Navigation

Interaction des nanoparticules d’argent avec les cellules d’algue et de poisson

 

L’argent est de plus en plus utilisé sous forme de nanoparticules, dans l’industrie et en médecine. Les expériences de Kristin Schirmer et de son équipe montrent que les cellules de poisson absorbent les nanoparticules d’argent, alors que les cellules d’algue capturent les particules dans les structures externes de la membrane cellulaire. Indépendamment de l’absorption ou non es particules, elles peuvent se lier aux protéines et perturber leur fonctionnement.

Contexte (projet de recherche terminé)

L’argent est utilisé, pour son effet antimicrobien, sous forme de nanoparticules dans de nombreux produits de grande consommation ou produits médicaux. Le nombre de produits contenant des nanoparticules d’argent est en augmentation rapide, et par voie de conséquence, la quantité de nano-argent présente dans l’environnement l’est également. Kristin Schirmer et son équipe ont étudié l’impact environnemental du nano-argent sur des organismes aquatiques végétaux et animaux. Ils ont analysé dans des cellules d’algue, entourées d’une paroi cellulaire, et dans des cellules de poisson, sans paroi cellulaire, si le nano-argent était absorbé par les cellules et la manière dont les nanoparticules interagissaient avec les protéines à l’intérieur et dans le voisinage immédiat des cellules. Les chercheurs ont en outre déterminé si les ions d’argent libérés par les nanoparticules d’argent avaient des effets toxiques sur les cellules d’algue ou de poisson.

Résultats

Les études ont montré que le nano-argent, tant dans les cellules d’algue que celles de poisson, influe sur des fonctions essentielles et peuvent ainsi avoir un effet toxique. Les mécanismes d’action des nanoparticules d’argent sur les cellules diffèrent toutefois dans les cellules d’algue et de poisson. Alors que les cellules d’algue ne peuvent absorber les nanoparticules, les cellules de poisson sont dotées de mécanismes de transport spécifiques permettant aux nanoparticules de traverser la membrane cellulaire pour pénétrer à l’intérieur de la cellule. Kristin Schirmer et son équipe ont pu démontrer que les nanoparticules interagissent avec les protéines, que ce soit à l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule. Dans le cas des cellules d’algue, elles se lient à des protéines sécrétées par les algues pour décomposer la nourriture. Dans le cas des cellules de poisson, les nanoparticules se lient, à l’intérieur de la cellule, à des centaines de protéines, qui s’accumulent autour des nanoparticules pour former ce que l’on nomme une couronne protéique. Les chercheurs ont pu identifier chaque protéine de la couronne protéique et montrer que celles-ci livrent d’importantes informations sur l’apparition des effets toxiques des nanoparticules. Dans les cellules d’algue comme de poisson, les chercheurs ont mis à jour des effets nocif induits par les ions d’argent que libèrent les nanoparticules d‘argent.

Importance

Le projet révèle d’importantes dynamiques et identifie différents mécanismes d’interaction des nanoparticules d’argent avec les cellules végétales et animales. Les comprendre est essentiel pour être à même d’estimer correctement les risques que représente la libération de nano-argent dans l’environnement et forme une base pour parvenir à garantir, dans l’industrie et en médecine, une utilisation des nanoparticules respectueuse de l’environnement.

Titre original

Interaction of metal nanoparticles with aquatic organisms (MeNanoqa)

Direction du projet

  • Prof. Kristin Schirmer

Autre requérant-e-s

  • Dr. Renata Behra
  • Prof. Laura Sigg
  • Dr. Marc Suter

 

 

Plus d’informations sur ce contenu

 Contact

Prof. Kristin Schirmer Umwelttoxikologie UTOX
EAWAG
Überlandstrasse 133 8600 Dübendorf +41 44 823 52 66 kristin.schirmer@eawag.ch