Vers une évaluation réaliste de l'écotoxicité des nanoparticules
Les nanotechnologies, qui font appel à des structures de très petite taille, ont révolutionné les produits et des processus dans des domaines comme l'électronique grand public, l'énergie ou les cosmétiques. Cependant, les mêmes propriétés qui rendent les nanomatériaux si uniques et intéressants (notamment leur réactivité chimique et leurs effets électriques et magnétiques) peuvent les rendre toxiques pour les écosystèmes microbiens sensibles de l'eau et du sol. Les chercheurs du projet MICRONANOTOX (Microbial community nano-ecotoxicology: interplay between effects on structure and the consequent effects on function), financé par l'UE, se sont intéressés à la nécessité de disposer d'un système plus réaliste d'évaluation des risques et des dangers de l'exposition aux nanoparticules de synthèse. Ils ont choisi deux de ces nanoparticules les plus importantes au niveau commercial, en argent et en oxyde de zinc, et étudié leurs effets à des concentrations susceptibles de se rencontrer dans l'environnement. Ils ont aussi étudié la façon dont les nanoparticules de synthèse sont influencées par leur environnement, via des interactions qui peuvent modifier leur structure ou leurs propriétés. Les travaux ont souligné la difficulté de mesurer et d'analyser les effets à long terme des nanoparticules sur les populations de microbes dans les environnements aquatiques, par manque de sensibilité des techniques classiques d'analyse. D'autre part, les mesures dans le sol sont compliquées par la grande quantité de particules d'origine naturelle. L'équipe a cependant réussi à observer des interactions entre les communautés de microbes et les nanoparticules de synthèse. Par exemple, les microbes exsudaient des substances conduisant à la formation «d'éco-couronnes» de macromolécules organiques naturelles autour des nanoparticules. Les scientifiques ont aussi appliqué la méthode de polymorphisme de longueur des fragments de restriction terminale, une technique bien établie et sans culture, pour caractériser les communautés microbiennes. Ils ont constaté que la mesure de la biodiversité dans les communautés microbiennes aquatiques et terrestres ne convenait pas pour détecter le stress résultant de nanoparticules présentes en faibles concentrations. La durée avait un effet plus important que le stress, rendant difficile de différencier, lors d'expositions de longue durée, les effets résultant du stress dû aux nanoparticules, de ceux résultant du temps et sans rapport avec les nanoparticules. Le projet a ainsi contribué à apporter des méthodes plus réalistes d'évaluation du risque et des dangers des nanoparticules pour les communautés de microbes, en grande partie en orientant les recherches futures. Ces recherches devront tenir compte des difficultés techniques des méthodes d'analyse actuelles, mais aussi des interactions entre les nanoparticules de métaux et les microbes, susceptibles d'influencer fortement les propriétés des nanoparticules elles-mêmes.
Mots‑clés
Écotoxicité, nanoparticules, nanotechnologies, microbien, écosystèmes
