Les nanoparticules: ennemies ou amies

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Objets composés de plusieurs centaines d'atomes et de l'ordre de l'infiniment petit, 10000 fois plus petites qu'un millimètre, les nanoparticules ont envahi notre quotidien de par leur présence dans des domaines aussi variés que la médecine, l'imagerie, la biologie, la biochimie, la cosmétique, l'électronique, le bâtiment ainsi que l'alimentaire: pas moins de 1300 produits ont été recensés de par le monde.

Bon nombre de multinationales comme Nestlé, Basf et Unilever investissent des budgets conséquents afin d'en développer leur compréhension mais aussi leur utilisation, de par le marché économique exponentiel qu'elles représentent : les 700 milliards d'euros estimés devraient atteindre 2000 milliards de dollars en 2015. Ces nanoparticules sont-elles toutefois aussi nécessaires et surtout dénuées de tout risque comme on nous le laisse supposer ?

A quoi servent les nanoparticules ?

• Près d'un produit sur 10 est utilisé dans le secteur alimentaire, à commencer par les revêtements intérieurs des bouteilles de bière ( Corona),de produits amaigrissants en passant par certaines eaux réservées aux bébés. Leur recours dans ce domaine tient au fait qu'elles présentent de nombreux avantages, liés à leur capacité à barrer la route aux ultraviolets, à imperméabiliser un contenant, à absorber l'humidité, source de pollution bactérienne et constituant ainsi un filtre antimicrobien hors pair : les produits alimentaires présentent ainsi une durée de conservation augmentée.
• L'une de leur autre spécificité réside dans le fait qu'elles sont capables d'agir sur les valeurs gustatives d'un aliment, en renforçant leurs aromes, tout en modifiant leur couleur. Mais leur pouvoir ne s'arrête pas là puisque certaines valeurs nutritionnelles peuvent être augmentées, les graisses de certains produits réduites, le nombre de fibres augmentées tout comme leur valeur protéique. Les nanoparticules à l'échelle microscopique pourraient même augmenter l'absorption et la biodisponibilité dans l'organisme des substances bioactives qui lui sont nécessaires pour bien fonctionner.

Les différentes familles de nanoparticules :

• Le terme fait référence à différentes familles constituées d'une part des oxydes de métaux, le titane, le cuivre, le zinc, l'aluminium et la silice en étant les principaux.
• Des nanotubes de carbone qui forment des fibres solides recherchées pour leurs propriétés électriques particulières.
• Des fullérènes utilisés pour améliorer les propriétés électriques ainsi que pour certaines applications dans le domaine pharmaceutique.
• Les nano poudres d'argent, recherchées pour leurs propriétés antibactériennes, avec une grande utilisation dans le domaine du textile.

Les nanoparticules sont-elles dangereuses pour l'être humain ?

• Leur danger potentiel vient de leur petite taille, ce qui leur facilite ainsi leur passage à travers les cellules de l'organisme puis vers la circulation sanguine et les organes internes.
  Plusieurs études ainsi que des rapports émanant de l'Afssa ont montrés que des nanoparticules que l'on mange peuvent franchir les barrières de protection physiques, interférer sur le système immunitaire, pénétrer dans les vaisseaux sanguins, le système lymphatique et divers organes : le foie et la rate constituent des organes cible, mais certaines nanoparticules ont été également retrouvées dans les reins, les poumons, la mœlle osseuse et le cerveau.
• Les nanoparticules de silice, largement utilisées notamment dans certains médicaments ou compléments interfèrent avec certaines de nos cellules pouvant mener à un dysfonctionnement de la division cellulaire et perturber ainsi le trafic cellulaire : quels en sont les effets à long-terme, il est encore tôt pour le dire même si le constat est fait de leur risque potentiel.
• Les nanoparticules d'argent peuvent atteindre les hépatocytes, les cellules du foie, et les altérer : elles présentent des risques de toxicité, avec des risques inflammatoires* potentiels, une fois ingérées.
• La fabrication de matériaux composites mais aussi le papier et certains médicaments sous forme de spray comme les collutoires présentent des points communs : ils contiennent tous des nanotubes de carbones, capables d'atteindre les alvéoles pulmonaires, suspectés d'augmenter le risque de développer un mésothéliome, un type de cancer jusque-là associé exclusivement à l'exposition à l'amiante.
• Certaines nanoparticules ont la propriété d'absorber à leur surface des molécules qui peuvent être toxiques, leur permettant ainsi de pénétrer de façon plus aisée dans l'appareil respiratoire. Or, la voie principale d'exposition pour l'homme reste avant tout la voie respiratoire, les nanoparticules inhalées se déposant dans un premier temps au niveau des fosses nasales, avec des phénomènes inflammatoires potentiels, en ce qui concerne notamment les nanoparticules de carbone et de titane. La fabrication de matériaux composites mais aussi le papier et certains médicaments sous forme de spray comme les collutoires présentent des points communs : ils contiennent tous des nanotubes de carbones, capables d'atteindre les alvéoles pulmonaires, suspectés d'augmenter le risque de développer un mésothéliome, un type de cancer jusque-là associé exclusivement à l'exposition à l'amiante.
• L'exposition chronique à ces nanoparticules pourrait entrainer leur accumulation dans le cerveau avec risque de perturbation de certaines fonctions cérébrales**.

Comment les repérer ?

• Leur présence dans les produits alimentaires reste très compliquée à dépister: la silice, utilisée comme additif antiagglomérant, est mentionnée sous le sigle E 551 sur certains emballages de sauces tomates, sans être pour autant identifiée comme "nano". Aux Etats-Unis, rien de plus facile que de consommer des nanoparticules de dioxyde de titane : elles sont utilisées comme colorant blanc et présentes dans de nombreux dentifrices et aliments tels que les chewing-gums Trident, les M&M's ou les Mentos, avec pour seule mention « E 171 » figurant sur les emballages.
• De par leur utilisation dans des domaines extrêmement variés ( pneus, crèmes solaires, panneaux photovoltaïques, etc.), elles peuvent être relâchées dans la nature, contaminant ainsi toute une chaine : certaines plantes peuvent absorber des nanoparticules d'oxyde de zinc présentes dans des produits cosmétiques.
• D'un point de vue réglementaire, la France oblige les industriels depuis le 1er janvier à déclarer les quantités et les usages des substances à l'état nanoparticulaire produites, distribuée ou importées en France. Gageons que cette mesure puisse permettre déjà de mieux connaitre les substances mises sur le marché, en attendant de connaitre leur réel impact sur notre santé, notamment à travers le projet européen Nanogenotox, mis en place en mars 2010 par l'Anses, visant à fournir une méthode de détection du potentiel génotoxique des nanomatériaux.

*XiaT, Hamilton Jr RF Boner JC. Crandall ED, Elder A. Faziollahi F, Girtsman TA,Kim . Mitra S, Addo Ntim S, Orr G, Tagmount M, Taylor AJ., Telesca D, Tolic A, Vulpe CD, Walker AJ, Wang X, Witzmann FA,Wu N, Xie Y, Zink Jl, Nel A, Holian A, Interlaboratory Evaluation in Vitro Cytotoxicity and Inflammatory Responses to Engineered Nanomaterials : The NIEHS NanoGo Consortium.Environ Health Perspect. 2013 May 6

** Brun E, Carrière M, Mabondzo A., In vitro evidence of dysregulation of blood-brain barrier function after acute and repeated/long-term exposure to TIO(2) nanoparticules., Biomaterials.2012 Jan;33(3):886-96