Caracterisation des proprietes inflammatoires et des effets sur le neutrophile de nanoparticules de type oxyde-metal et des fullerenols.

Gonçalves, David (2015). Caracterisation des proprietes inflammatoires et des effets sur le neutrophile de nanoparticules de type oxyde-metal et des fullerenols. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 163 p.

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Résumé

L’intérêt pour le domaine de la nanoscience s’est nettement intensifié au cours des dernières années. À cause de sa taille, la nanomatière dispose de propriétés physiques, chimiques et biologiques différentes que celles des mêmes matériaux en vrac ou à l’échelle moléculaire. L’utilisation de plus en plus importante des nanoparticules (NP) engendre des questionnements quant au risque à la santé des humains qui y sont inévitablement exposés. Les travaux préalables à cette thèse ont démontré que les NP de dioxyde de titane peuvent activer les cellules polymorphonucléaires (PMN) et moduler de façon marquée leurs fonctions. Afin d’entamer une classification des NP en fonction de leur potentiel inflammatoire, nous avons fait appel aux nombreux résultats acquis in vitro (avec des PMN fraîchement isolés à partir du sang veineux de volontaires sains) et in vivo (à l’aide du modèle murin de la poche d’air). Les résultats présentés dans ce document révèlent d’abord l’importance d’une caractérisation rigoureuse des NP et d’une évaluation de leur contamination. Il en ressort également que les métriques employées par les diverses études pour exprimer la notion de "dose" sont diverses et que la concentration massique, utilisée ici, permet d’obtenir des relations dose-dépendantes. Les NP ont des dimensions similaires à de nombreuses molécules biologiques et différentes interactions NP-molécules sont rapportées dans la littérature. Les résultats obtenus avec les fullerenols que nous avons testés, permettent de conclure qu’il y a une interaction entre le LPS et le C60(OH)n. C’est la toute première étude qui démontre que deux agents, lorsque combinés, peuvent avoir des effets pro-inflammatoires, tandis que séparément, ils sont inertes dans certaines conditions. Ce constat ouvre la porte à d’autres études similaires. De plus, cette étude démontre également le comportement analogue des NP aux cytokines. En effet, leur capacité à retarder l’apoptose du neutrophile par un mécanisme dépendant d’une synthèse protéique (comme le font l’IL-4, l’IL-13, l’IL-15 ou encore le GM-CSF) ou encore leur capacité à augmenter la libération de cytokines pro-inflammatoires in vivo par d’autres types cellulaires que les PMN chez la souris en témoignent. L’ensemble des fonctions affectées (l’apoptose, la production de médiateurs d’inflammation, la synthèse protéique de novo, la flambée oxydative, etc.), la capacité à activer le neutrophile (changements morphologiques, polymérisation des filaments d’actine, événements de phosphorylation, propagation des cellules, etc.) ainsi qu’un mécanisme d’action complexe (MAPK, phosphorylation des tyrosines, apoptose dépendante d’une synthèse protéique) témoignent du grand potentiel activateur des NP envers les neutrophiles. Collectivement, ce projet a permis de mieux saisir et interpréter les interactions NP-PMN et il est clair que les NP agissent de façons différentes. Le mode d’action des NP est complexe et diversifié et peut varier en fonction d’une diversité de paramètres (composition chimique de la NP, concentration utilisée, temps de stimulation, interactions avec d’autres molécules, état de contamination, état d’agrégation, tampon physiologique utilisé, etc.). En raison de ces importantes variations, il faudrait d’avantage se concentrer sur les NP susceptibles d’êtres utilisées dans de futures applications concrètes commerciales ou industrielles.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Girard, Denis
Mots-clés libres:	inflammation ; dioxyde ; titane ; oxyde ; zinc ; fullerene ; leucocyte ; apoptose
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	05 nov. 2015 21:25
Dernière modification:	05 nov. 2015 21:25
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/2744

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