Thèse soutenue

Etude des effets des nanoparticules sur le système immunitaire
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Auteur / Autrice : Arindam Dey
Direction : Patrice Marche
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Virologie microbiologie immunologie
Date : Soutenance le 02/12/2020
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pour l'avancée des biosciences (Grenoble)
Jury : Président / Présidente : Walid Rachidi
Examinateurs / Examinatrices : Patrice Marche, Xavier Le Guevel, Valérie Forest
Rapporteurs / Rapporteuses : Émilie Roger, Bernard Verrier

Mots clés

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Résumé

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Les caractéristiques uniques des nanomatériaux (NMs) sont précieuses dans de nombreuses applications industrielles et biomédicales. Toutefois, les MR pourraient également donner lieu à une toLes phagocytes du xicité imprévue qui pourrait nuire au système biologique en particulier au système immunitaire. Les phagocytes du système immunitaire ont la capacité d'ingérer des matériaux étrangers ; ils sont donc appropriés pour l'étude de l'immunotoxicité car ils sont impliqués dans les réponses immunitaires non spécifiques et spécifiques.Dans cette étude, nous avons étudié l'impact de différents nano matériaux (NM), telles que des nanoparticules d'or (AuNPs), des nanoparticules lipidiques neutres (NLCs) ou cationiques (CLCs), et des dendrimères amphiphiliques (ADs) sur les macrophages primaires (BMDMs) et des cellules dendritiques (BMDCs) par deux approches. Dans la première, nous avons recherché les effets directs de l'exposition. Dans la seconde, nous avons étudié les effets indirects sur l'activation du LPS ou de l'IL-4 des cellules exposées aux NMs.Nos résultats concluent que tous les NMs testés n'ont pas modifié la capacité de phagocytose. Une analyse plus approfondie montre que tous les NMs ne montrent aucun, ou peu, effet direct sur l'activation des BMDC. Pour le BMDMs, les AuNPs, les CLCs et les ADs ont considérablement diminué l'activation cellulaire tandis que les NLCs n'ont d'effet. L'étude de la production de cytokine basée sur la production d'IL-6 et de TNF-a, de la production de NO et du métabolisme cellulaire basée sur l'étude de la glycolyse et du métabolisme mitochondrial n'a également pas ou peu d'effet direct sur les BMDCs et les BMDMs. Cependant, nous avons remarqué une augmentation significative de la production de MCP-1 par les CLCs et les cellules exposées aux ADs, tandis que les AuNPs et les NLCs n'ont pas d'effet sur la production de MCP-1. De plus, nous avons noté que les CLCs et les NLCs à forte concentration pourraient légèrement augmenter la production de ROS, tandis que les AuNPs et les ADs ne modulaient pas la production de ROS par les BMDM et les BMDC.L'étude des effets indirects de NMs a montré que quand les cellules exposées aux NMs sont stimulées par du LPS, nous avons observé une modulation de la réponse des BMDCs au niveau de l'activation cellulaire, la sécrétion de cytokine et de chimiokine, NO, et la production de ROS. Toutes les NMs n'affectent pas, ou peu, le métabolisme des BMDCs. D'autre part, nous avons enregistré une altération significative chez les BMDMs exposés aux NMs dans leur réponse à l'activation par le LPS au niveau de l'activation cellulaire, la sécrétion de cytokine et de chimiokine, la production de NO et le métabolisme cellulaire. Cependant, la production de ROS reste inchangée dans le cas des BMDMs exposés aux NMs.L'étude in vitro de la présentation d'antigène, a indiqué que l'exposition à différents NMs modifie les cytokines produites par les cellules T, reflétant l'altération de la polarisation des lymphocytes T CD4 +.Dans l'ensemble, ces résultats démontrent que les NMs ne modifient pas directement l'activité phagocytique, la production de cytokine et de chimiokine, la production de NO et de ROS, le métabolisme cellulaire des cellules phagocytaires, mais lorsqu'elles sont confrontées à un signal d'activation comme le LPS ou l'IL-4, les cellules exposées aux NMs réagissent différemment.