Les nanoparticules d'argent et de titane dans les études de toxicité cellulaire des poissons
La taille et les caractéristiques physiques des NP font leur entrée endocytotique dans les tissus épithéliaux possibles. Comme les NP d'argent sont largement utilisées et commercialement disponibles, il est important d'étudier leur toxicité potentielle. Le projet NANOTRAFFIC (Do small things lead to big problems? Mechanism of uptake and toxicity of metal nanoparticles in intestinal cells) a mené une étude de toxicité. Les membres de l'équipe ont mis au point un modèle cellulaire intestinal polarisé fondé sur la lignée cellulaire RTgutGC de la truite arc-en-ciel. En combinaison avec la lignée cellulaire hépatique, RTL-W1, ce système de culture cellulaire intestinal–hépatique a permis d'évaluer le transport via l'épithélium intestinal, et de mesurer les effets sur les cellules hépatiques croissant en-dessous. Le modèle choisi a permis aux chercheurs de distinguer l'adoption des membranes apicales et basolatérales des NP in vitro. NANOTRAFFIC a utilisé des NP d'argent de citrate productrices d'ions (19 nm) et des NP d'oxyde de titane non corrosives (21 et 25 nm). La durabilité cellulaire a été évaluée par l'activité métabolique et membranaire et l'intégrité lysosomale. La cytotoxicité des NP d'argent et des ions a fortement augmenté dans le milieu sans acides aminés et sans protéines. Les NP affectaient grandement l'intégrité lysosomale. Les NP pénétraient les lysosomes directement, comme cela a pu être visualisé par microscopie électronique à balayage. Alors que l'exposition à un micromètre de NP d'argent pour 24 heures était non toxique aux cellules RTgutGC, l'exposition à 10 micromètres a entraîné 15 % de réduction de durabilité. Par contre, alors que les cellules internalisaient les NP d'oxyde de titane, ces dernières s'accumulaient dans les endosomes sans toxicité mesurable. Les concentrations d'exposition au métal (argent) ont été mesurées avec la concentration intracellulaire de métaux essentiels (cuivre, zinc et fer). Ainsi, cette dernière a permis de caractériser les changements transcriptionnels et post-translationnels élicités dans les cellules exposées aux NP de métal. Alors que les ions d'argent sont transportés par des protéines porteuses de cuivre, le projet a montré que les NP d'argent ont élicité une réaction similaire mais atténuée, dont l'induction d'une protéine chélatrice métallique, la métallothionéine, et des processus excrétoires, comme le trafic du cuivre par pompe. Les connaissances générées par le projet soutiennent l'évaluation de risques environnementaux concernant l'exposition au NP métalliques.
Mots‑clés
Argent, titane, nanoparticules, toxicité, intestinal, métal
