Nanoparticules : petit mais (trop) costaud

19. septembre 2011
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Que ce soit dans les peintures et les laques ou comme bloqueurs de rayons UV dans des protections solaires, les nanoparticules sont omniprésentes. Leurs répercussions sur la santé ne sont toutefois, à quelques exceptions près, pas étudiées. Récemment, des chercheurs ont trouvé que les nanoparticules influent sur la fonction cardiaque.

Les nanoparticules artificielles sont de plus en plus en vogue en médecine ou dans l´industrie. Des milliers de tonnes de substances tels que le dioxyde de titane sont utilisées tous les ans, par exemple pour que les couleurs des peintures paraissent plus pures et plus brillantes. En médecine, les nanoparticules servent de moyen de transport pour amener les substances actives à un point particulier du corps, comme une tumeur. Les petites dimensions, seulement 14 nanomètres de diamètre, et la grande surface de la particule en font un composé intéressant et polyvalent.

Exemple :

Il est déjà connu que de très petites particules de poussière fine endommagent les vaisseaux coronaires et le système d´irrigation du cœur, et cela aussi dans des cas où leurs quantités se situent sous les valeurs communément acceptées. Les nanoparticules exercent aussi une influence sur le cœur, nous apprend maintenant une étude du Professeur Reinhard Nießner et de ses collaborateurs de la « Technischen Universität » et du « Helmholtz Zentrum » à Munich. A l´aide d´un modèle, l´appareil de Langendorff – un cœur de rongeur isolé et battant, irrigué par un soluté remplaçant le sang – ils purent, pour la première fois, montrer les réactions du cœur à différentes nanoparticules.

La noradrénaline amène le cœur à une vive agitatio

Les particules de suie (du carbone généré par les étincelles), de dioxyde de titane et de dioxyde de silicium firent augmenter la fréquence cardiaque, jusqu´à 15 pour cent supplémentaires, lorsqu´elles s´écoulent au niveau du cœur. Les perturbations du rythme cardiaque observées par électrocardiogramme (ECG), ne disparurent pas après la fin de l´exposition aux nanoparticules. Les réactions cardiaques dépendaient aussi bien du matériau utilisé que de la dose de nanoparticules.

Les scientifiques sont à la recherche des causes de ces réactions. Une structure expérimentale plus grande rendit possible l´analyse des substances ou des transmetteurs que le cœur sécrète lors de la répartition du soluté dans la circulation sanguine, après passage par le cœur. Sur cette base, des réactions du même type purent être reconstituées. Les chercheurs supposent que le neurotransmetteur appelé noradrénaline est responsable des effets sur le cœur. Le composé venant des fibres nerveuses est déjà normalement libéré lorsqu´un effort cardiaque accru est demandé, ou lors d´un stress. Comme la noradrénaline agit aussi sur le système nerveux, une augmentation de sa sécrétion lors du contact avec des nanoparticules laisse supposer que cette substance peut potentiellement endommager d´autres organes que le cœur.

Aucune évaluation du risque n´est possible

Les effets incertains sur les hommes et l’environnement de ces particules n’empêchent malheureusement pas de développer les applications des nanotechnologies, augmentant chaque année l´utilisation de matières sur lesquelles on connait trop peu de choses. Le « Bundesumweltamt » (office fédéral de l´environnement en Allemagne) établit aussi que très peu de choses sont connues sur les risques des nanoparticules, et se donne pour mission d´éclaircir ce point. Conjointement avec le « Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) » (institut fédéral pour l´évaluation des risques en Allemagne), le bureau estima l´année dernière qu´il existe un risque potentiel de cancer causé par les nanoparticules. En effet, il existe des données, provenant particulièrement de la recherche sur les animaux, concernant un effet cancérigène lors de l´inhalation de substance isolées telles que l´oxyde de titane, mais ces résultats ne sont, à ce jour, pas suffisants pour permettre de conclure sur une estimation du risque. Il n´est pas non plus possible de faire des déclarations sûres concernant la libération de nanoparticules de différents produits et donc sur les effets lorsqu´on y est exposé. Par ailleurs, il manque une technique de mesure fiable.

À cet égard, l’étude du modèle cardiaque est un grand progrès, car les conséquences des effets des nanoparticules sont examinées sur un organe entier, isolé et capable de fonctionner sans que les autres systèmes de l´organisme ne soient perturbés, selon les chercheurs. Le cœur est un organe particulièrement approprié, car il possède un générateur d’impulsion propre et peut fonctionner indépendamment du corps durant quelques heures. La fréquence cardiaque et les ECG montrent de manière sûre les modifications de la fonction cardiaque. Pourquoi certaines nanoparticules ont une influence sur le cœur et d´autres non, est une question qui doit faire l’objet d’autres études. Ainsi, par exemple les procédés de fabrication pourraient jouer un rôle important.

« Malgré les incertitudes encore existantes, les résultats précédents concernant le potentiel cancérogène des nanomatériaux sont à prendre au sérieux, et des mesures pour minimiser leur exposition doivent aller de pair avec une évolution des méthodes de recherches toxicologiques et d´examen des matériaux nanostructurés tout en prenant en considération de prochaines voies d´exposition potentielles », selon la prise de position du BfR et de l´office fédéral allemand de l´environnement.

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