Les nanotubes de carbone multi-feuillets induisent la transition épithélio-mésenchymateuse dans les cellules BEAS-2B.

À l’ère des nanotechnologies, l'utilisation des nanotubes de carbone multi-parois (MWCNT) s’accroît. L’exposition par inhalation des salariés lors de leur production, utilisation ou manipulation soulève des inquiétudes quant à leurs potentiels effets nocifs sur la santé. Les propriétés physico-chimiques de ces matériaux, ainsi que leur biopersistance interpellent sur leur similitude avec les fibres d’amiante ce qui soulèvent des questions à propos de leur éventuelle cancérogénicité. En raison de leurs dimensions, ils peuvent aisément atteindre les voies respiratoires profondes et se déposer au niveau de l'épithélium pulmonaire.
Cette étude a pour objectif d’évaluer comment les caractéristiques physico-chimiques des MWCNT telles que la taille et la longueur peuvent influencer leurs effets toxiques. Notre modèle expérimental est basé sur une exposition de cellules épithéliales bronchiques humaines (BEAS-2B) pendant six semaines à de faibles concentrations de deux MWCNT (0,125-1 µg/cm²) ayant des caractéristiques opposées : NM-403 (court et fin) et MWNT-7 (long et épais). Après 6 semaines d’exposition, les cellules sont maintenues en culture sans traitement pendant 4 semaines afin d'évaluer la réversibilité des effets.
Après exposition à la plus faible concentration de MWCNT, et dès la première semaine de traitement, environ 15% des cellules en mitose présentaient des anomalies mitotiques. Un test de génotoxicité a mis en évidence des augmentations du nombre de cellules micronucléées après traitement avec les deux MWCNT en fonction du temps. Après 4 à 6 semaines de traitement, des changements morphologiques cellulaires étaient évidents, les cellules passant du phénotype épithélial à un phénotype fibroblastique. En accord avec cette observation, une modification de la composition de la population cellulaire apparaît en fonction du temps et la concentration des MWCNT. Les cellules BEAS-2B subissent une conversion de l'état épithélial à l’état mésenchymateux, comme le suggèrent une diminution de l’ARN messager et de la protéine du marqueur épithélial E-cadhérine et une expression accrue des marqueurs mésenchymateux tels que N-cadhérine, vimentine et fibronectine. Après 4 semaines sans traitement, nous avons noté que la transition épithélio-mésenchymateuse précédemment induite est réversible, le degré de réversibilité semblant être corrélé avec la longueur et le diamètre du MWCNT.