Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 3 : Interactions des nanoparticules avec les cellules
De cette étude on peut donc conclure que jusqu’à une semaine d’exposition les particules
positives de 60 nm et 200 nm ne présentent pas de toxicité notable pour les fibroblastes. A
l’opposé, les particules de 10 nm, positives ou négatives, ont un effet néfaste sur les cellules,
effet d’autant plus marqué pour les particules négatives. L’analyse simultanée de l’activité
métabolique et du nombre de cellules vivantes montrent que les cellules survivant à
l’exposition aux nanoparticules de 10 nm de diamètre ne répondent plus à cette situation de
stress et retrouvent après une semaine une activité métabolique en accord avec le nombre de
cellules. Enfin ces effets toxiques sont très nettement atténués lorsque la concentration en
nanoparticules Si+10 et Si-10 est divisée par dix, pour se ramener à un nombre de particules
comparables à Si+200.
3.2.3 BILAN SUR L’EXPOSITION DES PARTICULES JUSQU’A 7 JOURS
Comme il a déjà été souligné, de nombreuses études existent sur l’internalisation de particules
de silice. Cependant, la majorité de ces études concerne des particules de silice mésoporeuses,
considérées comme de bons candidats pour une utilisation comme vecteurs de principes
actifs. Bien que non mésoporeuses, les particules utilisées présentent une microporosité qui
dépend des conditions de synthèse. Dans ce cadre, il peut être intéressant de confronter nos
résultats à ceux obtenus pour des particules mésoporeuses. En effet, plusieurs études ont
montré que la porosité des particules est un facteur déterminant pour la toxicité (Rabolli 2010,
Yu 2012). Par ailleurs la variabilité des lignées cellulaires utilisées dans ces études ne permet
pas de comparaison facile puisqu’en fonction de la nature des cellules et de leur taux de
prolifération l’effet de la silice peut être variable (Absher 1980, Chang 2007).
Malgré tout, on peut souligner que l’internalisation dans des endosomes de nanoparticules de
50 à 200 nm de diamètre, sans toxicité significative, a déjà été observée dans différentes
lignées cellulaires (Napierska 2010). Dans notre cas, on observe que les particules de 60 nm
positives se comportent globalement comme les particules Si+200 en terme d’internalisation
et de toxicité. Par ailleurs, quelles que soient les cellules, les nanoparticules les plus petites
présentent une toxicité accrue, notamment en-dessous de 20 nm de diamètre (Yu 2009). Ceci
est cohérent avec nos observations sur les particules de 10 nm positives qui ont un effet
toxique notable et causent des dommages importants aux cellules (à concentration massique
identique avec Si+200). Il semble donc qu’il y ait un seuil de taille critique dans la nature des
99