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MODULATION DES FONCTIONS DES EOSINOPHILES HUMAINS PAR LES NANOPARTICULES D'OXYDE DE ZINC

Silva Méndez, Luis Rafael (2016). MODULATION DES FONCTIONS DES EOSINOPHILES HUMAINS PAR LES NANOPARTICULES D'OXYDE DE ZINC Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 123 p.

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Résumé

Les nanoparticules (NPs) sont des matériaux nanométriques dont l’utilisation augmente sans cesse. Celles-ci possèdent des propriétés physicochimiques intéressantes, accessibles à cause de leur grand ratio aire de surface sur volume. Or, à ce jour, la caractérisation des effets toxicologiques induits par les NPs sur l’humain est déficiente.

Des études menées dans notre laboratoire ont permis de démontrer que les fonctions des granulocytes humains (des polymorphonucléaires neutrophiles) sont modulées par diverses NPs. Par ailleurs, les NPs d’oxyde de zinc (NPs ZnO) activent les neutrophiles humains, retardant leur apoptose spontanée et favorisant leur dégranulation in vitro. De plus, des études menées sur des modèles murins ont démontré que certaines NPs, dont les NPs ZnO, induisent une hyperéosinophilie pulmonaire. Considérant que les éosinophiles sont un autre type de granulocyte humain et qu’ils sont impliqués dans la régulation des réponses immunitaires, notre objectif a été d’évaluer si les NPs ZnO sont également en mesure de réguler les fonctions des éosinophiles humains.

Pour ce faire, nous avons étudié l’effet des NPs ZnO sur la morphologie des éosinophiles ainsi que sur cinq autres de leurs fonctions cellulaires clés soit: la production d’espèces réactives de l’oxygène, la viabilité cellulaire, la synthèse de novo de protéines, l’activité gélatinasique et la libération de cytokines. Nos résultats nous ont permis d’établir que les NPs ZnO modulent certaines fonctions cellulaires des éosinophiles similairement à ce qui avait été observé chez les neutrophiles (retard de l’apoptose spontanée, induction synthèse de protéines), mais d’autres fonctions ne sont pas modulées (morphologie, activité gélatinasique).

En conclusion, nous démontrons que les éosinophiles sont une cible importante des NPs ZnO. Ainsi, il faudra tenir en considération les possibles interactions NPs-éosinophiles lors de la mise au point de thérapies utilisant les NPs. Particulièrement pour des pathologies telles que l’asthme, où l’implication de ces granulocytes est bien documentée.

Abstract

Nanoparticles (NPs) are nanoscale materials found in a large variety of common household and workplace materials. They possess interesting physicochemical properties, mostly due to their large surface area to volume ratio. However, to date, characterization of toxic effects of NPs in humans remain deficient.

Our previous studies have shown that several NPs modulate the functions of human granulocytes (Polymorphonuclear neutrophils). For example, zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) activate human neutrophils, delay their spontaneous apoptosis and increase their dégranulation in vitro. Furthermore, murine studies have shown that NPs such as ZnO NPs induce pulmonary hypereosinophilia. Since eosinophils are another type of human granulocytes and their involvement in immune response is documented, we investigated if ZnO NPs are also able to modulate the functions of human eosinophils.

Here, we studied the effect of ZnO NPs on human eosinophils morphology as well as on five of their key cellular functions: reactive oxygen species production, cell viability, de novo protein synthesis, gelatinase activity and cytokine liberation. We showed that some eosinophil cellular functions are modulated by ZnO NPs in a similar way to that has been observed in neutrophils (apoptosis delay, protein synthesis induction). However, some other functions are not modulated (morphology, gelatinase activity).

To conclude, we demonstrate that human eosinophils are a direct target of ZnO NPs. It will be important to considerate NPs-eosinophil interactions during the development of NPs-based therapeutics. Especially for well-documented eosinophil-rich diseases, such as asthma.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Girard, Denis
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 25 oct. 2017 15:21
Dernière modification: 25 oct. 2017 15:21
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/5265

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