effets postnataux de l’inhalation d'aérosol d’oxyde de cadmium avant l'accouplement, pendant l'accouplement et la gestation chez le rat (0, 0,02, 0,16 mg/m³; 5 h/j; 5 j/sem.) Chez les mères, il n’y pas eu d’effet significatif sur la consommation d’eau et de nourriture. La viabilité des ratons était significativement réduite pour le groupe issu des mères exposées à 0,16 mg/m³. Le poids des ratons à la naissance était similaire dans les trois groupes et la croissance était significativement retardée à 0,16 mg/m³. L’activité locomotrice exploratoire était significativement réduite chez les ratons femelles âgées de trois mois issus du groupe exposé à 0,16 mg/m³ ainsi que chez les ratons mâles des groupes 0,02 et 0,16 mg/m³. Lors d’autres tests (comportement en champs ouverts) effectués chez les ratons âgés de cinq mois, l’activité ambulatoire, la mobilité spontanée et le temps de réaction lors du test de géotaxie négative étaient affectés significativement chez les mâles issus du groupe 0,16 mg/m³. 

Études par ingestion  

Hasting et al. (1978) ont rapporté une diminution significative de l'activité locomotrice spontanée chez les ratons mâles âgés de cinq mois, nés de mères exposées via l'eau de consommation (~ 2,2 mg Cd/kg/j; 90 jours avant l'accouplement et durant la gestation). Aucun signe de toxicité, ni de modifications de la consommation d'eau et d'aliments n'a été observé chez les mères (Hasting et al, 1978 cités dans l'EU RAR 2007). 

Baranski et al. (1983) ont exposé des rats à du chlorure de cadmium par gavage (0, 0,04, 0,4 et 4 mg/kg/j; 5 j/sem.; pendant 11 semaines: 5 semaines avant l'accouplement et durant la gestation). L'activité locomotrice des ratons femelles était significativement réduite à toutes les doses et celle des ratons mâles aux doses de 0,04 et 0,4 mg/kg. Une diminution significative du temps passé sur la tige tournante a été observée chez les ratons femelles aux doses de 0,4 et 4 mg/kg et chez les ratons mâles aux doses de 0,04 et 0,4 mg/kg. Aucune toxicité maternelle n'a été rapportée. 

Ali et al. (1986) ont observé un délai dans le développement du réflexe d'évitement de la chute et lors d'un test de natation chez des ratons dont les mères avaient été exposées à de l'acétate de cadmium (0,7 mg/kg/j; pendant la gestation et la lactation). L'activité locomotrice était significativement réduite au jour postnatal 60 mais pas au jour 90. Aucune information sur la toxicité maternelle n'a été fournie (Ali et al. 1986, cités dans l'ATSDR 2008). 

Des rats ont été exposés à de l'acétate de cadmium dans l'eau de consommation (5-6,3 mg/kg/j durant la gestation et 7-8 mg/kg/j pendant la lactation, 21 jours ). Le poids du cerveau et le poids moyen des ratons étaient significativement réduits aux jours 7 à 21 de la lactation. L'accumulation du cadmium dans le cerveau des ratons était significativement augmentée au jour 7 de la lactation et est demeurée similaire aux jours 14 et 21. Une diminution  significative des niveaux d'ADN et de thymidine kinase a été observée aux jours 7, 14 et  21 de la lactation (Gupta et al. 1993, cités dans l'ASTDR 2008). 

Lors d'une étude sur trois générations des rats ont été exposés par gavage à du chlorure de cadmium (0, 3,5, 7,0 et 14,0 mg/kg; pendant la gestation, la lactation et 8 semaines suivant le sevrage). Les paramètres comportementaux (champs ouverts) et électrophysiologiques (activité corticale) ont été évalués chez les ratons mâles âgés de 12 semaines. Les principaux changements comportementaux étaient une augmentation de l'activité de redressement et de l'exploration en champs ouverts. Les changements dans les paramètres électrophysiologiques étaient dépendants de la dose et de la génération, signalant un changement dans les fonctions nerveuses. Aucun signe visible d'intoxication au cadmium n'a été observé pendant toute la période, pour les trois générations. Une diminution significative du poids des ratons de la troisième génération a été notée aux deux plus fortes doses (Nagymajtenyi et al. 1997, cités dans l'EU RAR 2007).     

Les changements neurocomportementaux et électrophysiologiques ont été évalués chez des ratons mâles âgés de 12 semaines, suite à l'exposition des mères pendant trois périodes de traitement (0, 3,5, 7,0 et 14,0 mg/kg; chlorure de cadmium dans l'eau distillée; gestation; gestation et lactation; gestation, lactaction et post sevrage). Les changements électrophysiologiques étaient significatifs seulement dans le groupe exposé à la plus forte dose, pendant la plus longue période de traitement. Aucun signe visible d'intoxication au cadmium n'a été noté dans les groupes traités (Desi et al. 1998, cités dans l'EU RAR 2007). 

Les niveaux de certains neurotransmetteurs cérébraux ont été mesurés chez des ratons dont les mères avaient été exposées à de l'acétate de cadmium (10 mg/kg/l ,~ 1,1 mg Cd/kg/j; gestation et lactation). Le gain de poids des mères ainsi que la consommation d'eau et de nourriture n'ont pas été affectés par le traitement. Aucune diminution du poids des ratons n'a été notée. L'exposition au cadmiun augmente les niveaux d'hydroxy-5 tryptamine dans toutes les régions cérébrales et ceux de la dopamine dans le mésencéphale mais diminue ceux de la dopamine dans le métencéphale. Les auteurs ont conclu que les altérations des monoamines varient selon les régions cérébrales et pourraient être reliées à leur mode de développement (Antonio et al. 1998 cités dans l'EU RAR 2007).  

Ronco et al. (2011) ont exposé des rates à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (0, 30 ppm; pendant la gestation). La taille des portées, le poids, la taille des rejetons ainsi que le gain de poids des mères et la consommation de nourriture n'ont pas été affectés par le traitement. Une altération de la morphologie du coeur a été observée lors d'une échocardiographie des ratons adultes.  

Études chez la femelle

Aucun effet n'a été observé chez des rates exposées par gavage à des concentrations de chlorure de cadmium allant jusqu'à 138 mg/kg/j, pendant 10 jours (Borzelleca et al. 1989, cités dans l'EU RAR 2007). 

 Études chez le mâle

Études par inhalation

Une autopsie pratiquée chez des travailleurs exposés au cadmium et décédés d'emphysème a révélé des concentrations élevées de cadmium dans les testicules mais pas de lésions histologiques autres que celles qui étaient attribuables à la maladie ayant conduit au décès (Smith 1960, cité dans l'ATSDR 2008).

Lors d'une étude de toxicité chronique des rats mâles ont été exposés à de l'oxyde de cadmium pendant 13 semaines (aérosol; 0, 0,025, 0,05, 0,1 et 1 mg/m³). Le nombre de spermatides par testicule était réduit à la plus forte dose en présence d'autres signes de toxicité. Aucun changement histopathologique dans le système reproducteur n'a été observé (NTP 1995). 

Aucune toxicité sur la reproduction n'a été notée chez des souris mâles exposées selon le même protocole (NTP 1995). 

Études par ingestion

Aucun changement histopathologique ni du poids des organes reproducteurs n'a été observé chez des rats mâles exposés à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (dose unique; 0, 6,25, 12,5 et 25 mg/kg) (Dixon et al. 1976, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des rats ont été exposés par gavage à du chlorure de cadmiun (dose unique: 0, 25, 50, 100 et 150 mg/kg). De la nécrose testiculaire et une réduction de la spermatogénèse ont été observées aux doses de 100 et 150 mg/kg (Kotsonis et Klaassen 1977, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des lésions testiculaires et de la fibrose ont été observées chez rats gavés avec du chlorure de cadmium (dose unique: 100 ou 200 mg/kg) (Bomhard et al. 1987, cités dans l'EU RAR 2007).   

Chez des rats exposés par gavage pendant 10 jours (chlorure de cadmium; 0, 25, 51, 107, 200 mg/kg) de l'atrophie testiculaire, une augmentation dose dépendante de la mortalité et des changements rénal et hépatique ont été rapportés (Borzelleca et al. 1989, cités dans l'EU RAR 2007). 

Aucune lésion testiculaire ou diminution de la fonction reproductrice n'a été rapportée dans les études suivantes: exposition à 0,25 mg/kg de chlorure de cadmium par gavage pendant 10 semaines (Bomhard et al. 1987), 2,5 mg/kg via l'alimentation pendant 4 semaines (Groten et al. 1980), 8 mg/kg via l'eau de consommation pendant 24 semaines (Kotsonis and Klaassen et al. 1978), 2,9 mg/kg dans l'eau de consommation pendant 14 semaines (Pleasants et al. 1992) et 4,64 mg/kg dans l'eau de consommation pendant 70-80 jours (Zenick et al 1982). 

Des changements ont été observés dans celles-ci. De l'atrophie et de la nécrose des tubules séminifères ont été rapportées suite à une exposition à 8,58 mg/kg de chorure de cadmium dans l'eau de consommation pendant 10 semaines (Cha 1987). Une augmentation du poids des testicules a été rapportée suite à une exposition à 5,8 mg/kg via l'eau de consommation (Pleasants et al. 1992) ou 11,6 mg/kg via l'alimentation pendant 14 semaines (Pleasants et al. 1993). Une augmentation significative du poids relatif des testicules, une diminution du compte spermatique, de la motilité ainsi que des dommages tubulaires ont été notés chez des rats exposés à 12,9 mg/kg d'acétate de cadmium dans l'eau de consommation pendant 120 jours (Saxena et al. 1989). Ces études sont citées dans l'ATSDR 2008.

Monsefi et al. (2010) ont exposé des souris mâles à du chlorure de cadmium dans l'eau de consommation (0, 23 et 50 mg/kg; pendant 45 jours). Le nombre de spermatozoïdes, leur motilité, leur maturation ainsi que le niveau de testostéronne étaient significativement réduits à 50 mg/kg. De la nécrose et de l'atrophie testiculaire ont été observées à la plus forte dose. Les souris mâles ont été accouplées avec des femelles non traitées et des femelles traitées aux mêmes doses que celles des mâles. L'accouplement n'a pas produit de rejetons, lorsque les mâles étaient exposés à la plus forte dose et lorsque les deux sexes furent exposés à la plus forte dose. Le poids et la taille des rejetons étaient significativement réduits aux jours postnataux 1, 5,10 et 15 lorsque les femelles avaient été exposées à 50 mg/kg. 

Effets sur la fertilité

Une étude russe n'a pas rapporté d'irrégularités du cycle menstruel chez des travailleuses exposées à des concentrations de cadmium pouvant atteindre 35 mg/m³. Il s'agit d'un résumé d'étude dont certains paramètres sont manquants (Tsvetkova 1970, cité dans l'EU RAR 2007).

Gennart et al. (1992) cités dans l'EU RAR 2007 ont étudié la fertilité de 83 travailleurs dans deux fonderies en Belgique. La durée de l'exposition était au moins d'une année et la mesure du cadmium urinaire supérieure à 2 µg/g de créatinine. Ils n'ont pas observé d'effet sur la fertilité (probabilité de naisance vivante). Cette étude présente une lacune majeure car les auteurs n'ont pas vérifié le passé médical et professionnel des épouses.

Des rates ont été exposées par inhalation à de l'oxyde de cadmium pendant 20 semaines (0, 0,02, 0,16 et 1 mg/m³). À la plus forte dose, une augmentation de la durée du cycle oestral a été observée 7 à 8 semaines après l'exposition, en présence de toxicité (diminution du gain de poids, mortalité) (Baranski et Sitarek 1987, cités dans l'EU RAR 2007). 

Lors d'une étude de toxicité chronique des rats femelles ont été exposés par inhalation à de l'oxyde de cadmium pendant 13 semaines (aérosol; 0, 0,025, 0,05, 0,1 et 1 mg/m³). Une augmentation significative de la durée du cycle oestral a été notée à la plus forte dose. Aucun changement histopathologique dans le sytème reproducteur n'a été observé (NTP 1995). 

Études par ingestion

Lors d'une étude sur deux générations des souris mâles et femelles ont été exposés via l'eau de consommation (0, 2,5 mg/kg/j) pendant 180 jours. Une diminution de la taille des portées ainsi qu'une augmentation de l'intervalle entre les portées ont été notées (Schroeder and Mitchener 1971, cités dans l'EU RAR 2007).   

Lors d'un test de dominance létale, la fertilité des rats mâles n'a pas été affectée (gavage; 0, 1,0 et 10 mg/kg/j; chlorure de cadmium; pendant 9 semaines). Lorsque les mâles furent accouplés avec des femelles traitées, des effets ont été observés (diminution du nombre d'accouplements, de gestations, d'implantations et de foetus vivants) à la plus forte dose (Sutou et al. 1980, cités dans l'EU RAR 2007). 

Des rats mâles ont été exposés à du chlorure de cadmium via l'eau de consommation (0, ~ 0,8 mg/kg/j) pendant 52 semaines, puis accouplés à des femelles non traitées. Des dommages histopathologiques testiculaires et rénaux ont été observés. Les auteurs ont rapporté que les capacités reproductrices (nombre de gestations ou de mises bas) étaient diminuées chez environ 38% des rats, mais sans préciser s'il s'agissait des mêmes rats ayant des lésions histologiques (Saygi et al. 1991, cités dans l'EU RAR 2007).

Aucune diminution de la fertilité n'a été observée chez des souris femelles exposées via l'alimentation (chlorure de cadmium; 0, 0,25, 5,0 et 50 ppm; pendant 6 périodes de 42 jours) (Whelton et al. 1988, cités dans l'EU RAR 2007).   

Effets hormonaux

Une étude italienne visant à évaluer l'effet d'une exposition au cadmium sur la fonction hormonale a été réalisée chez 10 travailleurs d'une industrie de piles au nickel cadmium. Les auteurs ont rapporté qu'il n'y avait pas de différence considérable dans les niveaux d'hormones mesurés (androstérone, étiochlolanolone, testostérone, etc.) entre les groupes exposés et témoins. Cette étude présente des biais, niveau de cadmium urinaire non spécifique à chaque travailleur, exposition à un autre contaminant (plomb) dans le groupe témoin, forte variabilité dans les niveaux d'hormones à la fois dans les groupes exposés et témoins (Favino et al, 1968, cités dans l'EU RAR 2007).

Aucun changement dans la fonction testiculaire endrocrinienne (mesurée par les niveaux sériques de testostérone, d'hormone lutéinisante et d'hormone de stimulation folliculaire) n'a été observé chez des travailleurs exposés à des concentrations causant des dommages rénaux (Mason 1990, cité dans l'EU RAR 2007). 

Études chez l'humain

Plusieurs études ont évalué les aberrations chromosomiques dans les lymphocytes de travailleurs exposés dans diverses industries. Leurs résultats sont contradictoires et ne permettent pas de tirer une conclusion définitive. Dans certains cas, les travailleurs étaient exposés à d'autres métaux (plomb, zinc, etc.), le type de cadmium n'était pas précisé et les concentrations ambiantes non rapportées (Deknudt et al. 1973, Deknudt et Léonard 1975, Bui et al. 1975, Bauchinger et al. 1976, O'Riordan et al. 1978, Fleig et al. 1983, Forni et al. 1990, cités dans l'EU RAR 2007).

Une réponse négative a été obtenue lors d'un essai du micronoyau chez 40 travailleurs exposés (Forni et al. 1994 cités dans l'EU RAR 2007). Une augmentation significative des échanges de chromatides soeurs et des micronoyaux a été observée dans les lymphocytes de travailleurs exposés à du cadmium et du plomb (Palus et al. 2003).  

Études chez l'animal

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées. 

Lors d'une étude effectuée chez la souris par inhalation d'oxyde de cadmium (0, 0,025, 0,05 0,1 et 1 mg/m³; pendant 13 semaines), aucune augmentation de la fréquence des micronoyaux n'a été observée dans les érythrocytes (NTP 1995).  

Plusieurs autres études ont été faites avec des composés de cadmium (chlorure, acétate, etc.). Elles sont rapportées dans le CIRC (1993) et l'ATSDR (2008).

Selon un rapport de la communauté européenne, même si les résultats des études animales réalisées avec des composés solubles de cadmium sont conflictuels, ils semblent indiquer que l'ion cadmium puisse causer des effets génotoxiques in vivo. Par conséquent, il serait raisonnable d'appliquer cette probabilité au cadmium métallique et à l'oxyde de cadmium (EU RAR 2007).   

Études in vitro

Aucune étude utilisant le cadmium sous forme métallique ou l'oxyde de cadmium n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées.