Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...
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tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013<br />
Chapitre 1 : Interactions <strong><strong>de</strong>s</strong> particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> avec le vivant<br />
dégradées <strong>de</strong> façon intracellulaire. C’est ce qui est observé pour <strong><strong>de</strong>s</strong> particules <strong>en</strong> polymères<br />
biodégradables. Jusqu’à prés<strong>en</strong>t, les particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> étai<strong>en</strong>t considérées comme non<br />
dégradables par les cellules. Cep<strong>en</strong>dant, <strong><strong>de</strong>s</strong> étu<strong><strong>de</strong>s</strong> m<strong>en</strong>ées avec <strong><strong>de</strong>s</strong> particules hybri<strong><strong>de</strong>s</strong><br />
polymère-<strong>silice</strong> ont montré une dégradation intracellulaire. Ainsi l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> l’internalisation<br />
<strong>de</strong> particules hybri<strong><strong>de</strong>s</strong> gélatine-<strong>silice</strong> a-t-elle montré que le cœur organique <strong><strong>de</strong>s</strong> particules est<br />
dégradé lors <strong>de</strong> l’internalisation dans <strong><strong>de</strong>s</strong> fibroblastes (Allouche 2006). Par ailleurs, après<br />
internalisation dans <strong><strong>de</strong>s</strong> fibroblastes, <strong><strong>de</strong>s</strong> particules hybri<strong><strong>de</strong>s</strong> alginate-<strong>silice</strong> prés<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t un<br />
aspect beaucoup plus poreux que les particules du <strong>milieu</strong> extérieur, ce qui suggère une<br />
dégradation partielle <strong><strong>de</strong>s</strong> particules dans la cellule, probablem<strong>en</strong>t initiée au niveau <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
composantes organiques (Boissière 2006).<br />
Les conditions particulières r<strong>en</strong>contrées p<strong>en</strong>dant l’internalisation peuv<strong>en</strong>t être exploitées pour<br />
rompre <strong><strong>de</strong>s</strong> liaisons. Parmi l’<strong>en</strong>semble <strong><strong>de</strong>s</strong> fonctions clivables <strong>de</strong> façon intracellulaire, on peut<br />
s’intéresser au pont disulfure, liaison exploitée pour greffer <strong><strong>de</strong>s</strong> principes actifs sur un vecteur<br />
et provoquer leur libération par réduction intracellulaire (Sauer 2010, Yan 2010, Bauhuber<br />
2009, Saito 2003). Bi<strong>en</strong> qu’il existe peu <strong>de</strong> données sur les protéines réductrices prés<strong>en</strong>tes<br />
dans les <strong>en</strong>dosomes ou les lysosomes, une <strong>en</strong>zyme capable <strong>de</strong> réduire un pont disulfure <strong>en</strong><br />
conditions aci<strong><strong>de</strong>s</strong> a été mise <strong>en</strong> évi<strong>de</strong>nce : la thiol-réductase lysosomal gamma-interferon<br />
induite (GILT) (Arunachalam 2000).<br />
1.2.3 COMPORTEMENT DES NANOPARTICULES DE SILICE IN VIVO<br />
Les <strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong> sont étudiées pour <strong><strong>de</strong>s</strong> applications <strong>en</strong> imagerie médicale et pour<br />
la libération contrôlée <strong>de</strong> principes actifs, il est donc important <strong>de</strong> connaître leur<br />
comportem<strong>en</strong>t in vivo. A ce jour, il existe peu d’étu<strong><strong>de</strong>s</strong> sur le <strong>de</strong>v<strong>en</strong>ir in vivo <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
<strong>nanoparticules</strong> <strong>de</strong> <strong>silice</strong>.<br />
1.2.3.1 Pharmacocinétique <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> dans l’organisme<br />
Pour optimiser le développem<strong>en</strong>t <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>nanoparticules</strong> utilisées comme vecteurs <strong>de</strong> principes<br />
actifs, il est nécessaire <strong>de</strong> connaître leur biodistribution dans l’organisme (Hag<strong>en</strong>s 2007).<br />
Après injection intra-veineuse ou application cutanée, les particules vont se retrouver dans la<br />
circulation systémique et pouvoir atteindre <strong>de</strong> nombreux organes dont le foie, la rate, le cœur<br />
ou <strong>en</strong>core le cerveau. Les particules peuv<strong>en</strong>t <strong>en</strong>suite être éliminées <strong>de</strong> l’organisme soit par<br />
dégradation métabolique soit par excrétion via les reins, la bile. Il semblerait que la nature<br />
chimique ainsi que les caractéristiques morphologiques <strong><strong>de</strong>s</strong> particules jou<strong>en</strong>t un rôle sur leur<br />
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