Effet des nanoparticules à usage médical sur les cellules de l'appareil respiratoire

• Auteur / Autrice : Rina Guadagnini
• Direction : Francelyne Marano, Sonja Boland
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Toxicologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules épithéliales

Cytotoxicité immunologique

Inflammation

Stress oxydatif

Nanoparticules

Résumé

Le domaine de la nanomédecine se développe rapidement et offre déjà un ensemble important d'outils d'investigation diagnostique et de nouvelles applications médicales. L'objectif principal de ce travail était d'étudier les interactions et réponses biologiques induites par des nanoparticules qu'on envisage d'utiliser en nanomédecine sur les cellules épithéliales respiratoires humaines. Nous avons utilisé deux lignées cellulaires représentant l'épithélium bronchique (16HBE) et l'épithélium alvéolaire (A549) humains et un panel de nanoparticules qui avaient soit la même composition mais différents types de coating (PLGA), soit la même composition mais présence ou absence de coating (oxyde de fer) ou encore la même composition mais des tailles différentes (silice) ainsi que des nanoparticules de référence (Ti02). Nous avons utilisé des tests classiques dans le but de mettre en place une « boite à outils » solide et fiable pouvant servir aussi à tester d'autres types cellulaires ainsi que d'autres nanoparticules. Avant de réaliser les tests, nous avons veillé à éviter les possibles interférences entre nanoparticules et méthodes d'analyses. Ce travail se termine par l'investigation des voies de signalisation cellulaires déclenchées par les nanoparticules. Nous avons démontré que les effets induits par les NPs dans les tests in vitro dépendent de facteurs différents pour partie associés aux caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules dont la taille, la réactivité de surface et leur revêtement mais également en relation avec les lignées cellulaires utilisées.

The field of nanomedicine is growing rapidly and offers already an important set of investigative tools for diagnosis, medical imaging, clinical devices and new applications in the field of drug delivery. However, the study of potentially deleterious effects of nanoparticles is still under research even though there are already some evidences of their interactions with the body. The main objective of this work was to study the interactions and biological responses induced by nanoparticles considered for use in nanomedicine on human respiratory epithelial cells. We used two cell lines representing the human branchial epithelium (16HBE) and the human alveolar epithelium (A549) and a panel of nanoparticles that had either the same composition but different types of coating (PLGA), the same composition but presence or absence of coating (iron oxide) or the same composition but different sizes (silica) as well as a benchmark nanoparticle (TiO2). We used conventional tests in order to develop a "toolbox" solid and reliable that can also be used to test other cell types and other nanoparticles. Before performing the tests, we make sure that possible interferences between nanoparticles and methods of analysis are avoided. This work ends with the investigation of cell signaling pathways triggered by the nanoparticles. We demonstrated that the effects induced by NPs in in vitro tests depend on différent factors in part associated to the physicochemical characteristics of nanoparticles like the size, the surface reactivity and the coating but also in relation to the cell lines used.