Experimental study of the respiratory toxicity of carbon nanotubes
(2009)
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- Les nanotubes de carbone (NTC) représentent une nouvelle forme cristalline du carbone aux propriétés physico-chimiques potentiellement intéressantes pour e nombreuses applications industrielles. Toutefois, lorsque ce travail a été initié, les données épidémiologiques, toxicologiques et écotoxicologiques très limitées et parfois contradictoires ne permettaient pas de mener une évaluation exhaustive des risques potentiels liés à ce matériau. Dans ce contexte, le principal objectif de ce travail a été de mieux caractériser la réponse pulmonaire suite à l’administration intra-trachéale de NTC multiparois (MWCNT) chez le rat et ce, en examinant différents points : l’inflammation, la fibrose et la génotoxicité. Une étude supplémentaire a également été menée afin de préciser le déterminant majeur de la toxicité pulmonaire des NTIC. <BR> Nos résultats indiquent que, si les NTC atteignent les poumons, ils sont biopersistants et leur taille semble moduler leur cinétique d’élimination. De plus, ils ont la capacité d’induire de l’inflammation ainsi que de la fibrose pulmonaire. Les lésions induites par les NTC sont caractérisées par la présence de granulomes riches en collagène et organisés autour du matériel carboné. L’alvéolite induite par les NTC est accompagnée de l’activation des cellules pulmonaires et de la production de nombreux médiateurs. Ces facteurs contribuent à la destruction de l’architecture pulmonaire et induisent le recrutement de granulocytes dans le poumon. D’autres médiateurs sont alors produits et stimulent la prolifération et la différenciation des fibroblastes. La désorganisation ainsi que le remodelage qui en résulte mènent progressivement à l’établissement de la fibrose pulmonaire. En parallèle, nous avons pu montrer que les NTC sont capables d’induire de la génotoxicité primaire au niveau des cellules épithéliales pulmonaires suite à des effets tant aneugènes (perte de chromosomes) que clastogène (cassures de l’ADN). In vivo, l’implication d’effets génotoxiques secondaires résultant de la formation excessive d’oxydants par les cellules inflammatoires n’est pas à exclure. Enfin, nos résultats indiquent que la réponse pulmonaire aigue de même que les effets génotoxiques peuvent majoritairement être attribués à la présence de défauts structurels dans les NTC. Ces résultats ont une grande importance non seulement pour la détermination du danger lié à un type particulier de NTC mais suggèrent également qu’il est possible d’éliminer, du moins en partie, le potentiel toxique de ces particules en éliminant leurs défauts de surface. <BR> Dans l’ensemble, nos résultats indiquent que les NTX possèdent un potentiel toxique an cas d’inhalation. Dans ce contexte, la mise en œuvre de mesures strictes d’hygiène industrielle se justifie afin de réduire l’exposition lors de la manipulation des NTC.
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Citations
Bondue-Muller, J. (2009). Experimental study of the respiratory toxicity of carbon nanotubes. https://hdl.handle.net/2078.5/112031