Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 1 : Interactions des particules de silice avec le vivant
dégradées de façon intracellulaire. C’est ce qui est observé pour des particules en polymères
biodégradables. Jusqu’à présent, les particules de silice étaient considérées comme non
dégradables par les cellules. Cependant, des études menées avec des particules hybrides
polymère-silice ont montré une dégradation intracellulaire. Ainsi l’étude de l’internalisation
de particules hybrides gélatine-silice a-t-elle montré que le cœur organique des particules est
dégradé lors de l’internalisation dans des fibroblastes (Allouche 2006). Par ailleurs, après
internalisation dans des fibroblastes, des particules hybrides alginate-silice présentent un
aspect beaucoup plus poreux que les particules du milieu extérieur, ce qui suggère une
dégradation partielle des particules dans la cellule, probablement initiée au niveau des
composantes organiques (Boissière 2006).
Les conditions particulières rencontrées pendant l’internalisation peuvent être exploitées pour
rompre des liaisons. Parmi l’ensemble des fonctions clivables de façon intracellulaire, on peut
s’intéresser au pont disulfure, liaison exploitée pour greffer des principes actifs sur un vecteur
et provoquer leur libération par réduction intracellulaire (Sauer 2010, Yan 2010, Bauhuber
2009, Saito 2003). Bien qu’il existe peu de données sur les protéines réductrices présentes
dans les endosomes ou les lysosomes, une enzyme capable de réduire un pont disulfure en
conditions acides a été mise en évidence : la thiol-réductase lysosomal gamma-interferon
induite (GILT) (Arunachalam 2000).
1.2.3 COMPORTEMENT DES NANOPARTICULES DE SILICE IN VIVO
Les nanoparticules de silice sont étudiées pour des applications en imagerie médicale et pour
la libération contrôlée de principes actifs, il est donc important de connaître leur
comportement in vivo. A ce jour, il existe peu d’études sur le devenir in vivo des
nanoparticules de silice.
1.2.3.1 Pharmacocinétique des nanoparticules dans l’organisme
Pour optimiser le développement des nanoparticules utilisées comme vecteurs de principes
actifs, il est nécessaire de connaître leur biodistribution dans l’organisme (Hagens 2007).
Après injection intra-veineuse ou application cutanée, les particules vont se retrouver dans la
circulation systémique et pouvoir atteindre de nombreux organes dont le foie, la rate, le cœur
ou encore le cerveau. Les particules peuvent ensuite être éliminées de l’organisme soit par
dégradation métabolique soit par excrétion via les reins, la bile. Il semblerait que la nature
chimique ainsi que les caractéristiques morphologiques des particules jouent un rôle sur leur
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