Nanoparticules et inflammation : un progrès risqué?

Des matériaux inoffensifs peuvent avoir des effets inattendus lorsque réduits en nanoparticules.

[Colloque 128 - Nanoparticules et nanomatériaux pour la médecine]

Les nanoparticules posent-elles des risques pour la santé? Le corps humain possède plusieurs barrières, comme la peau, qui empêchent le passage des corps étrangers. Mais ces frontières ne bloquent pas nécessairement ces particules de très petite taille, de plus en plus utilisées dans la fabrication des cosmétiques, la construction ou même l’industrie alimentaire. Les nanoparticules mesurent de 10 à 100 nanomètres (milliardième de mètre) de diamètre. Soit des milliers de fois moins que la pointe d’un cheveu! Cette taille modifie l’interaction des matériaux avec l’environnement et leur donne des propriétés très différentes de celles des particules plus grandes, améliorant la résistance, la flexibilité ou la capacité de transporter d’autres molécules. 

Ces nouvelles propriétés peuvent aider à mettre au point des produits innovants, comme des médicaments. Mais elles peuvent aussi engendrer une toxicité accrue, car des matériaux inoffensifs à une taille normale peuvent avoir des effets inattendus lorsque réduits en nanoparticules.

Denis Girard est professeur à l’INRS - Institut Armand-Frappier, à Laval, et directeur du laboratoire de recherche en inflammation et physiologie des granulocytes. Lors du congrès, il présente les résultats de ses travaux sur l’impact sur l’inflammation, la réaction de défense du corps la plus souvent observée suite à une exposition aux nanoparticules. Denis Girard étudie plus particulièrement la réaction des neutrophiles, les cellules sanguines les plus nombreuses du système immunitaire. De fait, elles jouent un rôle primordial en phagocytant les particules étrangères ou cellules infectées, en les capturant puis en les ingérant.

«Beaucoup de nanoparticules se retrouvant dans les crèmes solaires ou certains cosmétiques peuvent pénétrer l’organisme et avoir des effets inconnus.»

On s’inquiète beaucoup des risques que les nanoparticules pourraient poser en pénétrant dans le système respiratoire. Mais le chercheur s’est concentré sur une autre voie d’entrée : la peau. Il n’a pas tort, car beaucoup de nanoparticules se retrouvent dans les crèmes solaires ou certains cosmétiques, améliorant leurs propriétés, mais pouvant ensuite pénétrer l’organisme et avoir des effets inconnus.

« Nous avons remarqué des effets très différents selon les nanoparticules utilisées », explique Denis Girard. Dans certains cas, les particules causent la dégranulation du neutrophile, un processus par lequel la cellule libère des enzymes pouvant endommager les tissus environnants. « La particule peut ensuite causer la mort du neutrophile par apoptose, un suicide cellulaire, ou prolonger son état d’activité, causant encore plus de dégâts inflammatoires », ajoute le chercheur.

Qui plus est, l’équipe de Denis Girard a observé que des nanoparticules qui semblaient inoffensives peuvent agir en synergie avec d’autres composés organiques pour provoquer ce processus inflammatoire. Par exemple, si une nanoparticule se lie avec certains éléments d’une bactérie, elle peut causer une réaction plus importante que celle qu’aurait provoquée la nanoparticule ou la bactérie séparément. De telles nanoparticules pourraient donc n’engendrer aucune réaction, jusqu’à ce que le hasard les amène à croiser un élément bactérien dans le corps humain.

«Si une nanoparticule se lie avec certains éléments d’une bactérie, elle peut causer une réaction plus importante que celle qu’aurait provoquée la nanoparticule ou la bactérie séparément.»

Il s’agit d’une première étape pour mieux comprendre les impacts des nanoparticules. « Dans le futur, on aimerait voir si les travailleurs couramment exposés développent plus souvent des maladies comme la grippe » , explique le chercheur.

Cette capacité des nanoparticules d'agir en synergie pourrait à l’inverse être mise à profit. « Si certaines particules causent la mort des neutrophiles, on pourrait les utiliser lors de maladies auto-immunes comme l’arthrite, où ces cellules sont un facteur aggravant, et diminuer ainsi les symptômes observés », croit Denis Girard. La compréhension des effets des nanoparticules est le meilleur moyen d’accéder au plein potentiel de ce formidable « outil technologique».