Influence des propriétés physico-chimiques de nanotubes de carbone multi-parois sur leur toxicité dans des cellules pulmonaires

Les nanotubes de carbone multi-parois (MWCNT) sont des nanomatériaux prometteurs en raison de leurs diverses propriétés physico-chimiques. Cependant, leur production et leur manipulation peuvent conduire à leur aérosolisation. Ensuite, ils peuvent être inhalés, atteindre les voies respiratoires profondes et induire des effets sur la santé. Le système respiratoire est composé de différents types cellulaires, parmi lesquels nous trouvons les cellules épithéliales et les macrophages alvéolaires, qui sont en première ligne après l'inhalation de MWCNT. L'objectif de cette étude est d'évaluer l'influence des propriétés physico-chimiques des MWCNT sur leurs effets toxiques.
Pour cela, nous utilisons deux modèles in vitro, les macrophages alvéolaires de rat NR8383 et les cellules épithéliales bronchiques humaines BEAS-2B. Les cellules BEAS-2B sont traitées à faibles doses pendant 6 semaines afin d'évaluer une éventuelle transition épithélio-mésenchymateuse (EMT). Les macrophages NR8383 sont traités pendant 24 heures afin d'étudier leur polarisation et leur signalisation cellulaire.
Les premiers résultats montrent que le traitement des cellules BEAS-2B avec des MWCNT induit une modification du phénotype à une échelle de temps et de concentration différente en fonction de leurs propriétés physico-chimiques. Cette modification s'accompagne d'un changement de l'expression de gènes spécifiques de l'EMT. De plus, le traitement des NR8383 par les MWCNT a induit une modification de la signalisation cellulaire, que nous avons observée notamment par l'analyse de l'expression de récepteurs transmembranaires et de celles de cytokines pro-inflammatoires.
Les effets différentiels observés suite au traitement des cellules avec les différents types de MWCNT peuvent être analysés au regard de leurs propriétés physiques, et plus spécifiquement de leur longueur, leur diamètre et leur surface spécifique, ainsi que de leurs propriétés chimiques, en un mot leur fonctionnalisation.