Les plastiques constituent une source de pollution importante. Leur stabilité chimique est par conséquent devenue une préoccupation majeure pour l’environnement et la santé en raison de leur présence dans l’ensemble des écosystèmes. La pénétration de particules de plastiques dans les organismes vivants par ingestion ou inhalation est aujourd’hui largement démontrée. On trouve ainsi des micro ou nanoplastiques dans l’ensemble du corps humain, y compris dans le cerveau, ce qui pose la question de leur potentiel toxicité.
Dans un milieu biologique, la particule de plastique ne reste pas isolée mais interagit avec les molécules environnantes pour former une « biocorona », couche de biomolécules qui s’adsorbent à la surface de la particule. Dans une étude publiée dans Biomacromolecules, les scientifiques du CEA Saclay (Laboratoires I2BC, NIMBE/LIONS et SRMP, CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) ont évalué le comportement de liaison de l’α-synucléine humaine (hαSn), impliquée dans la maladie de Parkinson, avec les plastiques à base de polyéthylène (PE) à l’aide de simulations de dynamique moléculaire et de méthodes expérimentales.
Les simulations montrent que (a) l’hαSn se replie dans une conformation compacte pour améliorer les interactions intramoléculaires, (b) les nanoplastiques PE non oxydés facilitent l’adsorption rapide de l’hαSn sur leur surface avec un changement dans les propriétés structurelles de l’hαSn, et (c) les nanoplastiques oxydés ne parviennent pas à capturer l’hαSn. Les isothermes expérimentaux de diffusion dynamique de la lumière et d’adsorption sont en bon accord avec les simulations.
Comportement de la α-synucléine humaine (hαSn) à la surface de particules de plastiques de type polyéthylène non-oxydé (NPnonox). (a) Mouvement du centre de masse du hαSn (du jaune au vert).
b-e) adsorption et évolution de hαSn en surface du NPnonox, vu par dynamique moléculaire (MD) à l’échelle de la nanoseconde : (b) 0 ns, (c) 25 ns, (d) 50 ns, et (e) 75 ns. Code couleur : hαSn en bleu, et jaune-vert pour le hαSn en contact du NPnonox (cyan).
La formation observée du complexe nanoparticule de plastique avec hαSn peut être proposée comme une force motrice pathogène plausible dans le dysfonctionnement neuronal et les lésions neurologiques qui en découlent.
Cet article a fait l’objet de la couverture du journal Biomacromolecules
Contacts CEA :
- CEA-IRAMIS : Jean-Philippe Renault UMR CEA_CNRS NIMBE/LIONS
- CEA-Joliot : Yves Boulard (I2BC)
Référence :
- Exploring the Interaction of Human α-Synuclein with Polyethylene Nanoplastics: Insights from Computational Modeling and Experimental Corroboration
Neha Tripathi, Florent Saudrais, Mona Rysak, Laura Pieri, Serge Pin, Guido Roma, Jean-Philippe Renault, Yves Boulard, Biomacromolecules 26(3) (2025) 1476–1497.