Effets biologiques de nanomatériaux manufacturés : influence de leurs caractéristiques

Les nanomatériaux peuvent présenter un risque écotoxicologique (dispersion et dégradation dans l’environnement) et un risque en termes de santé humaine (exposition au poste de travail par exemple). Leur grande surface spécifique les rend parfois plus toxiques sous leur forme nano du fait d’une pénétration accrue dans les cellules. En termes de toxicologie réglementaire, il a été récemment suggéré que les nanomatériaux soient testés et contrôlés comme le sont les substances chimiques nouvelles. L’impact de nanomatériaux a été évalué in vitro sur deux souches bactériennes Cupriavidus metallidurans CH34 (bactérie tellurique, Gram négatif, résistante à de nombreux métaux) et Escherichia coli MG1655 (le modèle des bactéries à Gram négatif), ainsi que sur un modèle humain constitué de cellules épithéliales de poumon A549 (simulant le contact des nanomatériaux en cas d’inhalation). Les conséquences biologiques de l’exposition cellulaire, ont été recherchées en fonction de la composition chimique et des caractéristiques physiques des nanomatériaux (forme, taille, état d’agrégation,…). Ainsi plusieurs nanomatériaux ont été testés : des nanotubes de carbone multifeuillet présentant ou non des impuretés métalliques (fer), des nanoparticules d’oxyde de titane (avec ou sans impuretés, anatase ou rutile, de différent diamètre) et des nanoparticules d’oxyde d’aluminium. Les résultats obtenus montrent que les nanomatériaux ne sont pas inertes pour les bactéries et les pneumocytes et qu’ils présentent une cytotoxicité faible mais significative. La variabilité des effets obtenus souligne l’influence des caractéristiques des nanomatériaux. Certaines caractéristiques ont ainsi été mises en avant comme potentiellement plus dangereuses pour l’homme et l’environnement. De plus il a été observé que les nanomatériaux pénètrent dans les cellules pulmonaires, ils sont donc susceptibles de passer la barrière épithéliale et de transiter jusqu’au système sanguin et aux organes internes. D’autre part si certaines bactéries sont sensibles aux nanoparticules, d’autres les accumulent et y résistent, elles sont donc susceptibles de participer à leur dissémination dans l’environnement.