"Caractéristiques physico-chimiques" et toxicité des nanomatériaux

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout juillet 2021

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A l'échelle nano, on ne peut plus considérer que "c'est la dose qui fait le poison", cette phrase du médecin et alchimiste Paracelse qui avait fondé la toxicologie et est très souvent invoquée pour évaluer les risques liés aux substances chimiques de synthèse. Scientifiquement, elle est désormais remise en question, notamment par le cas spécifique de la toxicité des nanomatériaux sur laquelle influent fortement les caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux considérés, et notamment :

• leur composition chimique (identité de la substance ; ex "argent" / "dioxyde de titane" / etc.) :
  • on peut extrapoler les connaissances que l'on a sur la substance à l'état macro, dont les propriétés (et parfois la toxicité) connues peuvent être décuplées du fait de la réactivité de surface
  • de nouvelles propriétés (ou une toxicité nouvelle) peuvent également apparaître spécifiquement à l'échelle nanométrique ; elles sont nettement plus difficiles à prévoir, et on en sait encore souvent trop peu.
  • attention toutefois, les nanomatériaux d'une même famille ne peuvent pas être considérés comme une "monosubstance" : au sein de la même famille, différentes substances peuvent présenter une toxicité et une génotoxicité différentes¹

• leur dimension (taille et distribution de tailles) : leur taille nanométrique permet aux nanomatériaux de pénétrer la cellule et y entraîner des effets néfastes², mais la taille des nanomatériaux n'est pas le seul qui rentre en ligne de compte ; la liste qui suit est également déterminante.

• leur forme (ou morphologie) :
  • il existe une grande diversité de formes de nanoparticules : des nanotubes, des nanofils, des nanofeuillets, des nanocubes, etc.
  • il semble que les structures en tubes, fibreuses ou à multiples facettes présentent une toxicité plus importante que les structures lisses (comme les sphères), en lien avec la réactivité de surface³ ; l'action toxique peut également se révéler plus importante sur l'une des facettes, par exemple pour les nanomatériaux de forme et nature complexes (mais là encore, cela dépendra du type de nanomatériau).

    

    Différentes formes de nanostructures d'oxyde de zinc - Source : Zhong Lin Wang, Materials Today, 2004

• leur surface spécifique : il s'agit de la surface d'une particule ou d'un matériau rapportée à son volume ; elle a un rôle important pour expliquer certaines modifications du comportement d'un même matériau (par exemple du sucre en poudre va fondre plus rapidement dans un thé chaud qu'un gros morceau de sucre)

• leur réactivité de surface / chimie de surface (et le cas échéant, leur revêtement : enrobage ou encapsulation⁴)

• leur état de charge

• leurs degrés d'agglomération / agrégation :
  • agglomérat : amas de particules (nano-objets ou agrégats associées par des liaisons physiques faibles ou enchevêtrées ; à la différence des agrégats dont les liaisons entre les particules sont fortes
  • agrégat : amas de particules fortement associées par des liaisons chimiques (liaisons covalentes) ou fusionnées.
  • A noter : début 2020 ont été publiés les résultats de recherches menées en Belgique montrant que les grands agglomérats de nanoparticules de dioxyde de titane ne semblent pas moins actifs que les petits agglomérats et que les agrégats de nanoparticules de silice ne doivent pas être considérés comme nécessairement moins toxiques que les petits agrégats.

• leur solubilité (dans l'eau, les fluides biologiques, ...)

• leur cristallinité

• leur pulvérulence

Chacun de ces paramètres influe sur la toxicité des nanomatériaux.
Et chacun d'entre eux est lui-même sujet à variation au cours du cycle de vie des nanomatériaux.
D'où la complexité, pour les chercheurs, à statuer sur la toxicité des nanomatériaux...

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LIRE aussi :

- Sur notre site :

• Vers un système universel de description des nanomatériaux d'échelle nanométrique ?
• Notre rubrique Nano et Santé
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Nanomatériaux : des risques pour l'environnement mal cernés
• Nano et Alimentation - Risques pour la santé : inquiétudes et incertitudes
• Comment financer les études de risques associés aux nanomatériaux ?
• L'approche nano "safe by design" ? Décryptage de l'Avicenn

- Ailleurs sur le web :
En français :

• Cahier de la recherche n°17 : "Microplastiques et nanomatériaux"- Comprendre où en est la recherche, ANSES, mai 2021
• De l’importance de la taille des protéines dans les interactions protéines-nanoparticules, INC, CNRS, janvier 2021
• Impact des caractéristiques physicochimiques sur l’effet inflammatoire et pro-allergisant respiratoires des nanoparticules manufacturées, Françoise Pons, Université de Strasbourg, présentation aux Rencontres scientifiques de l'Anses & de l'ADEME sur la qualité de l'air, 17 octobre 2019
• Dossier "Caractériser les nanomatériaux", LNE, septembre 2017
• Bien caractériser l'infiniment petit pour contribuer à un développement responsable des nanotechnologies, Nicolas Feltin, Les Echos, 19 septembre 2017
• Opportunités et risques des nanomatériaux - Résultats, conclusions et perspectives - brochure finale, Programme national de recherche PNR 64, Fonds national suisse de la recherche scientifique, mars 2017
• Évaluation toxicologique des nanomatériaux d'oxydes métalliques : quelle place actuelle pour la modélisation « structure-activité » ?, Environnement, Risques & Santé, 15(6), novembre-décembre 2016
• Francelyne Marano, Faut-il avoir peur des nanos ?, Buchet Chastel, avril 2016
• Existe-t-il un lien entre caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux et leur écotoxicité ?, Camille Larue, Bulletin de Veille scientifique de l'ANSES, juillet 2014
• Evaluation des risques liés aux nanomatériaux - Enjeux et mise à jour des connaissances, ANSES, avril 2014 (mis en ligne le 15 mai 2014)
• Nanomatériaux : une revue des définitions, des applications, des effets sanitaires et des moyens à mettre en œuvre pour un développement sécurisé, Eric Gaffet, Comptes Rendus Physique, Volume 12, numéro 7, pages 648-658, septembre 2011
• Influence des caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux sur leur toxicité, Marie CARRIÈRE et Mary-Line JUGAN, Bulletin de Veille Scientifique, 10 ANSES, 2010
• Comment caractériser les nanomatériaux, CSRSEN, 2009

En anglais :

• Nanomaterials shape and form influences their ability to cross the blood brain barrier, University of Birmingham, juillet 2021 (communiqué de presse) ; Biotransformation modulates the penetration of metallic nanomaterials across an artificial blood–brain barrier model, Guo Z et al., PNAS, 118 (28), juillet 2021
• Identification of the physical-chemical properties that modulate the nanoparticles aggregation in blood, Soddu L et al., Beilstein J. Nanotechnol., 11, 550–567, 2020
• ENANOMAPPER Une approche intégrée sur la sécurité des nanotechnologies, Cordis, janvier 2018
• Reproducibility, sharing and progress in nanomaterial databases, Nature Nanotechnology, 12(12) : 1111-1114, décembre 2017
• Physical-chemical parameters: Measurements and methods relevant for the regulation of nanomaterials, OCDE, janvier 2016
• Dissolution and biodurability: Important parameters needed for risk assessment of nanomaterials, Utembe W et al., Particle and Fibre Toxicology, 12:11, 2015
• Toxicity Risks of Engineered Nanomaterials, CIEL, ECOS et Öko Institut, janvier 2015
• Genotoxicity of Manufactured Nanomaterials : Report of the OECD expert meeting, OCDE, décembre 2014
• The dialogue continues, Nature Nanotechnology, 8, 69, février 2013 : The nanotoxicology community has numerous ideas and initiatives for improving the quality of published papers.
• Join the dialogue, Nature Nanotechnology, 7, 545, août 2012 : The nanotoxicology community should implement guidelines on the types of information that are required in their research articles to improve the quality and relevance of the published papers.

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NOTES ET REFERENCES

1 - Résultats du programme européen Nanogenotox sur la génotoxicité des nanomatériaux, présentés en français à l'ANSES, lors de la Restitution du programme national de recherche environnement santé travail : Substances chimiques et nanoparticules : modèles pour l'étude des expositions et des effets sanitaires : Dossier du participant et Diaporama, novembre 2013. Et "L'évaluation toxicologique des nanomatériaux doit évoluer, selon un projet européen de recherche", APM International, 14 novembre 2013
Sur la génotoxicité des nanomatériaux, voir également : Genotoxicity of Manufactured Nanomaterials : Report of the OECD expert meeting, OCDE, décembre 2014

2 - Voir par exemple Size determines how nanoparticles affect biological membranes, Dunning, H., Imperial College London, 17 septembre 2020 (communiqué) et Size dependency of gold nanoparticles interacting with model membranes, Contini, C et al., Nature Communications Chemistry, 130, 2020

2 - Cf. Nanoparticules : les sphères moins toxiques que les tubes ?, CEA, novembre 2018

3 - Voir par exemple : The influence of surface coatings of silver nanoparticles on the bioavailability and toxicity to elliptio complanata mussels, Auclair J et al., Journal of Nanomaterials, 2019 : Les nanoparticules d’argent nuisent aux moules : les teneurs élevées en argent chez les moules d’eau douce sont liées à un temps réduit de survie dans l’air, à une perte de poids durant l’exposition à l’air et à des dommages à l’ADN.

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Fiche créée en novembre 2013

Quels effets néfastes des nanomatériaux sur la santé ?

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification juillet 2021

Cette fiche est la troisième partie de notre Dossier Nano et Risques pour la santé. Elle a vocation à être complétée et mise à jour. Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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Sommaire :

• Des risques pour la santé encore mal cernés
  
• Des effets néfastes très préoccupants
  
  • sur les organes
    
  • sur les cellules
    
  • sur l'ADN
    
  • sur le système immunitaire
    
  • sur les capacités reproductrices, le développement embryonnaire et la descendance
    
  • sur le cerveau et l'ensemble du système nerveux
    
  • sur la flore intestinale
    
  • sur le système cardiovasculaire
    
  • sur l'appareil respiratoire
    
  • sur la chevelure
    
• Quel rôle de vecteur d'autres toxiques ?
  
• Quels effets "cocktail" ?
  
• Quels mécanismes expliquent la toxicité des nanomatériaux ?
  
• Vers un accroissement des résistances à certains traitements ?
  
• Devant tant de signaux d'alerte, des acteurs réclament l'application du principe de précaution
  
• Mener des études supplémentaires : lesquelles et à quel prix ? Financées par le contribuable et/ou les industriels ?
  
• (In)former les médecins et les soignants
  
• En savoir plus
  

Des risques pour la santé encore mal cernés

Fruit de l'évolution, le corps humain s'est adapté à un environnement relativement stable depuis des milliers d'années : il a développé depuis longtemps des mécanismes de défense contre les agressions extérieures. Mais depuis plus d'une cinquantaine d'années maintenant, soit un temps très court au regard de l'évolution, un nombre exponentiel de molécules chimiques de synthèse ont été mises sur le marché, avec pour certaines des effets très néfastes sur notre organisme, qui n'est pas armé pour y faire face. Aux problèmes liés au plomb, au mercure, au DDT, aux perturbateurs endocriniens, etc. viennent désormais s'ajouter des enjeux sanitaires liés aux nanoparticules manufacturées, qui du fait de leur petite taille, peuvent pénétrer dans le corps humain et se diffuser ensuite dans l'organisme... avec des effets encore très mal connus sur la santé humaine pour plusieurs raisons :

• il n'y a pas d'études épidémiologiques chez l'homme¹ ; les études menées jusqu'à présent ont été effectuées principalement in vitro sur des cellules isolées ou sur des organes mis en culture, plus rarement in vivo chez l'animal : les résultats ne sont donc pas nécessairement généralisables à l'homme ;

• les effets des nanomatériaux sont très différents d'un nanomatériau à un autre : ils dépendent fortement des caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux considérés (par exemple, les nanoparticules de dioxyde de titane et de carbone sous forme fibreuse génèrent plus d'effets inflammatoires que les formes sphériques)

• les effets des nanomatériaux varient en fonction de l'état dans lequel ils pénètrent dans l'organisme (différent selon l'étape du cycle de vie des nanomatériaux) et des transformations qu'ils subissent dans l'organisme au contact d'autres éléments (notamment les différents fluides biologiques : sang, lymphe, salive, suc gastrique, mucus, etc. dont l'acidité ou la teneur en sel, par exemple, affectent la toxicité des nanomatériaux).

  

  Reproduit par ANSES 2014, traduit par Avicenn

• du fait de leur petite taille et des transformations qu'elles subissent au cours de leur parcours dans l'organisme, et malgré des progrès en nanométrologie, les nanoparticules restent difficiles à détecter, à quantifier, à caractériser et à suivre dans le corps humain et jusque dans les cellules.

Des effets néfastes très préoccupants

Plusieurs cas de pathologies observées chez des travailleurs exposés aux nanoparticules ont déjà été rapportés et les premiers résultats des études menées à ce jour font état d'effets néfastes très préoccupants, au point que les assureurs sont pour l'instant très réticents à assurer les risques des nanotechnologies et/ou nanomatériaux.
Beaucoup d'aspects restent encore à creuser, voilà déjà ce que l'on sait aujourd'hui :

- Effet des nanomatériaux sur les organes :

• Dans les poumons, les nanomatériaux peuvent provoquer une inflammation pulmonaire : les macrophages ne parviennent pas toujours à éliminer les nanomatériaux non agrégés et agglomérés, dont l'accumulation peut causer à la longue une inflammation pouvant conduire à certaines pathologies pulmonaires ; les nanotubes de carbone rigides et longs soulèvent des inquiétudes sur leur capacité à provoquer des réactions pulmonaires similaires à celles induites par l'amiante² (voir aussi plus bas : veillenanos.fr/...AppareilRespiratoire)

• D'autres effets toxiques ont déjà été démontrés au niveau du coeur, du foie, de la rate, de l'estomac, des reins notamment³ (oedèmes du foie, lésions du coeur, mastocytes dans les tissus de l'estomac chez de jeunes rats par exemple⁴).

- Effet des nanomatériaux sur les cellules (cytotoxicité) :

C'est au niveau cellulaire que s'intéressent la majorité des études sur la toxicité des nanoparticules à ce jour ; il s'agit d'observer la survie des cellules après l'exposition.

A titre d'exemple, pour des cellules nerveuses⁵ :

• il a été montré que les nanoparticules peuvent alors avoir des effets sur la morphologie, le fonctionnement et la viabilité des cellules (détérioration du cytosquelette cellulaire, lésions des membranes cellulaires et des mitochondries, interruption de la synthèse d'ATP) ; l'échelle nanoparticulaire permet à la particule d'interagir avec les différents organites de la cellule.
• une augmentation du stress oxydant ainsi que des inflammations cérébrales entraînées par des nanoparticules ont également été mises en évidence, or ces deux phénomènes sont susceptibles d'endommager les neurones et d'accélérer les maladies neurodégénératives, telles que les maladies d'Alzheimer ou de Parkinson
• les nanoparticules paraissent même capables d'entraîner l'apoptose (le suicide cellulaire) des neurones

L'apoptose des cellules (suicide cellulaire) a été observé sur d'autres types de cellules pour différents types de nanoparticules (dont les nanotubes de carbone, quantum dots, fullerènes, nanoparticules d'or ou de TiO2 )⁶.

En outre, l'agrégation de nanoparticules au sein d'une cellule provoque en elle-même des mécanismes toxiques.

- Effet des nanomatériaux sur l'ADN (génotoxicité) :

Les études sur la génotoxicité* des nanoparticules sont encore relativement limitées mais ont commencé à montrer que les nanomatériaux peuvent entraîner des perturbations au niveau de l'ADN⁷ (pour rappel, l'ADN humain a une largeur de 2 nm) susceptibles de conduire à :

• des mutations cancéreuses si le dommage n'est pas (ou mal) réparé (les dommages à l'ADN et les mutations sont la première étape vers le cancer : deux ou trois mutations peuvent suffire à déclencher le processus)
• des problèmes sur le système reproductif et le développement foetal.

Des dommages ont par exemple été constatés in vitro (nanotubes de carbone, nanoparticules d'oxyde de zinc) et in vivo (nanotubes de carbone, nanoparticules de dioxyde de titane).
En 2014, des chercheurs du MIT et de la Harvard School of Public Health (HSPH) ont mis au point un outil permettant de comparer la génotoxicité de différentes nanoparticules. Ils ont observé notamment la génotoxicité de nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO - utilisé dans les écrans solaires), d'argent, d'oxyde de fer, d'oxyde de cérium et de dioxyde de silicium⁸.
En 2019, des chercheurs canadiens ont montré que les nanoparticules d'argent entraînaient des dommages de l'ADN chez les moules d’eau douce⁹.
En 2020, des chercheur·es français·es ont eux établi que les particules de dioxyde de titane (TiO2), qu'elles soient de taille nanométrique ou microscopique, produisent des dommages génotoxiques sur divers types de cellules, même à des doses faibles et réalistes¹⁰.

La génotoxicité peut être le résultat :

• de la production de radicaux libres (stress oxydant), la plus fréquemment mise en évidence, y compris à distance de la particule
• de la libération d'ions à partir des nanoparticules
• de perturbations des fonctions de contrôle du cycle cellulaire (perturbation de la division cellulaire et désorganisation du trafic cellulaire)
• de l'interaction des nanomatériaux avec l'ADN ou l'appareil mitotique (lésions ou mutations de l'ADN, perturbation de la ségrégation des chromosomes pendant la mitose - potentiel aneugène)

Beaucoup de questions restent encore très peu explorées et méritent d'être mieux étudiées. Outre les effets cités plus haut, on manque encore cruellement de données sur les points suivants :

- Effet des nanomatériaux sur le système immunitaire ?

Des nanomatériaux peuvent entraîner des effets adjuvants (pouvant induire des réactions d'hypersensibilité ou d'allergie) - dans le cas de nanoparticules utilisées à cette fin dans les vaccins notamment.
Par ailleurs, de nombreuses interactions avec le système immunitaire ont été mises en évidence¹¹ : réactions inflammatoires très fortes, immunostimulation, immunosuppression (par exemple des nanotubes de carbone par blocage des lymphocytes B) ou encore réactions auto-immunes.
Les cellules de l'immunité ne parviennent pas nécessairement à éliminer les nanomatériaux et peuvent elles-mêmes s'en trouver dégradées voire éliminées (ex : apoptose des macrophages).

En outre, la sensibilité aux nanoparticules semble plus forte pour les organismes dont le système immunitaire est défaillant : des nanoparticules de TiO2 ou d'or utilisées à des doses faibles, n'induisant pas d'inflammation chez l'animal sain, augmentent l'hyperréactivité bronchique, provoquent des dommages épithéliaux et une inflammation dans un modèle d'asthme professionnel induit chez la souris. Des observations similaires ont été faites chez des animaux exposés à des nanoparticules de noir de carbone et présensibilisés à un allergène¹².

NB : La recherche biomédicale cherche à synthétiser des nanoparticules "furtives", c'est-à-dire non reconnues par l'organisme afin d'éviter une réaction immunitaire, ce qui n'est pas le cas des nanomatériaux utilisés pour des applications industrielles. A cette fin, les chercheurs les enrobent d'un polymère, souvent le poly-éthylène-glycol (PEG). Or, même dans le cas où elles sont synthétisées de cette façon, le problème se pose à long terme de la stabilité de l'enrobage, car ce dernier peut se modifier et s'altérer avec le temps. De plus, une étude a montré la possibilité de production d'anticorps anti-PEG avec un risque de réponse inflammatoire ou anaphylactique¹³ .

- Effet des nanomatériaux sur les capacités reproductrices et le développement embryonnaire (reprotoxicité) et la descendance

Les dommages à l'ADN mentionnés plus haut peuvent introduire des mutations, pouvant également contribuer à perturber la reproduction et le développement des générations suivantes.
La petite taille et la grande mobilité des nanoparticules permet leur passage dans les organes reproducteurs et à travers la barrière placentaire.
Un certain nombre d'études expérimentales ont montré, chez l'animal, des perturbations du développement embryonnaire¹⁴.
Les études concernant le système reproducteur font également état d'une toxicité des nanoparticules pour le système reproducteur mâle (perturbation de la production de testostérone, diminution de la prolifération des spermatogonies, diminution de la mobilité et de la vitalité des spermatozoïdes) et féminin conduisant à une diminution de la fertilité¹⁵.
Des nanomatériaux peuvent entraîner des perturbations hormonales (et considérés comme perturbateurs endocriniens ?)¹⁶.
Les premières études cherchant à évaluer l'effet des nanoparticules sur la santé du fœtus et de l'embryon et les implications sur la santé de la descendance après la naissance sont particulièrement inquiétants¹⁷.
En avril 2020, une analyse de la littérature a de nouveau souligné le manque de données concernant l'impact des nanomatériaux sur la fertilité féminine et le besoin d'études sur leurs effets sur les capacités reproductives¹⁸.

- Effet des nanomatériaux sur le cerveau et l'ensemble du système nerveux ?

Encore peu d'études in vivo de toxicité pour le système nerveux sont disponibles, mais les rares études existantes suggèrent que l'exposition in utero et postnatale aux nanomatériaux est possible, avec des changements dans la plasticité synaptique, l'expression des gènes et le neurocomportement¹⁹.
Selon une revue de la littérature de 2014²⁰, outre les effets sur les cellules neuronales déjà citées plus haut :

• des perturbations de l'activité électrique des neurones de souris ont aussi été relevées, avec parfois l'inhibition de réseaux entiers, ce qui laisse présager des perturbations des fonctions de traitement et de transfert de l'information normalement assurées par les neurones
• les nanoparticules sont également susceptibles de perturber la synthèse de neurotransmetteurs (les molécules qui assurent la communication entre neurones), notamment la dopamine et la sérotonine, qui jouent un rôle clé dans la régulation du sommeil et de l'humeur
• une baisse des capacités locomotrices a été observée chez la souris
• enfin, plusieurs expériences en tube à essai ont montré que les nanoparticules peuvent accélérer l'agrégation de certaines protéines formant des fibres dans les neurones ou autour, en particulier les bêta-amyloïdes et alpha-synucléines, qui s'agrègent respectivement dans les maladies d'Alzheimer et de Parkinson ; les nanoparticules pourraient alors entraîner ou accélérer ces maladies ainsi que d'autres pathologies neurodégénératives.

D'autres travaux plus récents confortent ces craintes :

• Neurotoxicology of Nanomaterials, Boyes WK et van Thriel C, Chem. Res. Toxicol., 33, 5 : 1121–1144, avril 2020
• Neurotoxicity and biomarkers of zinc oxide nanoparticles in main functional brain regions and dopaminergic neurons, Science of The Total Environment, 705, février 2020
• Air pollution nanoparticles linked to brain cancer for first time, The Guardian, 13 novembre 2019 (Within-city spatial variations in ambient ultrafine particle concentrations and incident brain tumors in adults, Weichenthal S et al., Epidemiology, November 6, 2019 - Volume Publish Ahead of Print)
• Penetration, distribution and brain toxicity of titanium nanoparticles in rodents' body: a review, Zeman T et al., IET Nanobiotechnology, 12(6), septembre 2018
• Morphological alterations induced by the exposure to TiO2 nanoparticles in primary cortical neuron cultures and in the brain of rats, Valentini X et al., Toxicology Reports, 2018
• Nano- and neurotoxicology: An emerging discipline, Bencsik A et al., Prog Neurobiol., 160:45-63, janvier 2018
• les travaux de chercheurs de l'université de Bordeaux : Exposition aux nanoparticules : un risque pour le cerveau à prendre très au sérieux, Didier Morin et Laurent Juvin, The Conversation, août 2018 (Acute exposure to zinc oxide nanoparticles critically disrupts operation of the respiratory neural network in neonatal rat, Nicolosi A et al., NeuroToxicology, 67, 150-160, juillet 2018).
• la thèse d'Angelo Nicolosi sur l'effet de l'exposition périnatale aux nanoparticules d'oxyde de zinc sur l'activité des réseaux de neurones moteurs impliqués dans les fonctions respiratoire et locomotrice, réalisée aux Instituts des Neurosciences Cognitives et Intégratives d'Aquitaine (INCIA), UMR CNRS 5287, dans l'équipe Coordinations and Plasticities of Spinal Generators, soutenue en décembre 2017
• le diaporama d'Anna Bencsik, Nanoparticules et cerveau : état des lieux, J3P, octobre 2016
• la thèse de Clémence Disdier : Evaluation of TiO2 exposure impact on adult and vulnerable brains, Université Paris-Saclay, juin 2016 : "l'exposition aux NPs de TiO2 induit des altérations fonctionnelles de la BHE et une neuro-inflammation qui pourraient conduire à des troubles neurologiques. L’identification des médiateurs et la description des effets neurotoxiques restent encore à préciser".

- Effet des nanomatériaux sur la flore intestinale ?

Des nanoparticules (argent, zinc, magnésium, titane, ...) sont très utilisées industriellement pour leurs propriétés bactéricides, avec des conséquences inquiétantes sur la flore intestinale.
Une perturbation de la flore intestinale a également été mise en évidence par plusieurs études récentes²¹.

- Effet des nanomatériaux sur le système cardiovasculaire ?

Les nanoparticules inhalées par l'homme et qui passent à travers les poumons jusque dans le système sanguin, augmentent les risques d'accident cardiaque :

• des chercheurs de l'Université d'Edimbourg ont par exemple montré qu'une fois présentes dans le sang, elles ont tendance à s'accumuler sur les vaisseaux endommagés et fragiles des patients ayant déjà été victimes d'un accident cardiaque ; selon Mark Miller, qui a dirigé la recherche publiée en 2017, "un nombre même limité de ces particules peut avoir des conséquences graves"²².
• d'autres chercheurs en Italie ont publié en juin 2019 des résultats montrant que l'inhalation de nanoparticules de dioxyde de titane chez des personnes souffrant d'hypertension induit une altération hémodynamique irréversible associée à des dommages structurels cardiaques pouvant conduire à une insuffisance cardiaque²³.

- Effet des nanomatériaux sur l'appareil respiratoire ?

La pénétration, la déposition, la translocation et l’élimination pulmonaire des nanomatériaux ont des effets biologiques potentiels sur l’appareil respiratoire (stress oxydant, inflammation, génotoxicité,…).
Les expositions cumulées aux nanomatériaux peuvent entraîner à long terme :

• la survenue ou l’aggravation de pathologies respiratoires chroniques (asthme, broncho-pneumopathies chroniques obstructives)²⁴
• mais aussi de graves infections pulmonaires comme après exposition à l’amiante ou à la silice².

- Effet des nanomatériaux sur la chevelure ?

Des dermatologues des Hôpitaux Bichat et Rothschild ont, pour la première fois, observé au Synchrotron soleil la présence de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) le long de follicules pileux d’une patiente atteinte d’alopécie frontale fibrosante (chute de cheveux en haut du front) qui utilise quotidiennement, depuis 15 ans, des écrans solaires contenant du TiO2²⁵.

Quel rôle de vecteur d'autres toxiques ?

Outre les effets toxiques qu'ils peuvent directement entraîner au sein des espèces bactériennes et des cellules dans lesquelles ils peuvent pénétrer, les nanomatériaux peuvent y apporter des molécules extérieures. C'est l'effet "cheval de Troie" ; on redoute donc notamment qu'ils favorisent le transport de polluants - métaux lourds ou pesticides par exemple²⁶, ce qui pose question à l'heure où nous sommes exposés de façon chronique à différents polluants à faibles doses.

Quels effets cocktails ?

Les interactions entre les nanomatériaux et d'autres substances sont difficilement identifiables et maîtrisables ; on parle alors d'"effet cocktail" avec un corpus scientifique qui commence à se constituer sur ceux impliquant des nanomatériaux ²⁷.

Quels mécanismes expliquent la toxicité des nanomatériaux ?

Différents mécanismes expliquent la toxicité des nanomatériaux mais ils ne sont pas tous encore bien compris.

• - Libérations d'ions :

  Les métaux lourds présentent souvent une toxicité lorsqu'ils sont sous formes d'ions (solubles et biodisponibles). Or, outre leur toxicité propre, les nanoparticules constituent également de potentiels réservoirs d'ions pouvant les diffuser par exemple au contact de l'eau ou en fonction des interactions avec l'environnement et générer une toxicité à distance. C'est le cas en particulier des nanoparticules d'argent, qui libèrent des ions d'argent très toxiques pour les bactéries (sans que cette libération soit le seul facteur de toxicité du nanoargent)²⁸.

• - Induction ou amplification d'un stress oxydant :

  L'induction d'un stress oxydant est considérée comme un mécanisme majeur dans la toxicité des nanoparticules. Certains types de nanomatériaux (en particulier les oxydes métalliques) peuvent produire des espèces réactives de l'oxygène (ERO ou radicaux libres), des molécules très réactives qui oxydent et dégradent d'autres molécules à leur surface ou induire leur production par des cellules²⁹ ; ces ERO entraînent un stress oxydant, mécanisme indirect de la carcérogénèse. De nombreuses maladies sont associées au stress oxydant observé lorsque la production de radicaux libres dépasse la capacité de l'organisme à les combattre. Les nanoparticules pourraient également amplifier les effets d'un stress oxydant causé par d'autres contaminants : des études récentes ont ainsi montré qu'en présence de nanoparticules, même à faibles doses, l'organisme est susceptible de moins bien réagir au stress oxydant provoqué par la présence de polluants dans l’environnement cellulaire, avec des conséquences non négligeables (mutagénèse, instabilité génomique) potentiellement à l’origine de pathologies variées, et notamment de cancers³⁰.

• - Interactions des nanomatériaux avec des protéines :

  Lorsqu'elles pénètrent dans un environnement cellulaire, les nanoparticules sont rapidement recouvertes d'une couronne de biomolécules (des protéines, qui forment la "corona") ; la nature des molécules présentes dans la corona est susceptible de modifier le devenir et la persistance de la nanoparticule dans l'organisme ainsi que sa toxicité. L'albumine a par exemple un effet stabilisant sur les nanoparticules tandis que le fibrinogène peut provoquer leur agrégation³¹. Le système immunitaire réagit différemment selon le type de nanoparticules et de protéines composant leur couronne.

Vers un accroissement des résistances à certains traitements ?

Des nanomatériaux sont utilisés pour leurs propriétés bactéricides, fongicides (toxiques pour les champignons), antivirales³² voire antirétrovirales (VIH et hépatites B pour les nanoparticules d'argent³³). Or, leur utilisation massive dans l'industrie soulève des inquiétudes quant aux résistances potentiellement développées par les agents pathogènes³⁴.

Devant tant de signaux d'alerte, des acteurs réclament l'application du principe de précaution

C'est en raison de tous ces risques "à effets différés" et de toutes ces incertitudes que l'ANSES a pris position en faveur du classement des nanomatériaux comme substances dangereuses, afin d'interdire certains nanomatériaux dans des produits grand public, rejoignant les préconisations d'autres acteurs de la société civile.

Mener des études supplémentaires ? Lesquelles et à quel prix ? Financées par le contribuable et/ou les industriels ?

Un consensus se dégage clairement dans la communauté scientifique et au-delà sur la nécessité de développer les efforts de recherche au vu des divers effets nocifs déjà identifiés, même en assez faible quantité. De nombreux acteurs ont appelé à la réalisation d'études supplémentaires afin de combler les incertitudes restantes sur les risques sanitaires nanomatériaux. Pour autant, est-ce réalisable dans des délais raisonnables sachant que de nouveaux nanomatériaux toujours plus complexes sont produits et commercialisés chaque jour ? Se pose en outre la question de la prise en charge par les industriels eux-mêmes du coût de ces recherches.
Les méthodes scientifiques pour approfondir les connaissances sur la toxicité des nanoparticules sont l'objet de débats également. Certains chercheurs recommandent de recourir à des modèles animaux reproduisant des scénarios d'exposition chronique prolongée, pour lesquels les données manquent tant sont nombreux les points qui restent à confirmer et à préciser et qui ne peuvent être totalement éclaircis par des études in vitro³⁵. Avec en arrière-plan l'épineuse question des considérations éthiques sur l'expérimentation animale...

(In)former les médecins et les soignants

La médecine moderne s'est développée en valorisant auprès des médecins la dimension thérapeutique de leurs outils de travail, sans suffisamment les encourager à s'interroger sur leurs éventuels effets toxiques en dehors des effets secondaires présentés par les industriels.
Par ailleurs, notre environnement a considérablement changé depuis un siècle avec une accélération technologique de plus en plus forte et la mise sur le marché de produits contenant des substances chimiques dont la multiplication et la diffusion à grande échélle génère, pour certaines, des effets largement indésirables ; si quelques formations de santé-environnementale ont vu le jour ces dernières années, elles restent rares et optionnelles pour les médecins et pharmaciens.
Sur le terrain, de nombreuses maladies dont on ne comprend pas les causes ("idiopathiques") sont donc très probablement en lien avec des expositions chroniques à ces polluants environnementaux.
Ainsi, constatant que des nanoparticules peuvent provoquer une inflammation (directe ou à distance) sur les cellules ou tissus et dans la mesure où elles sont susceptibles de suivre tout type de trajets (nerveux, sanguins et lymphatiques), des altérations neurologiques non expliquées pourraient par exemple être dues à des nanoparticules.
Les nanoparticules ayant la taille de virus et étant repérées comme des éléments du "non-soi" par le corps, celui-ci met en place des procédés de défense identiques à ceux des maladies infectieuses, pouvant porter gravement à confusion.
Enfin, les différents impacts des nanoparticules sur le système immunitaire et les cellules sanguines pourraient également être à l'origine de nombreux problèmes de santé inexpliqués.
Au-delà du fait que ce type de risque n'est pas pris en compte par les soignants aujourd'hui, la grande difficulté réside ensuite, même en cas de doute, à mettre en évidence... :

• d'une part la présence de nanoparticules du fait de leur taille et de leurs possibles migrations
• et d'autre part le lien de cause à effet avec la (ou les) pathologie(s) constatées : les tumeurs cancéreuses par exemple ne livrent pas d'indication sur ce qui les a déclenchées, et nous sommes exposés à une grande quantité de substances chimiques, avec des interactions difficilement identifiables et maîtrisables (cf. l''"effet cocktail" ²⁷).

En savoir plus

- Sur notre site :

• La rubrique Nano et Santé de notre site veillenanos.fr
• Les fiches :
  • Bibliographie Nano et Santé
  • Les portes d'entrée des nanomatériaux dans le corps humain, veillenanos.fr
  • Quel devenir et comportement des nanomatériaux dans le corps humain ?, veillenanos.fr
  • Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr
  • "Caractéristiques physico-chimiques" et toxicité des nanomatériaux, veillenanos.fr
  • Nano et Alimentation - Risques pour la santé : inquiétudes et incertitudes, veillenanos.fr
  • Comment financer les études de risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr
  • Nano et Cosmétiques, veillenanos.fr
  • Risques sanitaires associés aux nanotubes de carbone, veillenanos.fr
  • Risques sanitaires associés au nano dioxyde de titane, veillenanos.fr

- Ailleurs sur le web :

• Rencontre scientifique sur les microplastiques et nanomatériaux : recherche en environnement et santé, ANSES / ANR, 20 mai 2021 et Cahier de la recherche n°17 : "Microplastiques et nanomatériaux"- Comprendre où en est la recherche, ANSES, mai 2021
• Comprendre la cytotoxicité des nanoparticules métalliques, CNRS, 11 mars 2021
• Etude de la biodistribution et de la toxicité des nanoparticules de fer chez le rat et sur une lignée de neuroblastome, Askri D, Médecine humaine et pathologie. Université Grenoble Alpes; Université de Carthage (Tunisie), 2018
• Impact des caractéristiques physicochimiques sur l’effet inflammatoire et pro-allergisant respiratoires des nanoparticules manufacturées, Françoise Pons, Université de Strasbourg, présentation aux Rencontres scientifiques de l'Anses & de l'ADEME sur la qualité de l'air, 17 octobre 2019
• « Les bébéparticules » - Identification de marqueurs d’exposition et d’effet aux nanoparticules sur modèle in vitro murin, Zahra Manel Doumandji, Institut Jean Lamour (Université de Lorraine, CNRS), juin 2018
• Programme national de recherche PNR 64 Opportunités et risques des nanomatériaux - Résultats, conclusions et perspectives - brochure finale, Fonds national suisse de la recherche scientifique, mars 2017
• Evaluation des effets de l'exposition aux nanoparticules de TiO2 sur le cerveau adulte et vulnérable, résumé en français de la thèse (en anglais) de Clémence Disdier, Université Paris-Saclay, avril 2016
• Nanoparticules : Nature, utilisations, effets sur la santé, Andujar P (INSERM), janvier 2016
• Nanomatériaux et santé - Comprendre où en est la recherche, Les cahiers de la recherche, ANSES, octobre 2015
• Risques des nanomatériaux pour la santé et l'environnement, vidéo et podcasts de la conférence dans le cadre des Matinées du jeudi, GRAINE Aquitaine et IREPS, octobre 2015
• Le potentiel inflammatoire des nanoparticules, IRSST, 14 octobre 2015
• "Nouvelles données concernant la toxicité et les effets fonctionnels des nanoparticules d'argent et d'oxyde de zinc vis à vis des macrophages et des cellules dendritiques" par Aude-Garcia C et al., in Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015
• Nanoparticules : quels risques pour notre santé ?, Santé Magazine, 10 septembre 2015
• Les nanoparticules, un défi pour les toxicologues, tribune de Fabienne Gauffre, Le Monde, 8 septembre 2015
• Bencsik A., Les nanoparticules nuisent-elles au cerveau ?, Pour la science, n°448, février 2015
• Fatisson J et Bouchard M, Translocation des nanoparticules ou comment celles-ci peuvent affecter les organes après le passage pulmonaire ?, Bulletin de veille scientifique (BVS), Anses, décembre 2014
• Baeza-Squiban A, Impacts physiopathologiques des nanoparticules inhalées, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 151-158, septembre 2014
• ANSES, Evaluation des risques liés aux nanomatériaux - Enjeux et mise à jour des connaissances, avril 2014
• Pr. Alain Botta, Université de médecine Aix-Marseille, Fondements de la nanotoxicologie (diaporama), 2012
• Camille Carles, Nanotechnologies et Nanoparticules - Leurs effets sur la santé, (diaporama), 2011
• Afsset, Évaluation des risques liés aux nanomatériaux pour la population générale et pour l'environnement, mars 2010
• IReSP, Risques pour la santé des nanotechnologies, cahier d'acteur pour le débat public national sur les nanotechnologies de 2009-2010, Octobre 2009
• IRSST (Canada), Les effets sur la santé reliés aux nanoparticules, 2e édition, avril 2008

En anglais :
- NanoEHS Webinar - What We Know about NanoEHS: Human health, National Nanotechnology Initiative (USA), juin 2021
- Principles and methods to assess the risk of immunotoxicity associated with exposure to nanomaterials, World Health Organisation (WHO - OMS), Environmental Health Criteria 244, 12 avril 2020
- Effects of Titanium Dioxide Nanoparticles Exposure on Human Health—a Review, Baranowska-Wójcik E et al., Biological Trace Element Research, 1–12, 2019 : "TiO2 NPs can induce inflammation due to oxidative stress. They can also have a genotoxic effect leading to, among others, apoptosis or chromosomal instability. (...) Regular supply of TiO2 NPs at small doses can affect the intestinal mucosa, the brain, the heart and other internal organs, which can lead to an increased risk of developing many diseases, tumours or progress of existing cancer processes."
- Zinc Oxide Nanoparticles: Therapeutic Benefits and Toxicological Hazards, Elshama SS et al., The Open Nanomedicine Journal, 5 : 16-22, 2018
- Nanomaterials and their nanomaterials for human health and environment, Pollution Probe, 27-28 janvier 2016
- How safe are nanomaterials?, Valsami-Jones E & Lynch I, Science, 350 (6259): 388-389, 23 octobre 2015
- Srivastava V et al., A critical review on the toxicity of some widely used engineered nanoparticles, Ind. Eng. Chem. Res., 2015
- CIEL, ECOS et Öko Institut, Toxicity Risks of Engineered Nanomaterials, janvier 2015
- 7e édition du congrès international nanoTOX 2014 : http://www.nanotox2014.org

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NOTES et REFERENCES

1 - Un dispositif de surveillance épidémiologique des travailleurs potentiellement exposés aux nanomatériaux a cependant été mis en place en France, mais ses résultats ne seront pas connus ni exploitables avant de nombreuses années. Voir notre fiche sur le programme EpiNano

2 - Voir notre fiche Risques associés aux nanotubes de carbone, veillenanos.fr

3 - Afssaps (devenue ANSM), Évaluation biologique des dispositifs médicaux contenant des nanomatériaux, Rapport scientifique, février 2011, p 45 : "Les organes les plus souvent touchés appartiennent au système réticulo-endothélial, incluant le foie et la rate, en accord avec l'observation fréquente de la capture des nanomatériaux par ce système. Le rein est un autre organe habituellement touché, puisqu'il a été identifié dans certaines études de toxico-cinétique comme la voie d'élimination primaire pour de nombreux nanomatériaux dont les nanotubes de carbone et les fullerènes" (se référer au document pour les références bibliographiques détaillées)

4 - Voir par exemple Susceptibility of Young and Adult Rats to the Oral Toxicity of Titanium Dioxide Nanoparticles, Small, 9(9/10), 2013

5 - Cf. Bencsik A, Le cerveau est-il à l'abri d'un impact d'une exposition à des nanomatériaux ?, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 159-165, septembre 2014

6 - Voir notamment :

• Nanosized TiO2 is internalized by dorsal root ganglion cells and causes damage via apoptosis, Erriquez J, Nanomedicine, 11(6):1309-19, août 2015
• deux études citées par Afssaps (devenue ANSM), Évaluation biologique des dispositifs médicaux contenant des nanomatériaux, Rapport scientifique, février 2011, p. 39 :
  • Aillon, KL et al., Effects of nanomaterial physicochemical properties on in vivo toxicity. Advanced Drug Delivery Reviews, 61 (6), 457-466, 2009
  • Hussain, S et al., Carbon black and titanium dioxide nanoparticles elicit distinct apoptotic pathways in bronchial epithelial cells, Part Fibre Toxicol, 7, 10, 2010

7 - Voir notamment :

• Nanoparticles: Weighing the Pros and Cons from an Eco-genotoxicological Perspective, Preeyaporn K et al., J Cancer Prev, 26(2) : 83-97, juin 2021.
• Titanium dioxide nanoparticles tested for genotoxicity with the comet and micronucleus assays in vitro, ex vivo and in vivo, Kazimirova A et al., Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 2019
• Genotoxicity analysis of rutile titanium dioxide nanoparticles in mice after 28 days of repeated oral administration, Manivannan J et al., The Nucleus, 1-8, 2019
• Titanium dioxide food additive (E171) induces ROS formation and genotoxicity: contribution of micro and nano-sized fractions, Proquin H et al., Mutagenesis, 32(1) - 1 : 139–149, janvier 2017
• Génotoxicité et impact de nanoparticules de dioxyde de titane sur la réparation de l'ADN dans des cellules alvéolaires pulmonaires, Biola-Clier M, Thèse de Biochimie, Biologie Moléculaire. Université Grenoble Alpes, février 2016.
• Genotoxicity of Manufactured Nanomaterials : Report of the OECD expert meeting, OCDE, décembre 2014
• Evaluation des risques liés aux nanomatériaux - Enjeux et mise à jour des connaissances, ANSES, avril 2014
• Potentiel génotoxique des nanomatériaux : où en est la recherche ?, Tossa P et al., Environnement, risques & santé, mars-avril 2014
• Nanoparticle Technology as a Double-Edged Sword: Cytotoxic, Genotoxic and Epigenetic Effects on Living Cells, Jennifer M and Maciej W, Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology, 4(1) : 53-63, 2013
• Genotoxic and carcinogenic potential of engineered nanoparticles: an update, Kumar A., Dhawan A., Arch Toxicol, 87, 1883-1900, novembre 2013
• DNA damage and alterations in expression of DNA damage responsive genes induced by TiO2 nanoparticles in human hepatoma HepG2 cells, Petkovic, J et al., Nanotoxicology, 5, 341−353, 2011
• Nanoparticles can cause DNA damage across a cellular barrier, Bhabra G et al., Nature Nanotechnology, 4 : 876 - 883, 2009

8 - Cf. :

• le communiqué de presse : Tiny particles may pose big risk - Some nanoparticles commonly added to consumer products can significantly damage DNA, MIT News, 8 avril 2014
• l'article scientifique : High-Throughput Screening Platform for Engineered Nanoparticle-Mediated Genotoxicity Using CometChip Technology, ACS Nano, 8 (3), 2118-2133, mars 2014

9 - Cf. The influence of surface coatings of silver nanoparticles on the bioavailability and toxicity to elliptio complanata mussels, Auclair J et al., Journal of Nanomaterials, 2019

10 - Cf. TiO2 genotoxicity: an update of the results published over the last six years, Carriere M, Arnal ME, Douki T, Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 15 mai 2020 : cette revue de la littérature scientifique, réalisée par des chercheur·es du CEA, montre que les particules de dioxyde de titane (TiO2), de taille nanométrique et microscopique, entraînent des dommages de l'ADN sur divers types de cellules, pulmonaires et intestinales, même à des doses faibles et réalistes.

11 - Cf.

• Impact des caractéristiques physicochimiques sur l’effet inflammatoire et pro-allergisant respiratoires des nanoparticules manufacturées, Françoise Pons, Université de Strasbourg, présentation aux Rencontres scientifiques de l'Anses & de l'ADEME sur la qualité de l'air, 17 octobre 2019
• Effets des nanoparticules sur les cellules immunitaires humaines, Denis Girard, IRSST, novembre 2017 : les nanoparticules de dioxyde de cérium (CeO2) induisent une forte production de dérivés réactifs de l’oxygène (ROS) néfastes pour la santé
• Scientists Pinpoint One Way Nanoparticles Damage Immune Cells, PNNL, Janvier 2016
• Interaction between the Immune System and Nanomaterials: Safety and Medical Exploitation, European Science Foundation (ESF) and the European Molecular Biology Organization (EMBO), octobre 2015
• Immunotoxicité des nanoparticules, Brousseau P et al., intervention au 83e du Congrès de l'Acfas, Colloque 210 - Présence, persistance, devenir et effets des nanomatériaux dans l'environnement, mai 2015
• Metal-Based Nanoparticles and the Immune System: Activation, Inflammation, and Potential Applications, BioMed Research International, Article ID 143720, 2015
• Distribution dans l'intestin et impacts sur le système immunitaire de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) après exposition orale chez le rat, Bettini S et al., Nutrition Clinique et Métabolisme, décembre 2014
• Perturbateurs endocriniens, nanoparticules... l'intestin est-il trop perméable aux xénobiotiques ?, Houdeau E, Pratiques en nutrition, n°43, juillet-septembre 2015
• Evaluation des risques liés aux nanomatériaux - Enjeux et mise à jour des connaissances, ANSES, avril 2014
• Afssaps (devenue ANSM), Évaluation biologique des dispositifs médicaux contenant des nanomatériaux, Rapport scientifique, février 2011

12 - Cf. Baeza-Squiban A, Impacts physiopathologiques des nanoparticules inhalées, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 151-158, septembre 2014

13 - Cf. Ishida T et al., PEGylated liposomes elicit an anti-PEG IgM response in a T cell-independent manner, Journal of Controlled Release, 122 (3), 349-355, 2007

14 - Voir par exemple :

• Gestational exposure to titanium dioxide nanoparticles impairs the placentation through dysregulation of vascularization, proliferation and apoptosis in mice, Zhang L et al., Int J Nanomedicine, 13: 777–789, 2018 : "Gestational exposure to  TiO2 NPs significantly impairs the growth and development of placenta in mice, with a mechanism that seems to be involved in the dysregulation of vascularization, proliferation and apoptosis."
• Maternal exposure to nanosized titanium dioxide suppresses embryonic development in mice, Hong F et al., International Journal of Nanomedicine, 12: 6197–6204, 2017 : "Chez la souris gestante exposée par voie orale aux NPs de TiO2 entre 0 et 17 jours de gestation à des doses allant jusqu’à 100 mg/kg pc/jour, la concentration en Ti augmente dans le sérum de la mère, dans le placenta et dans le fœtus. Des anomalies de poids et de développement squelettique sont également retrouvées dans le fœtus. Ces résultats indiquent que les NPs de TiO2 peuvent traverser la barrière placentaire chez la souris en entrainant des conséquences dans le développement foetal" (résumé du HCSP in Bilan des connaissances relatives aux effets des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) sur la santé humaine, avril 2018)
• Internalization of silver nanoparticles into mouse spermatozoa results in poor fertilization and compromised embryo development, Yoisungnern T et al., Scientific Reports, 5, 2015
• Maternal engineered nanomaterial exposure and fetal microvascular function: does the Barker hypothesis apply?, Phoebe A et al., American Journal of Obstetrics and Gynecology : 209 (3): 227, 2013 - et le communiqué de presse avec un résumé vulgarisé (en anglais) : Dangers and potential of nanomaterials examined, WVU Healthcare and West Virginia University Health Sciences, Science Daily, septembre 2013
• Cadmium Associated With Inhaled Cadmium Oxide Nanoparticles Impacts Fetal and Neonatal Development and Growth, Blum JL et al., Toxicol. Sci., 126 (2): 478-486, 2012
• Nanoparticles versus the placenta (interwiki inconnu), Keelan JA, Nature Nanotechnology, 6, 263-264, 2011
• Silica and titanium dioxide nanoparticles cause pregnancy complications in mice, Yamashita K et al, Nature Nanotechnology, 6, 321-32, avril 2011
• Effects of fetal exposure to carbon nanoparticles on reproductive function in male offspring, Yoshida S et al., Fertility and Sterility, 93(5) : 1695-1699, mars 2010
• Effects of in utero exposure to nanoparticle-rich diesel exhaust on testicular function in immature male rats, Li C et al., Toxicol Lett., 25, 185(1) :1-8, février 2009

15 - Voir notamment :

• Comparative effects of TiO2 and ZnO nanoparticles on growth and ultrastructure of ovarian antral follicles, Santacruz-Marques R et al., Reproductive Toxicology, 96 : 399-412, septembre 2020
• la revue de la littérature (en français) Reprotoxicité des nanoparticules, Gynécologie Obstétrique & Fertilité, 43(1), décembre 2014
• altération des ovaires de rats par des nanoparticules d'or, avec des conséquences néfastes sur la fertilité féminine : Gold nanoparticles used for drug delivery could disrupt a woman's fertility, communiqué, UW Milwaukee, février 2015 : voir l'article académique : Low-dose gold nanoparticles exert subtle endocrine-modulating effects on the ovarian steroidogenic pathway ex vivo independent of oxidative stress, Nanotoxicology, 8(8) : 856-866, décembre 2014
• modification de la physiologie des spermatozoïdes de souris des nanoparticules d'argent, altérant la fécondation et le développement embryonnaire : Internalization of silver nanoparticles into mouse spermatozoa results in poor fertilization and compromised embryo development, Yoisungnern T et al., Scientific Reports, 5, 2015

16 - Voir notamment :

• Hormonal and molecular alterations induced by sub-lethal toxicity of zinc oxide nanoparticles on Oreochromis niloticus, Saudi Journal of Biological Sciences, 27(5) : 1296-1301, mai 2020 : "Zn-ONPs treatment in a doses equal to 1/2 and 1/3 of LC50 can induce hormonal alteration in fish at both cellular and molecular levels. At cellular levels represented in a significant decrease in serum GH, TSH, T3, T4, FSH, LH, E2, testosterone and insulin hormones with a significant increase in both ACTH and cortisol levels with no change in glucagone levels. At the molecular levels there were a significant down regulation in transcriptional levels of GH, IGF-I, insulin and IRA genes"
• Nanoparticles as Potential Endocrine Disruptive Chemicals, Gunjan Dagar, Gargi Bagchi, NanoBioMedicine, 4 février 2020
• Zinc oxide nanoparticles effect on thyroid and testosterone hormones in male rats, N M Luabi, N A Zayed, LQ Ali, Journal of Physics: Conference Series, 1er septembre 2019
• Assessing the toxicity of engineered nanomaterials in the male reproductive system: developing an improved testing strategy for hazard assessment, Ross Bryony Louise, Edinburgh Napier University, 2019. Silver ENM are reproductive toxicants and potential endocrine disruptors.
• Maternal Engineered Nanomaterial Inhalation During Gestation Disrupts Vascular Kisspeptin Reactivity, Elizabeth C Bowdridge et al., Toxicological Sciences, juin 2019
• Potential adverse effects of nanoparticles on the reproductive system, Ruolan Wang et al., International Journal of Nanomedicine, 11 décembre 2018
• Isabelle Passagne, Nanoparticules d’argent : impacts au niveau des transmissions glutamatergiques et sur la régulation hormonale de la fonction de reproduction, Bulletin de veille scientifique de l'ANSES, n°33, avril 2018
• Silver nanoparticles disrupt regulation of steroidogenesis in fish ovarian cells, Degger N et al., Aquat Toxicol., 4;169:143-151, novembre 2015 : cette étude montre que des nanoparticules d'argent (nAg) peuvent affecter les gènes spécifiques qui régissent la stéroïdogenèse, conférant aux nAg un potentiel de perturbation endocrinienne (cité par la lettre RES-Actus n°15, novembre 2015).
• Engineered Nanomaterials: An Emerging Class of Novel Endocrine Disruptors, Larson JK, Carvan MJ, Hutz RJ, Biology of Reproduction, 91(1):20, 2014

17 - Cf. notamment :

• Maternal Engineered Nanomaterial Inhalation During Gestation Disrupts Vascular Kisspeptin Reactivity, Elizabeth C Bowdridge et al., Toxicological Sciences, juin 2019
• Effect of gestational age on maternofetal vascular function following single maternal engineered nanoparticle exposure, Fournier SB et al., Cardiovascular toxicology, 1-13, 2019 : chez les rats, une exposition à des nanoparticules de dioxyde de titane en début de gestation a un impact important sur le système circulatoire du fœtus. Une exposition plus tardive a des conséquences sur la croissance du fœtus.
• Potential adverse effects of nanoparticles on the reproductive system, Ruolan Wang et al., International Journal of Nanomedicine, 11 décembre 2018
• TiO2 nanoparticles induce omphalocele in chicken embryo by disrupting Wnt signaling pathway, Patel S et al., Sci Rep., 8: 4756, 2018
• Maternal engineered nanomaterial inhalation during gestation alters the fetal transcriptome, Stapleton PA et al., Particle and Fibre Toxicology, 15:3, 2018
• Maternal exposure to nanosized titanium dioxide suppresses embryonic development in mice, Hong F et al., Int J Nanomedicine, 12: 6197–6204, 2017, cité par le Haut Conseil de la Santé publique (HCSP) : "Chez la souris gestante exposée par voie orale aux NPs de TiO2 entre 0 et 17 jours de gestation à des doses allant jusqu’à 100 mg/kg pc/jour, la concentration en Ti augmente dans le sérum de la mère, dans le placenta et dans le fœtus. Des anomalies de poids et de développement squelettique sont également retrouvées dans le fœtus. Ces résultats indiquent que les NPs de TiO2 peuvent traverser la barrière placentaire chez la souris en entrainant des conséquences dans le développement foetal": "Exposition maternelle aux NPs de TiO2" in Bilan des connaissances relatives aux effets des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) sur la santé humaine ; caractérisation de l'exposition des populations et mesures de gestion, HCSP, avril 2018 (rendu public en juin 2018)
• Maternal exposure to titanium dioxide nanoparticles during pregnancy and lactation alters offspring hippocampal mRNA BAX and Bcl-2 levels, induces apoptosis and decreases neurogenesis, Exp Toxicol Pathol., 5;69(6):329-337, juillet 2017 : "Maternal exposure of rats to TiO2-NPs significantly impact hippocampal neurogenesis and apoptosis in the offspring. The potential impact of nanoparticle exposure for millions of pregnant mothers and their offspring across the world is potentially devastating"
• Pulmonary exposure to metallic nanomaterials during pregnancy irreversibly impairs lung development of the offspring, Paul E et al., Nanotoxicology, 11(4), avril 2017
• Exposure to manufactured nanoparticles during gestation: impact on the respiratory tract of the offspring in a mouse model, Paul E et al., présentation à la conférence NanoSafe 2016, novembre 2016 (résumé en anglais, p.138).
• Gestational nanomaterial exposures: microvascular implications during pregnancy, fetal development and adulthood, Stapleton PA et al., J Physiol., 594(8): 2161–2173, avril 2016
• A perspective on the developmental toxicity of inhaled nanoparticles, Sørig Hougaarda K et al., 43rd Annual Conference of the European Teratology Society, 56 : 118-140, août 2015
• A perspective on the developmental toxicity of inhaled nanoparticles, Hougaard KS et al., Reproductive Toxicology, 11, juin 2015

18 - Cf. Female fertility data lacking for nanomaterials, European Observatory of Nanomaterials, 6 avril 2020 and A critical review of studies on the reproductive and developmental toxicity of nanomaterials, ECHA / Danish National Research Centre for the Working Environment, avril 2020

19 - Cf. Developmental neurotoxicity of engineered nanomaterials: identifying research needs to support human health risk assessment, Powers CM, et al, Toxicological Sciences, 134(2), 225-242, 2013, cité par Evaluation des risques liés aux nanomatériaux - Enjeux et mise à jour des connaissances, ANSES, avril 2014

20 - Cf. Bencsik A, Le cerveau est-il à l'abri d'un impact d'une exposition à des nanomatériaux ?, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 159-165, septembre 2014

21 - cf. notamment :

• Effets des nanoparticules d’argent sur les communautés bactériennes, Vernis L., Bulletin de veille scientifique, n°32, octobre 2017
• Food and Industrial Grade Titanium Dioxide Impacts Gut Microbiota, Travis W et al., Environmental Engineering Science, 34(8): 537-550, août 2017
• Mucus and microbiota as emerging players in gut nanotoxicology: The example of dietary silver and titanium dioxide nanoparticles, Mercier-Bonin M et al., Crit Rev Food Sci Nutr., 14:1-10, octobre 2016
• Metal Oxide Nanoparticles Induce Minimal Phenotypic Changes in a Model Colon Gut Microbiota, Taylor AA et al., Environmental Engineering Science, 2015
• Ingestion of metal-nanoparticle contaminated food disrupts endogenous microbiota in zebrafish (Danio rerio), Merrifield DL et al., Environmental Pollution, 174, Mars 2013

22 - La pollution de l'air serait nocive pour le système cardiaque, Yahoo! Actualités, 26 avril 2017 et Inhaled Nanoparticles Accumulate at Sites of Vascular Disease, Miller MR et al. ACS Nano, 2017

23 - Cf. Subchronic exposure to titanium dioxide nanoparticles modifies cardiac structure and performance in spontaneously hypertensive rats, Rossi S et al., Particle and Fibre Toxicology, 16:25, 2019

24 - Voir notamment :

• notre fiche Risques associés aux nanotubes de carbone, veillenanos.fr
• "Impact des caractéristiques physicochimiques sur l’effet inflammatoire et pro-allergisant respiratoires des nanoparticules manufacturées", Françoise Pons, Université de Strasbourg, in Recherche sur l’air - Sources, effets sanitaires et perspectives - Dossier du participant, ADEME & Anses, 17 octobre 2019
• "Nanoparticules et Maladies respiratoires : où en sont nos connaissances ?", Conférence 5 à 7, décembre 2017, animée par le Docteur Fabrice Nesslany - Directeur du laboratoire de toxicologie génétique à l'Institut Pasteur de Lille et le Dr Patricia de Nadai

25 - Cf. Crème solaire, nanoparticules et alopécie frontale, Synchrotron soleil, février 2018

26 - Voir par exemple :

• Like a Trojan horse, graphene oxide can act as a carrier of organic pollutants to fish, Campusa (University of the Basque country), mai 2021 et Uptake and effects of graphene oxide nanomaterials alone and in combination with polycyclic aromatic hydrocarbons in zebrafish, Martinez-Alvarez I et al., Science of The Total Environment, 775, juin 2021
• Low-solubility particles and a Trojan-horse type mechanism of toxicity: the case of cobalt oxide on human lung cells, Particle and Fibre Toxicology, 11:14, 2014
• Association of Hg2+ with Aqueous (C60)n Aggregates Facilitates Increased Bioavailability of Hg2+ in Zebrafish (Danio rerio), Environ. Sci. Technol., 47 (17), pp 9997-10004, juillet 2013

27 - Dans leur grande majorité, les études de nanotoxicologie isolent les substances nanométriques ; rares sont celles qui étudient les effets d'interaction entre substance(s) nanométrique(s) et autres substances pénétrant dans l'organisme, mais on commence à voir apparaître la confirmation d'effets cocktails impliquant des nanomatériaux (la liste qui suit n'est pas exhaustive !) :

• Co-exposure to the food additives SiO2 (E551) or TiO2 (E171) and the pesticide boscalid increases cytotoxicity and bioavailability of the pesticide in a tri-culture small intestinal epithelium model: potential health implications, Cao X e al., Environmental Science : Nano, 9, 2019
• Are gold nanoparticles and microplastics mixtures more toxic to the marine microalgae Tetraselmis chuii than the substances individually?, Davarpanah E, Guilhermino L, Ecotoxicology and Environmental Safety, 181 : 60-68, octobre 2019
• Mixture toxicity effects and uptake of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles and 3,3',4,4'-tetrachlorobiphenyl (PCB77) in juvenile brown trout following co-exposure via the diet, Lammel T et al., Aquat Toxicol., 213:105195, août 2019
• Parental co-exposure to bisphenol A and nano-TiO2 causes thyroid endocrine disruption and developmental neurotoxicity in zebrafish offspring, Science of the total environment, Guo Y et al., 650(1) : 557-565, février 2019
• TiO2 nanoparticles enhance bioaccumulation and toxicity of heavy metals in Caenorhabditis elegans via modification of local concentrations during the sedimentation process, Wang J et al., Ecotoxicology and Environmental Safety, 162(30) : 160-169, octobre 2018
• Les nanoparticules seraient encore plus nocives que ce que l'on pensait, Maxisciences, août 2018 (et en anglais : Co-exposure to silver nanoparticles and cadmium induce metabolic adaptation in HepG2 cells, Miranda RR et al., Nanotoxicology, juillet 2018)
• Influence sur les effets toxiques de l'exposition simultanée aux nanoparticules et aux métaux, Chakroun R., Bulletin de veille scientifique n°30, ANSES, octobre 2016
• Quelles interactions entre les nanoparticules et les autres contaminants de l'environnement ?, Camille Larue, Bulletin de veille scientifique (BVS), Anses, décembre 2014

Pour plus d'information sur l'effet cocktail, voir :

• le rapport State of the Art Report on Mixture Toxicity, 2009, par Andreas Kortenkamp, Thomas Backhaus, et Michael Faust, commandité par la DG Environnement de la Commission européenne
• les deux journées d'échanges sur l'Exposition aux mélanges de substances chimiques : Quels défis pour la recherche et l'évaluation des risques, ANSES, décembre 2013
• l'article Perturbateurs endocriniens : l'Inserm quantifie pour la première fois l'effet cocktail, Actu Environnement, 14 septembre 2017 et la publication scientifique associée : Endocrine Disruption in Human Fetal Testis Explants by Individual and Combined Exposures to Selected Pharmaceuticals, Pesticides, and Environmental Pollutants, Environ Health Perspect, 125(8), août 2017

28 - Voir notamment :

• ANSES, Avis et rapport sur « l'évaluation des risques sanitaires et environnementaux liés à l'exposition aux nanoparticules d'argent », février 2015
• Is the toxic potential of nanosilver dependent on its size?, Huk A et al., Particle and Fibre Toxicology, 11:65, décembre 2014
• Both released silver ions and particulate Ag contribute to the toxicity of AgNPs to earthworm Eisenia fetida, Li L et al., Nanotoxicology, 11:1-10., novembre 2014

29 - Voir notamment :

• Comprendre la cytotoxicité des nanoparticules métalliques, CNRS, 11 mars 2021
• Assessment of oxidative damage induced by iron oxide nanoparticles on different nervous system cells, Fernández-Bertólez N et al., Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 2018
• SIGNANOTOX : recherche de signatures toxicologiques de l'exposition, in vitro, à des nanoparticules, ANR, Colloque bilan et perspectives du Programme Santé Environnement - Santé Travail 2012

30 - Quelles voies de réponse au stress en présence de nanoparticules et quelles conséquences?, Vernis L., Bulletin de veille scientifique, n°32, octobre 2017

31 - Cf. Kolosnjaj-Tabi J et al, Cycle de vie de nanoparticules magnétiques dans l'organisme, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 177-190, septembre 2014
Voir aussi les références citées par Baeza-Squiban A, Impacts physiopathologiques des nanoparticules inhalées, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 151-158, septembre 2014
Et également :

• Protéines et nanoparticules, ça colle… ou pas, Devineau S et al., CEA, Biofutur, 347, octobre 2013
• Interactions protéine-nanoparticule : le concept de couronne stable détrôné, CEA, avril 2013

32 - Voir par exemple :

• Des nanoparticules d'or capables de détruire les virus, EPFL, 18 décembre 2017
• Combattre les virus respiratoires grâce à l'infiniment petit, Le temps, février 2016

33 - Nanosilver particles in medical applications: synthesis, performance, and toxicity, Ge L et al, Int J Nanomedicine, 9: 2399-2407, 2014

34 - Cf. notamment :

• Are silver nanoparticles a silver bullet against microbes?, Université de Pittsburgh, 13 juillet 2021 et Role of bacterial motility in differential resistance mechanisms of silver nanoparticles and silver ions, Stabryla LM et al., Nature Nanotechnology, juin 2021 : les chercheur·es de l'Université de Pittsburgh (USA) mettent en garde contre l'utilisation généralisée des nanoparticules d'argent dans les produits de consommation (machines à laver, textiles peintures, ...). Le recours aux nanoparticules d'argent doit être réservé aux seules applications médicales afin de limiter les résistances bactériennes.
• Ecoconception de nouveaux agents biocides à base de nanoparticules d'argent à enrobage bio-inspiré, thèse de Marianne Marchioni, Grenoble Alpes, octobre 2018 (3.5 - "Mise en place de mécanismes de résistance à l’argent et aux nanoparticules d’argent")
• Bacterial resistance to silver nanoparticles and how to overcome it, Nature Nanotechnology, Panáček A et al., 13, 65–71, décembre 2017
• Widespread and Indiscriminate Nanosilver Use: Genuine Potential for Microbial Resistance, Gunawan C et al., ACS Nano, 2017 et Rampant use of antibacterial nanosilver is a resistance risk, Physorg, (communiqué de presse) mars 2017
• Nanosilver: Safety, health and environmental effects and role in antimicrobial resistance, Hartemann P et al., Materials Today, 18(3) : 122-123, avril 2015
• Opinion on Nanosilver: safety, health and environmental effects and role in antimicrobial resistance, SCENIHR, juin 2014

35 - Cf. notamment :

• Bencsik A., Les nanoparticules nuisent-elles au cerveau ?, Pour la science, n°448, février 2015
• Kolosnjaj-Tabi J et al, Cycle de vie de nanoparticules magnétiques dans l'organisme, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 177-190, septembre 2014

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Fiche initialement mise en ligne en juillet 2015

Nanotechnologies et Santé

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Nos brèves

- Brèves sur le thème "nano et santé"

Fiches synthétiques

- Nanomédecine :

• Promesses de la nanomédecine et nanomédicaments
• Risques et enjeux sociétaux posés par la nanomédecine, le transhumanisme et les NBIC dans le domaine médical

- Nano et Risques pour la santé :

• 1 - Les portes d'entrée des nanomatériaux dans le corps humain
• 2 - Quel devenir et comportement des nanomatériaux dans le corps humain ?
• 3 - Quels effets néfastes des nanomatériaux pour la santé ?

Fiches détaillées

• Deux pages pour les professionnels de santé
• Nano et Risques pour la Santé : Bibliographie
• Zoom sur les nanomatériaux et la santé au travail
• Risques pour la santé des nanos dans l'alimentation
• Risques associés aux nanotubes de carbone
• Risques associés au nanoargent
• Risques associés au nano dioxyde de titane
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Nano et covid-19
• Instances et politiques nationales :
  • Les nanoparticules sont expressément mentionnées comme risques émergents dans la Stratégie nationale de santé 2018-2022 rendue publique par le Ministère des solidarités et de la santé fin 2017 : sont prévues des actions sur les sources de pollution qu'elles représentent et la limitation de notre exposition. Reste à voir quand et comment... Avicenn plaide pour apporter rapidement des améliorations au registre R-nano, afin que les professionnels de la santé disposent d'un outil opérationnel pour mieux cerner les expositions, afin de les réduire.
  • Le comité de dialogue "Nanomatériaux et Santé" de l'ANSES
  • Le Groupe de travail pérenne "Nanomatériaux et santé" (animé par l'ANSES)
  • Le Réseau R31 (animé par l'ANSES)
  • Quelle place pour les nanos dans les Plans Nationaux Santé Environnement 2 et 3 ?
  • Les nanos dans le Plan "Mon Environnement, Ma santé" (PNSE 4)
  • Les plateformes sur les risques nano en France

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Page initialement créée en 2011

Au vu des risques liés aux nanomatériaux, l'ANSES préconise un encadrement renforcé

Par MD, DL et l'équipe Avicenn - Article mis en ligne le 15 mai 2014 - Dernière modification le 10 juillet 2014

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L'Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES) a rendu public son rapport d'évaluation des risques liés aux nanomatériaux attendus depuis 2013. Ce rapport largement relayé par les médias est maintenant dans les mains des tutelles de l'ANSES. Quelles suites donneront-elles aux recommandations émises par l'agence ?

Sommaire

• Présentation du rapport
  
  • Une mise à jour des connaissances disponibles
    
  • Le point sur les risques sanitaires et environnementaux associés aux nanomatériaux manufacturés intentionnellement
    
• Des risques préoccupants mais encore difficiles à évaluer
  
• Principales recommandations
  
• Premiers éléments d'analyse d'Avicenn
  
  • Une pression accrue sur les pouvoirs publics chargés de la gestion des risques
    
  • Une question politique : comment financer les études de risques ?
    
  • Quid des recherches sur les nanos dans l'alimentation à l'ANSES ?
    
• Autres points marquants
  
• Premières réactions au rapport
  
  • Un rapport applaudi par des élus écologistes et des professionnels de la santé...
    
  • ... moins bien accueilli par l'industrie chimique
    

Présentation du rapport

• Une mise à jour des connaissances disponibles

Depuis 2006, l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES) a publié plusieurs expertises sur les risques sanitaires et environnementaux liés aux nanomatériaux manufacturés ; la dernière analyse concernant les nanomatériaux dans leur globalité remontait à 2010¹.
En 2012 l'ANSES a confié à son groupe de travail pérenne "nanomatériaux et santé" un travail de mise à jour des connaissances sur ces risques.
Fin avril 2014, le rapport finalisé a été présenté au comité de dialogue "Nanomatériaux et Santé" ouvert à la société civile et auquel Avicenn participe. Il a ensuite été publié le 15 mai sur le site de l'ANSES².

Il s'agit d'une "revue de la littérature" et non pas de la présentation de résultats de recherches effectuées au sein des laboratoires de l'ANSES.

• Le point sur les risques sanitaires et environnementaux associés aux nanomatériaux manufacturés intentionnellement

Le rapport traite :
- des risques liés aux nanomatériaux manufacturés intentionnellement ; il ne porte donc pas sur les nanoparticules naturelles ou "incidentelles".
- dans les domaines de l'alimentation, de l'environnement et de la santé ; bien que les risques sur les dérives éthiques possibles liées aux mésusages des nanotechnologies (surveillance ou manipulation du vivant notamment) ne soient pas traités en profondeur car hors du domaine de compétence de l'ANSES, ils font tout de même l'objet d'une présentation synthétique - phénomène suffisamment rare pour être signalé.

Des risques préoccupants mais encore difficiles à évaluer

L'ANSES montre que malgré la progression des connaissances scientifiques, les incertitudes restent importantes quant aux effets des nanomatériaux sur la santé et l'environnement.
Elle met en évidence des caractéristiques de danger très diverses - un tableau clinique qui fait "froid dans le dos" selon Pierre Le Hir du Monde³ qui cite parmi les effets répertoriés par l'ANSES de certains nanomatériaux sur les organismes vivants : "des retards de croissance, des malformations ou anomalies dans le développement ou la reproduction chez des espèces modèles", ainsi que "des effets génotoxiques et de cancérogénèse", ou encore "des effets sur le système nerveux central, des phénomènes d'immunosuppression, des réactions d'hypersensibilité et d'allergie".

L'ANSES insiste néanmoins sur la grande complexité à appréhender les situations d'exposition pour l'homme et l'environnement, rendant difficile de mener des évaluations spécifiques des risques.
Sur la base de tests in vitro et in vivo sur l'animal (il n'y a pas de données sur l'homme), le rapport met en évidence la capacité des nanomatériaux à passer les barrières physiologiques et pointe également la toxicité de certains d'entre eux.

Principales recommandations

L'ANSES émet plusieurs recommandations, notamment :

• stimuler la recherche pour réduire les incertitudes scientifiques encore très nombreuses, via la mise en œuvre de projets pluridisciplinaires permettant de développer les connaissances sur les caractéristiques des nanomatériaux et de leurs dangers, tout au long du cycle de vie des produits; il s'agit notamment de favoriser le développement d'essais de sécurité pertinents pour évaluer les risques sanitaires des produits contenant des nanomatériaux destinés à être mis sur le marché.

• se doter d'outils réglementaires et normatifs pour mieux protéger l'homme et l'environnement : l'ANSES se dit favorable à l'interdiction de certains nanomatériaux dans des produits grand public ! Le faisceau de données disponibles sur la toxicité de certains nanomatériaux apparaît en effet à l'Anses scientifiquement suffisant pour envisager leur encadrement selon la réglementation européenne CLP (règlement de classification, étiquetage et empaquetage des substances et des mélanges) et REACh (substances chimiques). L'Anses a, dans ce cadre, récemment publié des recommandations visant à adapter le règlement REACh à la prise en compte des caractéristiques propres aux nanomatériaux¹. Ce cadre réglementaire permettrait de renforcer la traçabilité des nanomatériaux destinés à être intégrés dans les produits de consommation, depuis leur production jusqu'à leur distribution, afin notamment de mieux caractériser les expositions des populations, et permettre de mieux cibler les évaluations de risque à réaliser.

Premiers éléments d'analyse d'Avicenn

• Une pression accrue sur les pouvoirs publics chargés de la gestion des risques

Comme le fait remarquer Pierre Le Hir du Monde³, "en 2010, l'agence s'était contentée de mettre en avant "le principe de précaution". Elle va aujourd'hui plus loin, en préconisant d'inscrire les nanomatériaux dans le cadre du règlement européen CLP (classification, étiquetage et emballage) sur les substances chimiques dangereuses.
L'ANSES souligne que "malgré les efforts entrepris en pointillés [par les pouvoirs publics] pour adapter les cadres réglementaires préexistants à cet ensemble hétéroclite et potentiellement infini que constituent les nanomatériaux, l'absence d'évaluations sociale et économique concrètes de leur déploiement continue de se faire sentir" (p.28).
Dominique Gombert, directeur de l'évaluation des risques à l'ANSES, est clair : "Dans dix ans, il sera trop tard pour se poser la question de leur encadrement".
L'enjeu est de taille : il s'agit donc de mobiliser les pouvoirs publics afin qu'ils prennent les dispositions nécessaires pour ne pas répéter les erreurs du passé, en mettant notamment en place des mesures de restriction d'usage voire d'interdiction.

L'ANSES est favorable à des mesures de restriction d'usage voire d'interdiction pour certains nanomatériaux, notamment :

• les nanotubes de carbone,
• les nanoparticules d'argent,
• les nanoparticules de dioxyde de titane,
• les nanoparticules de dioxyde de silice,
• les nanoparticules d'oxyde de zinc,
• les nanoparticules d'oxyde de cérium,
• les nanoparticules d'oxyde d'aluminium,
• les nanoparticules d'or

Classer ces nanoparticules comme substances dangereuses aurait pour conséquence la mise en place de mesures de protection et l'arrêt de l'utilisation de certaines applications grand public.

Cette préconisation sera-t-elle suivie par les ministères de tutelle de l'ANSES ? Si oui, la France pourrait porter le dossier au niveau de l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA).

• Une question politique : comment financer les études de risques ?

Comment financer les études de risques liés aux nanomatériaux ? Cette question est cruciale mais pourtant largement éludée par les pouvoirs publics ou les industriels. Dans son rapport l'ANSES préconise "la mise en place de mécanismes d'incitations financières similaires à ceux mis en oeuvre pour d'autres thématiques (champs électromagnétiques par exemple)". Depuis 2011 pour les radiofréquences, les industriels abondent, par l'intermédiaire d'une taxe, un fond destiné aux recherches sur les effets sanitaires des ondes.
Cette proposition rejoint celle faite par la société civile concernant la mise en place d'une taxe payée par les entreprises ayant une activité en lien avec des nanomatériaux manufacturés qui viendrait alimenter un fonds ensuite attribué à des laboratoires indépendants. Une taxe ne serait cependant "pas à la mode" a-t-on entendu lors de la réunion du comité de dialogue "Nanomatériaux et Santé" fin avril (2014)...

Quelle autre solution envisager alors ? Le Centre d'Information sur l'Environnement et d'Action pour la Santé (CEIAS), association loi 1901, propose que "l'argent du Crédit Impôt Recherche, qui est l'argent de l'État, soit utilisé pour évaluer la toxicité à court et long terme des nouveaux matériaux".

Vos avis et suggestions nous intéressent ! Car il s'agit assurément d'un chaînon manquant pour passer des paroles aux actes.

• Quid des recherches sur les nanos dans l'alimentation à l'ANSES ?

L'Anses souligne que "la voie orale, peu étudiée jusqu'à aujourd'hui, devrait faire l'objet d'efforts de recherche spécifiques" (cf. p.8).
Problème : malgré cette recommandation, l'ANSES a demandé aux chercheurs de ses propres laboratoires de Fougères et Lyon de finir leurs recherches en cours sur le sujet et de ne pas en lancer de nouvelles.
→ Voir à ce sujet notre lettre VeilleNanos parue en décembre dernier.
Depuis, le tout récent rapport d'activité 2013 du laboratoire de Lyon de l'ANSES publié début juin 2014 a confirmé que son "unité Maladies neurodégénératives (MND) a dû arrêter, à la demande de la direction scientifique des laboratoires de l'Anses, toute recherche sur la toxicologie des nanomatériaux" !
Interrogé à ce sujet par Avicenn le 29 avril 2014, à la fin de la dernière réunion du comité de dialogue "Nanomatériaux et Santé", le directeur général adjoint scientifique de l'ANSES avait invoqué un "recentrage" de l'ANSES sur ses domaines d'excellence, qui dans le domaine nano concernent davantage l'exposition par inhalation.
Reste que les recherches sur l'ingestion des nanomatériaux sont aujourd'hui très limitées (principalement au CEA de Grenoble et à l'INRA de Toulouse).

Autres points marquants

Parmi les autres points marquants, Avicenn a relevé les éléments suivants :

Le groupe de travail considère que "la prise en compte du cycle de vie des nanomatériaux est incontournable pour l'évaluation des risques" (depuis la conception jusqu'à la destruction ou recyclage des produits en passant par la consommation). Cette prise en compte passe notamment par "la transmission des FDS [fiches de données de sécurité] tout au long de la chaîne logistique", qui "devrait permettre le suivi du produit au cours de ses étapes de transformations industrielles" (p.27).

Le groupe de travail préconise "une amélioration du dispositif de déclaration (...) afin d'identifier de manière certaine les nanomatériaux manufacturés produits, distribués et importés sur le territoire national" (p.20). Il rejoint ici l'analyse produite par Avicenn le 2 décembre dernier⁴.

Il recommande également que soient recherchées, "dans le processus de gouvernance des risques des nanomatériaux, la transparence et une participation accrue des publics concernés (associations de citoyens, partenaires sociaux, professionnels de santé, etc.)" (p.70).

Premières réactions au rapport

• Un rapport applaudi par des élus écologistes et des professionnels de la santé...

Michèle Rivasi, députée européenne et tête de liste Europe Ecologie pour les élections européennes dans le Grand Sud-Est, a réagi le jour même de la publication de ce rapport, appelant d'urgence à règlementer les nanotechnologies au niveau européen⁵.

Corinne Lepage, autre députée européenne verte, aurait affirmé que "mettre sur le marché des produits dont on ne peut pas garantir l'innocuité, c'est prendre les consommateurs européens pour des cobayes. Il est urgent d'établir un cadre législatif rigoureux pour les nanomatériaux au niveau européen. L'union européenne doit imposer une évaluation indépendante des effets de ces particules sur la santé et l'environnement"⁶.

Le 18 mai, William Dab, médecin et épidémiologiste, écrit sur son blog que "le développement [des nouvelles technologies, dont les nanotechnologies] est plus rapide que notre capacité à en évaluer les risques. Ce n'est pas une raison suffisante pour les bloquer, mais cela justifie la plus grande vigilance et des investissements en recherche qui soient à la hauteur des enjeux sanitaires"⁷.

Le 19 juin, le groupe écologiste du Conseil régional du Centre a soumis un projet de vœux au vote visant à accroître la vigilance s'agissant des nanomatériaux, en s'appuyant notamment sur le rapport de l'ANSES. Il n'a pas réuni la majorité nécessaire pour être adopté ⁸.

• ... moins bien accueilli par l'industrie chimique

Selon l'Usine Nouvelle, "les industriels ne digèrent toujours pas les recommandations" de l'ANSES qui pourraient, selon l'Union des industries chimiques (UIC) "nuire aux capacités de compétitivité et d'innovation européenne" ⁹.

→ Ce rapport largement relayé par les médias est maintenant dans les mains des tutelles de l'ANSES. Quelles suites donneront-elles aux recommandations émises par l'agence ?

⇒ Vos avis et analyses nous intéressent : n'hésitez pas à nous les envoyer (redaction(at)veillenanos.fr) afin que nous puissions donner à nos lecteurs le point de vue de l'ensemble des acteurs concernés.

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LIRE AUSSI sur notre site
Nos fiches :

• Les nanos à l'ANSES
• Quel encadrement des nanomatériaux dans les cosmétiques en Europe ?
• Quel encadrement des nanomatériaux dans les biocides en Europe ?
• Quel encadrement des nanomatériaux dans l'alimentation en Europe ?
• Vers un encadrement des nanomatériaux par le Règlement CLP ?
• Comment financer les études de risques liés aux nanomatériaux ?

Ailleurs sur le web :

• Pointant la toxicité de certains nanomatériaux, l'Anses appelle à un encadrement réglementaire renforcé, note d'actualité, ANSES, 15 mai 2014

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NOTES ET REFERENCES :
1 - Voir la liste compilée sur notre fiche Les nanos à l'ANSES
2 - Evaluation des risques liés aux nanomatériaux - Enjeux et mise à jour des connaissances, ANSES, avril 2014 (mis en ligne le 15 mai 2014)
3 - Les nanomatériaux : ennemis invisibles et omniprésents, Le Monde, 15 mai 2014
4 - Voir notre article 500 000 tonnes de nanomatériaux en France... enfin pas tout à fait ! Bilan officiel de la 1ère année du dispositif de déclaration des "substances à l'état nanoparticulaire" en France, veillenanos.fr, 2 décembre 2013
5 - Les écologistes appellent d'urgence à règlementer les nanotechnologies au niveau européen, Europe Ecologie Sud-est, 15 mai 2014
6 - Nanomatériaux : des risques pour la santé, Viva Presse, 15 mai 2014
7 - Nanomatériaux et téléphones portables : toutes les incertitudes se valent-elles ?, Des Risques et des Hommes, 18 mai 2014
8 - Vœu relatif aux nanomatériaux : une vigilance accrue est nécessaire !, EELV Centre, 19 juin 2014
9 - Nanomatériaux : les industriels "surpris" par les recommandations de l'Anses, Usine nouvelle, 21 mai 2014

Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout mars 2021

Cette fiche est rattachée à nos dossiers sur les Risques des nanomatériaux, tant concernant la santé que concernant l'environnement. Elle a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs de l'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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Les risques potentiels associés aux nanomatériaux fait l'objet de recherches et de nombreuses publications, mais leurs résultats sont souvent considérés comme difficiles à interpréter, pour différentes raisons listées ci-dessous¹.
⇒ Pour autant, l'absence de certitudes sur les risques ne doit pas être assimilée à l'absence de risques - ni conduire à l'inaction : il s'agit de ne pas renouveler les erreurs du passé (essence au plomb, amiante, etc.) !

- les caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux testés ont, jusqu'à peu², été insuffisamment décrites ou de façon trop hétérogène pour pouvoir reproduire les expériences et/ou comparer les résultats entre les différentes études or ces caractéristiques jouent un rôle très important sur la toxicité de ces matériaux, mettant à mal un principe phare de la toxicologie selon lequel "tout est poison, rien n'est poison : c'est la dose qui fait le poison" (phrase du médecin et alchimiste Paracelse a fondé la toxicologie et est très souvent invoquée pour évaluer les risques liés aux substances chimiques de synthèse).
Il n'existe pas encore de tests normalisés : les lignes directrices de l'OCDE, utilisées pour les essais toxicologiques des substances chimiques classiques ne sont pas encore complètement adaptées à l'étude des nanomatériaux³.
→ Ceci étant dit, il ne faut pas "jeter le bébé avec l'eau du bain" : ces études qui montrent des effets toxiques⁴ ne doivent pas être balayées d'un revers de main sous prétexte qu'elles ne permettent pas d'obtenir d'indications précises sur les mécanismes qui les ont causés.
Les recherches en cours donnent lieu à des améliorations notables.

- les études in vitro réalisées sur des modèles cellulaires sont difficilement extrapolables à l'homme
→ Les nanomatériaux sont testés sur différentes souches cellulaires (humaines, animales, végétales) et sur de nombreux micro-organismes (bactéries, virus, champignons...). Ces études donnent surtout des indications en termes de cancérogenèse et de viabilité cellulaire. Elles ne pourront remplacer totalement les tests in vivo.

- les études in vivo présentent elles aussi des limites : les modèles animaux de toxicité posent des problèmes éthiques et financiers mais également méthodologiques : leur extrapolation à l'homme est certes plus fiable que les tests in vitro mais n'est pas pour autant garantie⁵.

- les études sont souvent réalisées dans des conditions non représentatives de l'exposition réelle - et pour cause, les applications industrielles n'étant à l'heure actuelle pas bien connues ni quantifiées, elles ne peuvent être qu'estimées. L'exposition "probable" de la population et de l'environnement ne peut donc être, elle aussi, qu'estimée. Sur quels critères ?

• pour des questions pratiques, les nanomatériaux testés sont introduits directement dans certaines parties du corps et organes (ex : injections intracérébrales, intra-péritonéales par exemple), selon des modalités qui sont très éloignées des conditions par lesquelles l'environnement ou la population est réellement exposée, empêchant de bien prendre en compte ce qui se passe lors des mécanismes importants qui entrent en jeu "dans la vraie vie" (processus intervenant lors de la digestion / la fermentation / la détoxification par exemple). Des progrès sont néanmoins réalisés en matière environnementale, avec des études réalisées dans des mésocosmes par exemple - d'énormes aquariums reproduisant un mini éco-système dans lesquels est étudié à différents dosages le comportement des nanoparticules en contact avec des plantes, des poissons, du sol et de l'eau⁶.

• les études sont souvent menées sur des périodes bien trop courtes pour refléter les conditions réalistes d'exposition, largement chroniques en l'occurrence (les cas d'accidents sont aussi à prendre en compte, mais selon des configurations bien spécifiques)

• les nanomatériaux considérés sont souvent synthétisés en laboratoire et donc différents des nanomatériaux (et résidus de nanomatériaux) auxquels sont réellement exposés les écosystèmes et les populations humaines⁷, souvent plus complexes et mêlées à des éléments issus du vivant. Pour l'heure, les scientifiques ont en effet une connaissance très limitée des types de nanomatériaux qui sont incorporés dans les produits actuellement sur le marché, et a fortiori des résidus de dégradation des nanomatériaux relargués dans l'environnement tout au long du "cycle de vie" de ces produits

• les nanomatériaux peuvent se transformer au cours de leur cycle de vie, que ce soit dans l'environnement ou dans le corps humain : de nombreux paramètres entrent en ligne de compte, comme le degré d'acidité⁸ ou de salinité⁹ de l'eau par exemple.

• les doses de nanomatériaux testés sont en outre plus importantes que les concentrations auxquelles sont réellement exposés les écosystèmes et les populations humaines (notamment à cause des limites des appareils de détection et de mesure utilisés en laboratoire). Toutefois on ne peut écarter l'hypothèse que les effets constatés (ou d'autres) pourraient également intervenir à des concentrations plus faibles ; certains nanomatériaux (de silice notamment) sont plus génotoxiques à faibles doses qu'à fortes doses¹⁰. En outre les fortes concentrations permettent de simuler des situations de contamination aiguë et ponctuelle (par exemple un déversement accidentel sur un site de production, ou encore en cours de transport). Fin 2019, une étude a par ailleurs montré qu'une fraction importante des nanoparticules testées dans les études de nanotoxicité et de nanomédecine peut rester dans les seringues en plastique utilisées pour doser les nanoparticules ! Cela remet en cause la fiabilité et la reproductibilité des études¹¹...

• En avril 2020, une analyse de la littérature a de nouveau souligné le manque de données concernant l'impact des nanomatériaux sur la fertilité féminine et le besoin d'études sur leurs effets sur les capacités reproductives¹²

La situation s'améliore cependant au niveau méthodologique¹³. Et à terme, le registre R-Nano devrait faire progresser les connaissances, en permettant de travailler plus précisément sur les nanomatériaux produits ou importés en France.

Mais les incertitudes resteront malgré tout très nombreuses, dans la mesure où pour évaluer le risque, il faut également prendre en compte ce avec quoi les nanomatériaux considérés - ou leurs résidus - vont entrer en contact dans l'environnement (êtres vivants végétaux, animaux, micro-organismes, et autres substances chimiques) et dans le corps humain...

→ On comprend pourquoi en 2009, des chercheurs ont estimé à cinquante années de travail et plusieurs centaines de millions de dollars le montant des études nécessaires pour étudier les risques des nanomatériaux déjà mis sur le marché¹⁴ ; des modalités de financement des études de risques associés aux nanomatériaux sont donc à inventer.
Le regroupement de nanomatériaux ayant des potentiels de toxicité similaire (read-accross) est une stratégie préconisée par certains acteurs industriels mais il est également contesté tant les écueils méthodologiques sont nombreux¹⁵.
Certains scientifiques préconisent de travailler sur des "nanoparticules modèles"¹⁶ ; on est donc encore loin d'obtenir des connaissances sur la toxicité et l'éco-toxicité des nanoparticules utilisées par les industriels...

⇒ L'absence de certitudes sur les risques ne doit pas être assimilée à l'absence de risques - ni conduire à l'inaction : il s'agit de ne pas renouveler les erreurs du passé (essence au plomb, amiante, etc.) !

Le Groupe de travail de l'OCDE sur les nanomatériaux manufacturés se penche actuellement sur l'évaluation des dangers et de l'exposition à différents types de nanomatériaux manufacturés et devrait prochainement formuler des orientations à cet égard. Il a suggéré fin 2015 de s'intéresser en priorité aux nanomatériaux manufacturés contenus dans des gaz ou des liquides, pour lesquels le risque d'exposition est plus élevé que pour les solides, dans la mesure où les gaz et liquides se propagent plus rapidement et pénètrent plus facilement dans le corps humain par inhalation ou ingestion¹⁷.

Plusieurs projets européens sont dédiés à ces questions, notamment :

• Le projet GRACIOUS : "Grouping, Read-Across, CharacterIsation and classificatiOn framework for regUlatory risk assessment of manufactured nanomaterials and Safer design of nano-enabled products", projet de recherche H2020, 2018-2021
• Le projet PATROLS : "Physiologically Anchored Tools for Realistic nanOmateriaL hazard aSsessment", projet de recherche H2020
• ENANOMAPPER Une approche intégrée sur la sécurité des nanotechnologies, Cordis, janvier 2018
• SmartNanoTox, "Smart Tools for Gauging Nano Hazards", 2016-2020

En savoir plus

Sur notre site :
- Notre rubrique Nano et Santé
- Nos fiches :

• "Caractéristiques physico-chimiques" et toxicité des nanomatériaux
• Nanomatériaux : des risques pour l'environnement mal cernés
• Nano et Alimentation - Risques pour la santé : inquiétudes et incertitudes
• Comment financer les études de risques associés aux nanomatériaux ?
• L'approche nano 'safe by design' ? Décryptage de l'Avicenn

Ailleurs sur le web :

• Comprendre la cytotoxicité des nanoparticules métalliques, CNRS, 11 mars 2021
• "Modèles toxicologiques expérimentaux appliqués aux nanomatériaux : Interférences et biais méthodologiques et conséquences dans leur interprétation", Diaporama et vidéo, Fabrice Nesslany, Institut Pasteur de Lille, Présentation au Colloque nano à la Maison de la Chimie, 7 novembre 2018 (voir aussi la vidéo de la séance Questions-Réponses)
• "Les nanomatériaux sont-ils toxiques ?" in La NANO révolution - Comment les nanotechnologies transforment déjà notre quotidien, Azar Khalatbari, éditions Quae, septembre 2018
• Opportunités et risques des nanomatériaux - Résultats, conclusions et perspectives - brochure finale, Programme national de recherche PNR 64 Fonds national suisse de la recherche scientifique, mars 2017
• Léa Durand et Paul Tossa (EDF), Évaluation toxicologique des nanomatériaux d'oxydes métalliques : quelle place actuelle pour la modélisation « structure-activité » ?, Environnement, Risques & Santé, 15(6), novembre-décembre 2016
• Francelyne Marano, Faut-il avoir peur des nanos ?, Buchet Chastel, avril 2016
• Isabelle Passagne, Evaluation de la toxicité de NPs d'oxydes métalliques par un modèle de culture cellulaire 3D et une approche de toxicogénomique, BVS, n°25, mars 2016
• ANSES, Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015
• Fabienne Gauffre, Les nanoparticules, un défi pour les toxicologues, Le Monde, 8 septembre 2015
• Nanotechnologies: pour un dialogue interdisciplinaire sur les problèmes de risques, avec Patrick Chaskiel et Emmanuel Flahaut (vidéo), 3 février 2016
• Connaître et maîtriser les risques des nanoparticules, Frejafon E, INERIS, vidéo et diaporama présentés lors de la journée de formation « FormaSciences » à l'ENS de Lyon, 26 février 2015
• Existe-t-il un lien entre caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux et leur écotoxicité ?, Camille Larue, Bulletin de Veille scientifique de l'ANSES, juillet 2014
• Potentiel génotoxique des nanomatériaux : où en est la recherche ?, Tossa P et al., Environnement, risques & santé, mars-avril 2014

Et en anglais :

• Principles and methods to assess the risk of immunotoxicity associated with exposure to nanomaterials, World Health Organisation (WHO - OMS), Environmental Health Criteria 244, 12 avril 2020
• Hazard and risk assessment strategies for nanoparticle exposures: how far have we come in the past 10 years?, Warheit D., F1000Research, 2018
• Challenges in characterizing the environmental fate and effects of carbon nanotubes and inorganic nanomaterials in aquatic systems, (Critical Review), Laux P et al., Environ. Sci.: Nano, 5, 48-63, 2018
• Nanomaterial risk assessment frameworks and tools evaluated, European Commission DG Environment News Alert Service, 484, 9 mars 2017
• Reliability of methods and data for regulatory assessment of nanomaterial risks, Steinhäuser KG et al., NanoImpact, 10 : 68–69, avril 2018
• How safe are nanomaterials?, Valsami-Jones E & Lynch I, Science, 350 (6259): 388-389, 23 octobre 2015
• Bridging the divide between human and environmental nanotoxicology, Malysheva a et al., Nature Nanotechnology, octobre 2015
• Topical scientific workshop: Regulatory challenges in the risk assessment of nanomaterials, ECHA, juin 2015
• EuroNano Forum 2015 - Joint Seminar on NanoSafety: ProSafe, NANoREG, SIINN, OECD, NanoDefine and NanoValid, juin 2015 (voir le rapport de CIEL, Öko-Institut et ECOS ici ).
• DaNa, Data and knowledge on Nanomaterials : Information about nanomaterials and their safety assessment
• Assessing health & environmental risks of nanoparticles : Current state of affairs in policy, science and areas of application, RIVM, 2015
• Linking exposures of particles released from nano-enabled products to toxicology: An integrated methodology for particle sampling, extraction, dispersion and dosing, Toxicol. Sci., Pal AK et al., 2015
• Toxicity Risks of Engineered Nanomaterials, CIEL, ECOS et Öko Institut, janvier 2015
• Nanosafety research: The quest for the gold standard, ScienceDaily, 29 octobre 2014
• Identification and Avoidance of Potential Artifacts and Misinterpretations in Nanomaterial Ecotoxicity Measurements, Petersen E J, Environ. Sci. Technol., 48 (8), pp 4226-4246, mars 2014
• Handbook of Nanosafety, Measurement, Exposure and Toxicology, ed. by Ulla Vogel & Kai Savolainen & Qinglan Wu & Martie van Tongeren & Derk Brouwer & Markus Berges, 2014

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NOTES et REFERENCES
1 - Les différentes raisons ont été soulignées par les agences sanitaires et scientifiques ; voir par exemple Évaluation des risques liés aux nanomatériaux pour la population générale et pour l'environnement, Afsset (aujourd'hui ANSES), mars 2010 : "Nombreux sont les travaux toxicologiques et écotoxicologiques analysés au cours de cette étude pour lesquels les travaux de caractérisation sont absents ou incomplets. Cependant, les articles les plus récents tendent à prendre de plus en plus en compte la caractérisation des nanomatériaux étudiés. Les études de cas reposent la plupart du temps sur des études génériques (toxicologie et écotoxicologie) non propres au produit de consommation considéré. La majorité des études sur l'écotoxicité des nanoparticules a été conduite avec des nanoparticules de synthèse et non issues du produit fini considéré. De plus, les concentrations sont si élevées qu'elles ne reflètent pas la réalité de l'exposition environnementale à ces contaminants. L'hétérogénéité des travaux et des effets selon les espèces, les protocoles, les nanoparticules et les doses considérés est à souligner" (p.119).

2 - Des améliorations sont déjà perceptibles. Divers groupes de travail ont tenté de définir les paramètres qui devraient être systématiquement précisés dans tous les articles (et insistent sur le fait que la description détaillée des conditions expérimentales est également indispensable). Dans son édito du 19 août 2012, la revue Nature Nanotechnology a appelé les chercheurs à se mettre d'accord pour définir les informations nécessaires à préciser dans les publications scientifiques afin de stabiliser ce socle de caractérisation que devraient comporter tous les articles de nanotoxicologie. Voir les suites de cet appel dans le numéro de février 2013 de la même revue : The dialogue continues, Nature Nanotechnology, 8, 69, février 2013 : The nanotoxicology community has numerous ideas and initiatives for improving the quality of published papers.

3 - Des travaux sont en cours en vue de cette adaptation. Voir notamment :

• Adapting OECD Aquatic Toxicity Tests for Use with Manufactured Nanomaterials: Key Issues and Consensus Recommendations, Petersen EJ et al., Environ. Sci. Technol., 49 (16) : 9532-9547, 2015
• Nanotechnology Regulation and the OECD, CIEL, ECOS, Öko-Institute, janvier 2015
• Ecotoxicology and Environmental Fate of Manufactured Nanomaterials: Test Guidelines, the Working Party on Chemicals, Pesticides and Biotechnology, OCDE, mars 2014

4 - La base de données NanoEHS animée par the International Council on Nanotechnology (ICON) répertoriait les publications scientifiques sur les risques en nanotechnologies ; mais elle n'est plus accessible en 2016 ; à défaut, voir par exemple nos fiches Risques associés aux nanotubes de carbone ; Risques associés aux nanoargents ; Risques associés au nano dioxyde de titane ; Risques associés aux nanosilices

5 - Voir par exemple Les humains ne sont pas des rats de 70kg, Association Antidote Europe, 2011 ; voir aussi Comment le test sur les rats échoue à protéger les hommes, Stéphane Foucart, Le Monde, 22 octobre 2012

6 - Cf. MESONNET : Utilisation de mésocosmes terrestres et aquatiques en réseau pour l'évaluation du risque associé à la dispersion de nanoparticules manufacturées, projet du CEREGE ; et les équipements de l'INERIS : Les leçons des écosystèmes synthétiques, Le Monde, 20 nov. 2013

7 - Cf. par exemple Yang Y et al., Characterization of Food-Grade Titanium Dioxide: The Presence of Nanosized Particles, Environ. Sci. Technol., 2014, 48 (11), pp 6391-6400

8 - Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=DevenirNanoEnvironnement#Acidite

9 - Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=DevenirNanoEnvironnement#Salinite

10 - Cf. Résultats du programme européen Nanogenotox sur la génotoxicité des nanomatériaux, présentés en français à l'ANSES, lors de la Restitution du programme national de recherche environnement santé travail : Substances chimiques et nanoparticules : modèles pour l'étude des expositions et des effets sanitaires : Dossier du participant et Diaporama, novembre 2013. Et "L'évaluation toxicologique des nanomatériaux doit évoluer, selon un projet européen de recherche", APM International, 14 novembre 2013. Plus généralement, on commence à mieux comprendre l'effet des faibles doses et à s'apercevoir que ces effets peuvent être tout aussi délétères que des doses importantes ou avoir des effets antagonistes en fonction des doses. Les effets-doses viennent complexifier considérablement les recherches en toxicologie. Voir par exemple Le problème sanitaire des faibles doses, Elizabeth Grossman, juillet 2012 ; La seconde mort de l'alchimiste Paracelse, Stéphane Foucart, 11 avril 2013

11 - Cf. Failure to launch: nano toxicity studies may be affected by nanoparticles staying behind in syringes, European Union Observatory for Nanomaterials, 25 novembre 2019 and Unpredictable Nanoparticle Retention in Commonly Used Plastic Syringes Introduces Dosage Uncertainties That May Compromise the Accuracy of Nanomedicine and Nanotoxicology Studies, Holtzwarth U et al., Frontiers in pharmacology, novembre 2019

12 - Cf. Female fertility data lacking for nanomaterials, European Observatory of Nanomaterials, 6 avril 2020 and A critical review of studies on the reproductive and developmental toxicity of nanomaterials, ECHA / Danish National Research Centre for the Working Environment, avril 2020

13 - Un exemple, à titre illustratif : le projet Nanomique développé au CEA en partenariat avec l'Institut Lavoisier (CNRS) de l'Université de Versailles, est une approche de criblage systématique pour définir la toxicité d'une quinzaine de nanoparticules (déjà utilisées dans l'industrie) sur des lignées cellulaires de cancers de poumon humain et sur des tissus pulmonaires cultivés en trois dimensions. Il s'appuie sur une plateforme de criblage (« screening ») à haut débit : un dispositif permettant d'effectuer de très nombreux tests en parallèle sur des cultures de cellules. Il permet ainsi de tester rapidement différentes concentrations de nanoparticules et différents types de cellules. Cf. "Mesures des effets toxicologiques de nano-oxydes métalliques sur cellules humaines in vitro", Chevillard S, in Nanomatériaux et santé - Comprendre où en est la recherche, ANSES, Les cahiers de la recherche, octobre 2015

14 - Voir notre fiche Comment financer les études de risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr

15 - Voir au sujet du regroupement des nanomatériaux ("grouping" et "read-accross") :

• 1st Innovative and complex materials: Towards grouping to support hazard and risk assessment, Stakeholder Workshop, BMBF-project InnoMat.Life, 15 juin 2021
• NanoApp, un projet ECETOC, lancé en décembre 2020 ("this tool is used to establish and justify sets of nanoforms and identify poorly soluble – low toxicity (PSLT) nanoforms").
• A framework for grouping and read-across of nanomaterials- supporting innovation and risk assessment, Stone V et al., Nano Today, 35, décembre 2020
• Grouping all carbon nanotubes into a single substance category is scientifically unjustified, Bengt Fadeel & Kostas Kostarelos, Nature Nanotechnology, mars 2020
• Catégoriser les nanomatériaux pour obtenir une évaluation efficace des dangers et des risques qu’ils présentent, Cordis, NanoREG II, 17 décembre 2019
• Material-specific properties applied to an environmental risk assessment of engineered nanomaterials – implications on grouping and read-across concepts, Wigger H et Nowack B, Nanotoxicology, 13(5) : 623-643, février 2019
• Understanding the legal term Nanoform in REACH (and 'set of similar nanoforms') – A discussion Workshop between ECHA and Industry Experts, CEFIC & NIA, 16 octobre 2018
• Nanotechnology experts from across the globe join forces to advance nanomaterials safety testing through Grouping and Read Across, NanoReg2 et Gracious, septembre 2018
• Criteria for grouping of manufactured nanomaterials to facilitate hazard and risk assessment, a systematic review of expert opinions, Landvik NE et al., Regulatory Toxicology and Pharmacology, 95 : 270-279, juin 2018
• GRACIOUS: Grouping, Read-Across, CharacterIsation and classificatiOn framework for regUlatory risk assessment of manufactured nanomaterials and Safer design of nano-enabled products, projet de recherche H2020, 2018-2021
• Grouping and read-across for nanoforms, ECHA, 30 novembre 2017
• Conference on Categorization of Next Generation Nanomaterials, FutureNanoNeeds, 30 novembre et 1er décembre 2017
• Considerations about the relationship of nanomaterial’s physicalchemical properties and aquatic toxicity for the purpose of grouping, UBA, novembre 2017
• Effets des nanoparticules sur les cellules immunitaires humaines, Denis Girard, IRSST, novembre 2017 : "L’ensemble des résultats démontre clairement qu’il est difficile de classifier les NP strictement selon leur potentiel à modifier l’une ou l’autre des fonctions étudiées. Il est préférable de présenter un tableau plus nuancé dans lequel les effets provoqués par une NP donnée sur la biologie des ÉO humains in vitro doivent être pris en considération pour en éclaircir le mode d’action. Les effets des NP sont donc extrêmement variés et la présente étude vise à démontrer qu’elles n’agissent pas toutes de la même façon."
• Approaches on nano-grouping/equivalence/read-across concepts based on physical-chemical properties (Gera-PC) for regulatory regimes, OCDE, janvier 2016
• NanoToxClass - Assessment of the health effects of industrially used nanomaterials to be made more efficient, BfR, 18 janvier 2016
• ECETOC concept allows assessing the safety of nanomaterials undertaking animal testing only as a very last resort, ECETOC, 16 décembre 2015
• les travaux du projet européen de recherche NanoSolutions (2013-2017), qui cherche à identifier les caractéristiques des nanomatériaux manufacturés qui déterminent leur potentiel de risque biologique. Il permettra de développer un modèle de classification de sécurité pour ces nanomatériaux, basé sur une compréhension de leurs interactions avec des organismes vivants
• Regroupement de nanomatériaux : un outil pour évaluer les risques, OFSP, août 2015 : Le concept de regroupement proposé par l'OFSP prévoit en premier lieu de classer sous forme d'entités les nanomatériaux conçus de manière très similaire en s'appuyant sur un ensemble de critères. Dans une deuxième phase, les entités sont rattachées à des "clouds". Au sein d'un même "cloud", les entités peuvent être évaluées avec la même stratégie de test.Cf. Walser & Studer, Sameness: The regulatory crux with nanomaterial identity and grouping schemes for hazard assessment, Regulatory Toxicology and Pharmacology, 72(3) : 569-571, août 2015
• Grouping nanomaterials - A strategy towards grouping and read-across, RIVM, juin 2015
• EU toxicology body publishes grouping framework for nanomaterials - Risk assessment tool contributes to sustainable development of nano products, Chemical Watch, 2 avril 20115 et A decision-making framework for the grouping and testing of nanomaterials (DF4nanoGrouping), Arts JHE et al., Regulatory Toxicology and Pharmacology, 71(2) : S1-S27, mars 2015
• A critical appraisal of existing concepts for the grouping of nanomaterials, Regulatory Toxicology and Pharmacology, 70(2) : 492-506, novembre 2014
• Grouping of nanomaterials for risk assessment, Bolt HM, Archives of Toxicology, novembre 2014
• A strategy for grouping of nanomaterials based on key physico-chemical descriptors as a basis for safer-by-design NMs, Nano Today, 9(3) : 266-270, juin 2014

16 - Cf. notamment :

• "Nanotubes d'imogolite : un nouveau matériau modèle en nanotoxicologie ?" par Rose J et al., in Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015
• "Vers un matériau modèle en nanotoxicologie ?", Rose J et "Mesures des effets toxicologiques de nano‐oxydes métalliques sur cellules humaines in vitro", Chevillard S in Nanomatériaux et santé - Comprendre où en est la recherche, ANSES, Les cahiers de la recherche, octobre 2015

17 - Cf. OCDE, Les nanomatériaux dans les flux de déchets (Chapitre 1, aperçu général), novembre 2015

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Fiche initialement créée en novembre 2013

Les nanos à l'ANSES

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout juillet 2021 (partie "Recherches" à actualiser)

Cette fiche a vocation à être complétée et mise à jour. Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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Sommaire

• Rapports d'évaluation des risques nano déjà publiés
  
• Recherches nano financées ou menées par l'ANSES
  
• Autres travaux (définition nano ; registre r-nano ; ...)
  

Rapports d'évaluation des risques nano déjà publiés

Depuis 2006, l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES, née de la fusion de l'Afsset et de l'Afssa) a publié de nombreuses expertises sur les risques sanitaires et environnementaux liés aux nanomatériaux :

• Nanomatériaux dans les produits destinés à l’alimentation ; Rapport d'expertise collective, mai 2020
• Revue des méthodes analytiques disponibles pour la caractérisation des nano-objets, de leurs agrégats et agglomérats en vue de répondre aux exigences réglementaires, février 2020
• Avis relatif aux risques liés à l’ingestion de l’additif alimentaire E171, Anses, 15 avril 2019
• Avis relatif à une demande d'avis relatif à l'exposition alimentaire aux nanoparticules de dioxyde de titane, ANSES, avril 2017
• Evaluation des risques sanitaires et environnementaux liés à l'exposition aux nanoparticules d'argent, février 2015
• Evaluation des risques liés aux nanomatériaux, avril 2014
• Avis relatif à la modification des annexes de REACh en vue de la prise en compte des nanomatériaux, avril 2014
• Evaluation des risques liés au GRAPHISTRENGTH C100 (nanotubes de carbone d'Arkema), novembre 2013 (mis en ligne janvier 2014)
• Toxicité et écotoxicité des nanotubes de carbone - Note d'actualité, État de l'art 2011-2012, novembre 2012
• Evaluation des risques liés au GRAPHISTRENGTH C100 (nanotubes de carbone d'Arkema), avril 2012
• Évaluation des risques liés aux nanomatériaux pour la population générale et pour l'environnement, mars 2010
• Nanotechnologies et nanoparticules dans l'alimentation humaine et animale, mars 2009
• Les nanomatériaux - Sécurité au travail, mai 2008
• Les nanoparticules manufacturées dans l'eau, février 2008
• Les nanomatériaux - Effets sur la santé de l'homme et sur l'environnement, juillet 2006

Parallèlement à ces activités, l'ANSES a contribué aux actions de développement de nouvelles méthodologies d'évaluation des risques, en direction des professionnels, au travers d'actions de normalisation ou de la définition de tests de sécurité :

• La méthode "ERS Nanos : Méthode d'évaluation des niveaux de risques sanitaires et des dangers écotoxicologiques des produits contenant des nanomatériaux manufacturés, avril 2015 (mis en ligne en 2016)¹
• Développement d'un outil de gestion graduée des risques spécifique au cas des nanomatériaux, janvier 2011

Recherches nano financées ou menées par l'ANSES

• - Principales recherches nano en cours

→ Voir les projets en cours mentionnés ici :

• RISKGONE, projet financé par la Commission européenne (2019-2023)
• Trois projets relatifs aux risques associés aux nanomatériaux avaient été retenus par l'Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses) dans le cadre de son Programme national de recherche "Environnement Santé Travail" (PNR EST) suite à l'appel à projets 2019 :
  • NanOCo : Impact sur les fonctions endocrines de NANoparticules métalliques seules et en mélange avec des composés Organiques perturbateurs endocriniens pour l’analyse de l’effet COcktail
  • NANOWAVE : Evaluation de la co-exposition de nanomatériaux avec des ondes radiofréquences
  • NaPeauLi : Développement d’un modèle expérimental pour l’étude de la décontamination de la peau après une exposition cutanée aux nanoparticules métalliques

• - Recherches nano passées

Voir notamment :

• Cahier de la recherche n°17 : "Microplastiques et nanomatériaux"- Comprendre où en est la recherche, ANSES, mai 2021
• Appels à projets de recherche 2017 du PNR EST - Résumés des dossiers retenus, mars 2018
• Appels à projets de recherche 2016 du PNR EST - Résumés des dossiers retenus, 2017
• Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015
• Appels à projets de recherche sur la santé environnement et la santé au travail 2014 - Résumés des dossiers retenus pour financement, 2015

En mars 2014, le laboratoire de Fougères de l'ANSES a commencé son projet SolNanoTOX : Détermination de facteurs de toxicité au niveau intestinal et hépatique de deux nanoparticules de taille similaire utilisées en alimentation et en emballage (aluminium et dioxyde de titane) : Recherches in vitro et in vivo sur l'absorption et les mécanismes impliqués.

• Autres partenaires français : ISCR Institut des Sciences Chimiques de Rennes et Biosit UMS Biosit - Plateforme microscopie électronique MRic TEM
• Partenaires allemands : Federal Institute for Risk Assessment (BfR ) et University of Leipzig (ULEI)
• Période : mars 2014 - mars 2018
• Aide de l'ANR : 401 399 euros

De 2010 à 2013, l'ANSES a coordonné le programme de recherche NANOGENOTOX auquel ont participé plusieurs laboratoires de l'ANSES (Anses Fougères et Maisons Alfort). Ce programme a rassemblé 30 partenaires (organismes scientifiques et ministères) issus de 13 Etats-membres de l'Union européenne pour étudier quatorze types de nanomatériaux manufacturés dont certains à usage alimentaire. Il a permis de contribuer au développement futur d'une méthode de détection du potentiel génotoxique des
nanomatériaux manufacturés. → Voir notre brève RISQUES : Les leçons du programme de recherche Nanogenotox, veillenanos.fr, 30 décembre 2013

→ Voir également :

• Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015
• Appels à projets de recherche sur la santé environnement et la santé au travail 2015 - Résumés des dossiers retenus pour financement, 2015
• Appels à projets de recherche sur la santé environnement et la santé au travail 2014 - Résumés des dossiers retenus pour financement, 2014

Autres travaux nano

Depuis 2012, l'ANSES a mis en place un comité de dialogue "Nanomatériaux et Santé", ouvert à la société civile et auquel AVICENN participe. Ses réunions sont néanmoins de plus en plus rares.

Depuis 2012 également, le Réseau R31 animé par l'ANSES (qui regroupe 31 instituts ou organismes français de recherche et d'évaluation de risques environnementaux ou sanitaires) se penche sur les risques associés aux nanomatériaux.

Depuis 2013, le laboratoire de Fougères participe au programme européen NANoREG.

Depuis 2013, l'ANSES est chargée de la gestion des déclarations et des données de R-Nano, le dispositif de déclaration des nanomatériaux produits, importés et distribués en France ; elle est également chargée d'examiner les possibilités d'exploitation à des fins d'évaluation des risques sanitaires des informations issues des déclarations.
En 2014-2015, l'exploitation des données du registre R-Nano et leur impact sur l'évaluation des expositions et des risques professionnels ont fait l'objet de discussions au sein du "groupe de travail permanent nanomatériaux et santé" de l'ANSES², mais début 2015, le groupe a été remercié sans être renouvelé, malgré les indications contraires qui avaient été données au moment de sa création (et qui lui avaient valu l'appellation, a posteriori inopportune, de "groupe pérenne").

En 2013, suite à la demande du gouvernement, l'ANSES a évalué le dioxyde de silice (substance qui se présente sous forme nanoparticulaire) en tant que substance active insecticide dans le cadre du Règlement européen Biocides 528/2012³, qui a conduit à son autorisation sur le marché européen (en tant que biocide) en 2015.

A partir de 2014, l'exploitation des données du registre R-Nano a permis de documenter l'évaluation du dioxyde de titane dans le cadre du plan d'action communautaire pour l'évaluation des substances du règlement REACH².

En octobre 2016, l'ANSES a été saisie par ses ministères de tutelle pour étudier les risques liés aux nanoparticules dans l'alimentation, et plus précisément :

• réaliser une étude détaillée de la filière agro-alimentaire au regard de l'utilisation des nanos dans l'alimentation,
• prioriser les substances et/ou produits finis d'intérêt en fonction de critères pertinents déterminés au cours de l'expertise,
• réaliser une revue des données disponibles (effets toxicologiques et données d'exposition)
• et en fonction de leur disponibilité, étudier la faisabilité d'une évaluation des risques sanitaires pour certains produits.

Les résultats de l'expertise initialement annoncés pour fin 2017⁴ ont été d'abord repoussés à septembre 2018⁵ avant d'être encore reportés à l'été 2019⁶ voire fin 2019⁷. Un premier volet a été publié en 2020⁸, avant un deuxième volet encore en cours de formalisation.

Parmi les autres travaux en cours figurent :

• la participation à la révision de la recommandation de définition des nanomatériaux⁹
• la poursuite des travaux sur les nanoparticules dans l’alimentation prévus par le PNSE3⁷, ainsi que sur les filières industrielles qui utilisent des nanoparticules
• la poursuite de la gestion du portail national de déclaration obligatoire et synthèse des pistes d'exploitation et de partage de données issues de r-nano¹⁰
• l'évaluation de substances sous forme nanométrique dans le cadre de REACH
• ...

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LIRE AUSSI :

- Nos fiches :

• Le comité de dialogue "Nanomatériaux et Santé" de l'ANSES
• Le Groupe de travail pérenne "Nanomatériaux et santé" de l'ANSES
• Le Réseau R31 animé par l'ANSES
• Le registre R-Nano - La déclaration annuelle des nanomatériaux en France, obligatoire depuis 2013
• Quel encadrement des nanos par REACH ?

- Nos articles (archives) :

• L'ANSES recommande de limiter la mise sur le marché de produits contenant des nanoparticules d'argent, 5 mars 2015
• FRANCE : Au vu des risques liés aux nanomatériaux, l'ANSES préconise un encadrement renforcé, veillenanos.fr, mars 2014
• FRANCE : Les nano dans l'alimentation : rôles et compétences de l'ANSES ?, veillenanos.fr, 30 décembre 2013
• FRANCE : L'ANSES reporte à 2014 la publication de travaux sur les risques associés aux nanomatériaux, veillenanos.fr, 30 décembre 2013
• FRANCE : Le bilan de la 1ère année du dispositif de déclaration des nanomatériaux en France enfin en ligne !, veillenanos.fr, 2 décembre 2013
• FRANCE : Vous souhaitez contribuer à orienter les travaux de recherche sur le thème "nanomatériaux et santé" ? Déclarez-vous à l'ANSES d'ici le 30 mai, veillenanos.fr, 2 mai 2012

Ailleurs sur le web

• Regards sur dix ans de recherche - Le PNR EST, de 2006 à 2015, ANSES, novembre 2016
• Nanomatériaux et santé - Comprendre où en est la recherche, Les cahiers de la recherche, ANSES, octobre 2015
• Rapport d'activité de l'ANSES, 2013
• La page "Nanomatériaux" du site de l'ANSES

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NOTES et REFERENCES

1 - Sa publication était attendue depuis 2014 ; elle avait été présentée au Comité de dialogue nano et santé de l'ANSES d'avril 2015 puis lors de la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST) en octobre 2015 : cf. le Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015 (p. 12)

2 - Orientations de l'Anses dans le domaine de la santé au travail pour 2014 présentées au conseil scientifique le 16 septembre, au conseil d'administration le 19 septembre et au comité d'orientation thématique le 23 octobre 2013

3 - Les Nanomatériaux, Site du ministère de l'écologie > Prévention des risques > Gestion des produits chimiques > Nanomatériaux, page consultée le 18/11/14 et Dossier de presse - Evaluation des risques liés aux nanomatériaux, enjeux et mise à jour des connaissances, ANSES, mai 2014

4 - Réponse à la question N° 85181 du député Yves Daniel, ministère des Affaires sociales, de la santé et des droits des femmes, octobre 2016

5 - L'Anses lance un appel à candidatures d'experts scientifiques afin de procéder à la constitution d'un groupe de travail (GT) «Nanos & Alimentation », ANSES, janvier 2017

6 - Communication Conférence "Nano in Belgium", 1er octobre 2018

7 - Annonce faite lors du comité de dialogue nano et santé de l'ANSES le 26 novembre 2018

8 - Cf. Nanomatériaux dans les produits destinés à l’alimentation ; Rapport d'expertise collective, ANSES, mai 2020

9 - Voir :

• Nanomatériaux : pour une définition européenne plus protectrice, ANSES, juillet 2021
• Revue des méthodes analytiques disponibles pour la caractérisation des nano-objets, de leurs agrégats et agglomérats en vue de répondre aux exigences réglementaires, ANSES, février 2020

10 - Cf. Nanomatériaux - Evaluation du dispositif national de déclaration R-Nano, ANSES, décembre 2020

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Fiche initialement créée en février 2014

Nano et Risques pour la Santé : Bibliographie

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout août 2021 (Page à compléter)

Cette sélection de documents compilés pour réaliser notre Dossier Nano et Risques pour la santé a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs de l'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant des références à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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Sommaire

• Documents en français
  
• Documents en anglais
  

Nanomatériaux et risques pour la santé : Documents généraux en français

• ANSES / ANR, Rencontre scientifique sur les microplastiques et nanomatériaux : recherche en environnement et santé, 20 mai 2021
• IGAS, Organisation de la sécurité sanitaire des produits cosmétiques et de tatouage : état des lieux et évolutions souhaitables, avril 2020
• Avicenn, Nanomatériaux et risques pour la santé - L'essentiel pour savoir... et pour agir, mai 2019
• Mathilde Detcheverry (Avicenn), Petit récapitulatif sur l’usage de substances encore mal connues… et dont la toxicité soulève encore bien des interrogations, C2DS, mars 2018
• Ministère des solidarités et de la santé, Stratégie nationale de santé 2018-2022, 2017
• Francelyne Marano, Faut-il avoir peur des nanos ?, Buchet Chastel, avril 2016
• Avicenn, Nanomatériaux et risques pour la santé et l'environnement - Soyons Vigilants !, Editions Yves Michel, février 2016
• ANSES, Nanomatériaux et santé - Comprendre où en est la recherche, Les cahiers de la recherche, octobre 2015
• IRSST, Le potentiel inflammatoire des nanoparticules, 14 octobre 2015
• Emmanuelle Blanc, Nanoparticules : quels risques pour notre santé ?, Santé Magazine, 10 septembre 2015
• Fabienne Gauffre, Les nanoparticules, un défi pour les toxicologues, Le Monde, 8 septembre 2015
• Frejafon E, INERIS, Connaître et maîtriser les risques des nanoparticules, vidéo et diaporama présentés lors de la journée de formation « FormaSciences » à l'ENS de Lyon, 26 février 2015
• Bencsik A., Les nanoparticules nuisent-elles au cerveau ?, Pour la science, n°448, février 2015
• Fatisson J et Bouchard M, Translocation des nanoparticules ou comment celles-ci peuvent affecter les organes après le passage pulmonaire ?, Bulletin de veille scientifique (BVS), Anses, décembre 2014
• Thieriet N (Anses), Nanomatériaux : santé et environnement, intervention à la Cité des sciences et de l'industrie, vidéo, octobre 2014
• Kolosnjaj-Tabi J et al, Cycle de vie de nanoparticules magnétiques dans l'organisme, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 177-190, septembre 2014
• Bencsik A, Le cerveau est-il à l'abri d'un impact d'une exposition à des nanomatériaux ?, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 159-165, septembre 2014
• Baeza-Squiban A, Impacts physiopathologiques des nanoparticules inhalées, Biologie Aujourd'hui, 208 (2), 151-158, septembre 2014
• ANSES, Evaluation des risques liés aux nanomatériaux - Enjeux et mise à jour des connaissances, avril 2014
• Tossa P et al., Potentiel génotoxique des nanomatériaux : où en est la recherche ?, Environnement, risques & santé, mars-avril 2014
• Roger Lenglet, enquête "Nanotoxiques", Actes Sud, mars 2014
• Cancer-Environnement.fr, Nanomatériaux et risques sur la santé, février 2014
• INRS, Rubrique en ligne "Nanomatériaux. Quels risques ? Quelle prévention ?", 2013
• Daniel Bloch, Nanotechnologies, nanomatériaux, nanoparticules - Les risques pour la santé (diaporama), 24 octobre 2013
• ANSES, Toxicité et écotoxicité des nanotubes de carbone - Note d'actualité, État de l'art 2011-2012, novembre 2012
• Pr. Alain Botta, Université de médecine Aix-Marseille, Fondements de la nanotoxicologie (diaporama), 2012
• Association Santé Environnement France (ASEF), Les nanoparticules, petites mais toxiques ? La synthèse de l'ASEF, Juin 2012
• Association Toxicologie Chimie (ATC), Les Nanoparticules et leurs impacts sur la santé et sur l'environnement, Mai 2012
• Afssaps (devenue ANSM), Recommandations relatives à l'évaluation toxicologique des médicaments sous forme nanoparticulaire, octobre 2011
• Eric Gaffet, Nanomatériaux : Une revue des définitions, des applications et des effets sur la santé. Comment implémenter un développement sûr, Comptes Rendus Physique, 12(7), 648-658, septembre 2011
• Afssaps (devenue ANSM), Évaluation biologique des dispositifs médicaux contenant des nanomatériaux, Rapport scientifique, février 2011
• Camille Carles, Nanotechnologies et Nanoparticules - Leurs effets sur la santé, (diaporama), 2011
• Afsset, Évaluation des risques liés aux nanomatériaux pour la population générale et pour l'environnement, mars 2010
• France Nature Environnement (FNE), Dossier Santé & environnement : Nanotechnologies, 2010
• IReSP, cahier d'acteur "Risques pour la santé des nanotechnologies" : cahier d'acteur pour le débat public national sur les nanotechnologies de 2009-2010, 2009
• IRSST (Canada), Les effets sur la santé reliés aux nanoparticules, 2e édition, avril 2008
• Comité de la Prévention et de la Précaution (CPP), Ministère de l'Ecologie, Nanotechnologies, nanoparticules : quels dangers ? quels risques ?, mai 2006

Nanomatériaux et risques pour la santé : Documents généraux en anglais

• A semiquantitative risk ranking of potential human exposure to engineered nanoparticles (ENPs) in Europe, Li, Y and Cummins, E, Science of the Total Environment, 778, juillet 2021
• Literature study on the uses and risks of nanomaterials as pigments in the European Union, Agence européenne des produits chimiques (ECHA) , septembre 2018
• NanoEHS, la base de données répertoriant les publications scientifiques sur les risques en nanotechnologies, mise à jour par the International Council on Nanotechnology (ICON) ne semble plus fonctionner (2016)
• Bridging the divide between human and environmental nanotoxicology, Malysheva a et al., Nature Nanotechnology, octobre 2015
• Srivastava V et al., A critical review on the toxicity of some widely used engineered nanoparticles, Ind. Eng. Chem. Res., 2015
• RIVM, Assessing health & environmental risks of nanoparticles : Current state of affairs in policy, science and areas of application, 2015
• Commission européenne, Graphene's health effects, février 2015
• CIEL, ECOS et Öko Institut, Toxicity Risks of Engineered Nanomaterials, janvier 2015
• SCENIHR (Europe), Opinion - Guidance on the Determination of Potential Health Effects of Nanomaterials Used in Medical Devices, janvier 2015
• UBA (Allemagne), Carcinogenicity and Mutagenicity of Nanoparticles – Assessment of Current Knowledge as Basis for Regulation, juillet 2014
• NanoSafety Cluster, Compendium of Projects in the European NanoSafety Cluster, juin 2014
• Samet JM, Engineered Nanomaterials and Human and Environmental Health: Research Strategies to Address Potential Risks, Current Environmental Health Reports, juin 2014
• Gaur N et al., Health risk of engineered nanoparticles, Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci., 3(7) : 32-147, 2014
• OMS (Europe), Nanotechnology and human health: Scientific evidence and risk governance, 2013
• Jennifer M and Maciej W, Nanoparticle Technology as a Double-Edged Sword: Cytotoxic, Genotoxic and Epigenetic Effects on Living Cells, Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology, 4(1) : 53-63, 2013

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Voir aussi sur notre site :

• Notre rubrique Nano et Santé
• Risques pour la santé des nanomatériaux dans l'alimentation : inquiétudes et incertitudes
• Risques associés aux nanotubes de carbone
• Risques associés au nanoargent
• Risques associés au nano dioxyde de titane
• Nanomédecine : promesses et risques

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Fiche initialement créée en février 2014

Les travaux du Réseau 31 (R 31) concernant les nanos

par MD - Dernière modification janvier 2014

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Sommaire :

• Objectifs
  
• Composition
  
• Les travaux "nano et santé" du R31
  
• Des efforts qui demandent à être confortés
  
• Pour aller plus loin
  

Objectifs

Le Réseau R31 mis en place en octobre 2010 et animé par l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES) a pour objectif de renforcer les coopérations aux fins :

• d'évaluation des risques sanitaires dans le domaine de l'alimentation, de l'environnement, du travail, et de la santé
• de veille et d'alerte des pouvoirs publics en cas de risques pour la santé publique
• d'amélioration de la connaissance des risques sanitaires dans le domaine de compétence de l'ANSES

Composition

Le R31 regroupe 31 instituts ou organismes¹ français de recherche et d'évaluation de risques environnementaux ou sanitaires.

Ce réseau implique des établissements très variés :

• des acteurs académiques, notamment des établissements de recherche et d'enseignement supérieur comme le CNRS, le CEA, l'INSERM, l'INRA, et des écoles vétérinaire ou d'agronomie,
• des établissements à caractère plus techniques, des EPIC, comme l'INERIS, le CSTB, le LNE
• des établissements plus spécifiquement dédiés aux questions de santé comme l'Agence nationale de sécurité du médicament (ANSM)

Les travaux "nano et santé" du R31

La thématique "santé et nanomatériaux" est l'un des quatre domaines d'intérêt² sur lesquels se penche le réseau R31.

Lors d'une réunion du R31 qui a eu lieu le 23 octobre 2012, les membres du réseau ont commencé à dégager quelques pistes de travail communes et de collaborations possibles entre divers organismes sur ce sujet.
Mieux vaut tard que jamais : trouver des synergies entre les différents acteurs concernés par les risques associés aux nanomatériaux est indispensable à la construction d'une vigilance collective.
Ce réseau présente l'avantage de provoquer des échanges entre acteurs académiques et organismes travaillant sur le court terme pour apporter des réponses aux industriels ou aux pouvoirs publics, et de mêler des disciplines extrêmement variées.

Un point a été fait sur les problèmes à résoudre. Trois domaines ont été identifiés afin d'être collectivement examinés, sous forme de réunions plus spécialisées et techniques, associant éventuellement d'autres acteurs que les membres du R31 :

• la métrologie, afin de faire converger les outils et méthodes développées par exemple au LNE avec les besoins des biologistes qui souhaitent par exemple mesurer des nanoparticules dans le tube digestif : une réunion a eu lieu le 18 novembre 2013, pilotée par le LNE.
• la toxicologie en général, afin de clarifier ce que l'on veut mesurer en toxicologie : des acteurs académiques ainsi que des personnes, proches de l'AFNOR ou de l'OCDE, cherchent des réponses à très court terme et se demandent ce qu'il leur faut donner aux industriels pour la réalisations de tests : une réunion a eu lieu le 9 décembre 2013, co-pilotée par l'ANSES et l'INRA
• l'exposition des travailleurs, afin de préciser ce que l'on mesure et la manière de mesurer l'exposition d'un travailleur (domaines sur lesquels travaillent notamment l'INRS et de l'InVS)

Des efforts qui demandent à être confortés

Ces efforts demandent cependant à être confortés par une meilleure coordination nationale et la mise en place d'une vraie stratégie nationale de recherche, à articuler avec les préoccupations de la société civile et avec les besoins des entreprises et des autorités sanitaires et environnementales chargées de mieux évaluer et/ou mieux gérer ces risques. Car la difficulté d'évaluer, de pronostiquer, de gérer des risques reste énorme et plaide pour plus de responsabilité sociétale et environnementale de la part de chacune des parties prenantes (chercheurs, administrations, entreprises, élus, associations, médias, etc.). Le travail de veille et d'information que nous effectuons plus largement sur nos sites wikinanos.fr et veillenanos.fr entendent y contribuer.

Pour aller plus loin

LIRE AUSSI sur notre site :
- Les fiches concernant l'ANSES, le comité de dialogue "Nanomatériaux et Santé" de l'ANSES et le Groupe de travail pérenne "Nanomatériaux et santé" de l'ANSES
- Nos rubrique Risques, Santé et Acteurs.

AUTRES RESSOURCES :
- Nanomatériaux et santé - Comprendre où en est la recherche, Les cahiers de la recherche, ANSES, octobre 2015
- Le réseau des partenaires : Le "R31", anses.fr

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NOTES et REFERENCES :
1 - Cf. la liste du réseau d'organismes du R31 sur le site de l'ANSES
2 - Les quatre thématiques sont : la veille prospective, l'antibiorésistance, la santé et les nanomatériaux, les dangers sanitaires et le cycle de l'eau.

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Fiche initialement créée en mars 2013

Risques associés aux nanomatériaux et nanotechnologies

- Toxicologie et/ou éco-toxicologie :

• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Caractéristiques physico-chimiques et toxicité des nanomatériaux
• Les plateformes sur les risques nano en France
• Risques associés aux nanotubes de carbone
• Risques associés aux nanoargents
• Risques associés au nano dioxyde de titane
• Risques associés aux nanosilices
• Risques associés aux nanoparticules d'or
• Risques associés aux nanoparticules d'oxyde de zinc
• Risques associés aux nanoparticules de cuivre et oxyde de cuivre
• Risques associés aux nano MBBT
• Risques associés au graphène

- Santé et santé au travail :

• Quels effets néfastes des nanomatériaux pour la santé ?
• Nano et Santé : Bibliographie
• Nano et Santé au travail : Bibliographie
• Le programme EpiNano, dispositif de surveillance épidémiologique des travailleurs potentiellement exposés aux nanomatériaux
• Quelles informations sur les nanomatériaux dans les fiches de données de sécurité (FDS) ?

- Alimentation : Risques pour la santé des nanos dans l'alimentation

- Environnement : Risques des nanos pour l'environnement

- Gouvernance :

• Nanos et Risques : Ne pas renouveler les erreurs du passé
• Comment financer les études de risques nano ?
• L'approche nano 'safe(r) by design' ?
• Prendre en compte l'ensemble du cycle de vie des nanomatériaux et des produits qui en contiennent
• Les assureurs réticents à assurer les risques des nanotechnologies et/ou nanomatériaux
• Les limites de l'analyse des risques nano

- Se forger un avis

• Bénéfices / risques des produits contenant des nanoparticules / nanomatériaux

Risques associés aux nanoparticules d'argent

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout août 2021

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Evaluations des risques

Des centaines de tonnes de nanoparticules d'argent sont produites chaque année dans le monde¹ pour leurs propriétés antibactériennes ou antifongiques, malgré des risques pour l'environnement inquiétants, notamment pour les microorganismes, la flore et la faune aquatiques² et les microorganismes du sol³, et des risques également sanitaires (argyrisme à fortes doses et surtout résistances des bactéries⁴ principalement).

En 2015, l'ANSES avait appelé à une classification des nanoparticules d'argent dans le cadre du règlement européen CLP⁵. Le 19 octobre 2020, l'agence européenne des produits chimiques (ECHA) a soumis à consultation une proposition de classification de l'argent et du nanoargent⁶, avec, pour ce dernier, les valeurs suivantes :

• Sensibilisation cutanée de catégorie 1, H317 (peut provoquer une allergie cutanée)
• Mutagénicité sur les cellules germinales de catégorie 2, H341 (susceptible d'induire des anomalies génétiques)
• Toxicité pour la reproduction de catégorie 1B, H360FD (peut nuire à la fertilité, peut nuire au fœtus.)
• Danger pour le milieu aquatique H400 et H410 (toxicités aigüe et chronique de catégorie 1).

La consultation a pris fin le 18 décembre 2020 ; la classification qui s'en suivra aura des conséquences comme la mise en place des mesures de protection et l'arrêt de l'utilisation de certaines applications grand public, à préciser en fonction de la classification retenue (2021 ? 2022 ?).

En 2020, une revue de littérature⁷ réalisée par des chercheurs danois a montré qu'une partie des nanoparticules d'argent inhalées se retrouve dans les poumons, les ganglions lymphatiques, le foie, les reins, la rate, les ovaires et les testicules et conduisent à des défaillances de la fonction pulmonaire ainsi qu'à de l'inflammation pulmonaire. Si les ions ont un effet plus important, le schéma de toxicité est similaire pour les nanoparticules. L'argent a été évalué comme étant génotoxique sur la base d'études in vitro et in vivo.

En 2021, l'Institut national américain de santé au travail (NIOSH) a analysé plus de cent études sur les nanomatériaux d'argent⁸ :

• dans les études portant sur des cellules humaines, les nanomatériaux d'argent ont été associés à une toxicité (mort cellulaire et dommages à l'ADN) qui variait en fonction de la taille des particules
• chez les animaux exposés aux nanomatériaux d'argent (par inhalation ou par d'autres voies d'exposition), les concentrations tissulaires d'argent étaient élevées dans tous les organes testés et l'exposition aux nanomatériaux d'argent était associée à une diminution de la fonction pulmonaire, à une inflammation des tissus pulmonaires et à des modifications histopathologiques (tissus microscopiques) du foie et des reins.

Dans les études (relativement peu nombreuses) qui ont comparé les effets de l'exposition à l'argent à l'échelle nanométrique ou à l'échelle microscopique, les particules d'argent d'échelle nanométrique sont plus absorbées et plus toxiques que les particules à l'échelle microscopique.
Le NIOSH a également évalué les données de deux études sur l'inhalation subchronique (durée intermédiaire) chez les rats qui ont révélé des effets néfastes sur les poumons et le foie (notamment une inflammation pulmonaire à un stade précoce et une hyperplasie des voies biliaires du foie).

Dans un article publié en juin 2021 par Nature nanotechnology, des chercheur·es de l'Université de Pittsburgh (USA) mettent en garde contre l'utilisation généralisée des nanoparticules d'argent dans les produits de consommation (machines à laver, textiles, peintures, ...) et insistent sur le fait que le recours aux nanoparticules d'argent doit être réservé aux seuls équipements de santé afin de limiter les résistances bactériennes.

En juillet 2021, les nanoparticules d'argent ont été identifiées comme l'une des quatre catégories de nanoparticules les plus à risque par une équipe de la University College Dublin⁹.

Non-approbation comme biocide de l'argent "en tant que nanomatériau"

En août 2021, la décision de non-approbation comme biocide de l'argent "en tant que nanomatériau" a été publiée dans le Journal official de l'Union européenne (JOUE) pour les types de produits 2, 4 et 9.

Protection des travailleurs exposés au nanoargent

Dans le même rapport que celui mentionné ci-dessus⁸, l'Institut national américain de santé au travail (NIOSH) a établi une recommandation de valeur limite d'exposition professionnelle (VLEP) pour les nanoparticules d'argent de 0,9 μg/m³ comme concentration moyenne pondérée sur 8 heures. En outre, le NIOSH continue de recommander une VLEP de 10 μg/m³ comme concentration moyenne pondérée sur 8 heures pour l'argent total (poussière métallique, fumée et composés solubles, comme Ag). Le NIOSH recommande aussi l'utilisation d'évaluations de l'exposition sur le lieu de travail, de contrôles techniques, de procédures de travail sûres, de formation et d'éducation et d'approches de surveillance médicale établies pour protéger les travailleurs.

Dans le domaine alimentaire

En avril 2015, la présence de nanoparticules d'argent dans l'additif E174 (utilisé comme colorant argenté et décoratif pour les pâtisseries et chocolats) a été confirmée.
Mais en décembre 2015, l'EFSA a considéré que "l'information disponible est insuffisante pour évaluer la sécurité de l'argent comme additif alimentaire" (E174)¹⁰, ce qu'a confirmé le SCCS en 2018 dans le domaine cosmétique (voir ci-dessous).
L’ANSES a rappelé par ailleurs que l’argent, qu'il soit sous forme nanoparticulaire ou non, ne figure pas dans la liste des minéraux pouvant être utilisés pour la fabrication des compléments alimentaires. Compte tenu de la présence de nano-argent dans des compléments alimentaires distribués notamment par le biais du commerce en ligne, l’Agence a recommandé de renforcer l’information des consommateurs et le contrôle de la distribution de ces produits qui contiendraient des nanoparticules d’argent.

Une étude italienne publiée en 2021 montre l'accumulation et le lente élimination de nanoparticules d'argent dans le cerveau de souris après administration orale à faibles doses chez la souris, associées à des effets sur les cellules gliales et à des altérations ultrastructurales de la la barrière hémato-encéphalique¹¹.

Dans le domaine cosmétique

Dans le domaine cosmétique, l'argent colloïdal (nano) fait depuis 2015 l'objet d'une procédure d'évaluation par le Comité Scientifique Européen pour la Sécurité des Consommateurs (CSSC ou SCCS en anglais, pour "Scientific Committee on Consumer Safety"). 63 notifications de produits contenant de l'argent colloïdal ont été réalisées auprès de la Commission ; le SCCS a rendu un avis en octobre 2018 réitérant que les données recueillies ne permettaient pas de s'assurer de l'innocuité du nanoargent dans les applications cosmétiques¹².

Dans le domaine textile

Beaucoup de vêtements de sport seraient traités au nanoargent.

En décembre 2018, Svenskt Vattens, le syndicat suédois des eaux et des eaux usées a alerté sur l'argent antibactérien et anti-odeur provenant de textiles de sport¹³ : c'est la plus grande source connue d'argent dans les stations de traitement de l'eau, une menace pour nos lacs et nos mers, ainsi qu'un risque de propagation de la résistance aux antimicrobiens. Les marques et distributeurs sont invités à cesser de vendre des vêtements traités à l'argent pour protéger l'eau (Adidas est pointé comme le plus mauvais élève).

En avril 2019, l'ONG Women's Voices for the Earth s'inquiète de l’utilisation de nanoargent dans les serviettes et sous-vêtements menstruels¹⁴, du fait des risques pour la santé et pour l'environnement.

En mars 2020 aux Etats-Unis, plusieurs associations ont contesté la demande autorisation auprès de l'agence de protection de l'environnement américaine (EPA) d'un produit à base de nano-argent destiné à être appliqué sur des textiles, au vu des risques sanitaires et environnementaux qu'il serait susceptible d'entraîner¹⁵.

Dans le domaine médical

Même dans le domaine médical l'utilisation de nanoargent doit être mieux évaluée, ainsi que le souligne l'association Health Care without Harm (HCWM)¹⁶.

Vers des nanoparticules d'argent "safer by design" ?

En août 2020, des chercheur·e·s français·e·s ont annoncé avoir développé un nanomatériau biocide "safer by design"^* comportant un assemblage de nanoparticules d'argent reliées entre elles par une molécule bio-inspirée. Il libère des ions Ag(I) de manière lente et contrôlée, contrairement aux nanoparticules d'argent utilisées actuellement qui subissent des processus non contrôlés de transformations et de libérations des produits¹⁷.
* Pour en savoir plus sur le concept de "safer by design", cliquer ici.

En savoir plus

Bibliographie générale (non exhaustive) :

- En français :

• France Diplomatie, Les nanoparticules d’argent sont toxiques pour les organismes aquatiques, 26 octobre 2018
• Ecoconception de nouveaux agents biocides à base de nanoparticules d'argent à enrobage bio-inspiré, thèse de Marianne Marchioni, Grenoble Alpes, octobre 2018 (chapitres 3 et 4 notamment)
• Maxisciences, Les nanoparticules seraient encore plus nocives que ce que l'on pensait, août 2018 (et en anglais : Co-exposure to silver nanoparticles and cadmium induce metabolic adaptation in HepG2 cells, Miranda RR et al., Nanotoxicology, juillet 2018)
• Sputnik news, Des scientifiques russes démontrent la toxicité des nanoparticules d’argent, 25 juin 2018
• Isabelle Passagne, Nanoparticules d’argent : impacts au niveau des transmissions glutamatergiques et sur la régulation hormonale de la fonction de reproduction, Bulletin de veille scientifique de l'ANSES, n°33, avril 2018
• Benjamin Gibert (LBNL, Berkeley, USA), "Spectromicroscopie des nanofils d’argent et toxicologie des futurs « touchpads »", 1st workshop of the International Medical Geology Association (IMGA), mars 2018
• Hygiène en laboratoire, Les dangers des nanoparticules d’argent antibactériennes, octobre 2017
• Vernis L., Effets des nanoparticules d’argent sur les communautés bactériennes, Bulletin de veille scientifique de l'ANSES, n°32, octobre 2017
• ForumNanoResp, Les usages du nanoargent et Compte rendu de la séance du 6 mai sur le nanoargent, mai 2015 (paragraphe sur les risques toxiques et la résistance bactérienne)
• Commission européenne, Appel à données sur l'argent colloïdal (nano), 25 mars - 30 juin 2015
• INERIS, Données technico-économiques sur les substances chimiques en France : Argent et Nano-argent, DRC-14-136881-07002A, 44 p., mai 2015
• INRS, Nanoargents : de la production à l'utilisation, quels sont les risques ?, Hygiène et sécurité du travail, Note technique 24, mars 2015
• ANSES, Avis et rapport sur « l'évaluation des risques sanitaires et environnementaux liés à l'exposition aux nanoparticules d'argent », février 2015
• INRS-IAF (Canada), Nanoparticules d'argent et inflammation - Une percée en nanotoxicologie réalisée par des chercheurs de l'INRS, 16 février 2015
• SCENIHR, Les nanoparticules d'argent sont-elles sûres ? Implications pour la santé, l'environnement et la résistance microbienne, juin 2014
• Salles D. et al., L'argent (Ag, nanoAg) comme contaminant émergent dans l'estuaire de la Gironde : évaluations scientifiques et gouvernance des risques, ERS, juillet/août 2013
• ASEF, Des bactéries résistent au pouvoir antimicrobien des nanoparticules, juin 2013
• Futura Sciences : Les nanoparticules d'argent, une menace pour les écosystèmes ?, janvier 2013
• Vivagora, CoExNano, Les nano-argents et les dioxydes de titane dans les revêtements : Etat des lieux des connaissances, incertitudes et controverses , novembre 2010
• Association Toxicologie-Chimie (ATC), Fiche résumé Toxico Ecotoxico chimique Nanoargent, André Picot, juillet 2010
• HCSP, Recommandation de vigilance relative à la sécurité des nanoparticules d'argent, 12 mars 2010
• AFSSET, Évaluation des risques liés aux nanomatériaux pour la population générale et pour l'environnement, mars 2010 (partie 6.3, "Textile et argent")
• CNAM, Quels processus décisionnels pour gérer l'incertitude des impacts du nano-argent ?, 2009
• Les Amis de la Terre, Nanoargent : les risques pour la santé et l'environnement, synthèse et traduction partielle du rapport "Nano & biocidal Silver" des Amis de la Terre Etats-Unis et Australie, 2009

- En anglais :

• Publications de travaux académiques (liste non exhaustive !) :
  • A semiquantitative risk ranking of potential human exposure to engineered nanoparticles (ENPs) in Europe, Li, Y and Cummins, E, Science of the Total Environment, 778, juillet 2021
  • Role of bacterial motility in differential resistance mechanisms of silver nanoparticles and silver ions, Stabryla LM et al., Nature Nanotechnology, juin 2021 : "our findings caution against the ubiquitous use of AgNPs in consumer products (for example, washing machines, textiles and paints) that result in potentially high human and environmental exposures. To limit and not contribute to the growing global resistance challenge, AgNP use should be reserved for those applications necessitating antimicrobial function, such as in the health care sector and for medical devices where resistant bacteria cause life-threatening situations."
  • The longer the worse: a combined proteomic and targeted study of the long-term versus short-term effects of silver nanoparticles on macrophages, Bastien D et al., Environ. Sci.: Nano, 27 mai 2020 : une exposition répétée aux nanoparticules d'argent (sur vingt jours) induit des effets biologiques sur des macrophages de souris plus néfastes qu'une exposition unique, bien que moins d'argent soit internalisé lors d'une exposition répétée
  • How Nanosilver Gets Into Our Freshwater, and What We Need To Do About It, Lauren Hayhusrt, Fisheries Research Biologist, IISD Experimental Lakes Area, 16 avril 2020 : les recherches menées dans un lac canadien ont mis en évidence que les nanoparticules d'argent se retrouvent dans le foie et les branchies des poissons - quatre ans encore après l'exposition de ces derniers au nanoargent (en 2014-2015). Le nanoargent a entraîné une diminution de l'appétit et du métabolisme des perches, dont le nombre a diminué ; voir aussi, publié plus récemment, cet article scientifique : Multi‑Level Responses of Yellow Perch (Perca flavescens) to a Whole‑Lake Nanosilver Addition Study, Hayhurst LD et al., Archives of Environmental Contamination and Toxicology (2020) 79:283–297, 2020
  • Silver and titanium nanomaterials present in wastewater have toxic effects on crustaceans and fish cells, Norwegian Institute for Water Research (NIVA), novembre 2019
  • The influence of surface coatings of silver nanoparticles on the bioavailability and toxicity to elliptio complanata mussels, Auclair J et al., Journal of Nanomaterials, 2019 : Les nanoparticules d’argent nuisent aux moules : les teneurs élevées en argent chez les moules d’eau douce sont liées à un temps réduit de survie dans l’air, à une perte de poids durant l’exposition à l’air et à des dommages à l’ADN.
  • Adverse effects of nanosilver on human health and the environment, Rezvani E et al. Acta Biomaterialia, 94 : 145–159, 2019
  • How reversible are the effects of silver nanoparticles on macrophages? A proteomic-instructed view, Dalzon B., Environ. Sci.: Nano, 2019
  • Comparative multi-generation study on long-term effects of pristine and wastewater-borne silver and titanium dioxide nanoparticles on key lifecycle parameters in Daphnia magna, Hartmann S et al., NanoImpact, 14, février 2019
  • Waterborne exposure of adult zebrafish to silver nanoparticles and to ionic silver results in differential silver accumulation and effects at cellular and molecular levels, Lacave JM et al., Science of The Total Environment, 642 : 1209-1220, novembre 2018
  • Ecotoxicological Effects of Transformed Silver and Titanium Dioxide Nanoparticles in the Effluent from a Lab-Scale Wastewater Treatment System, Georgantzopoulou A et al., Environ. Sci. Technol., 52, 16, 9431-9441, 2018
  • Co-exposure to silver nanoparticles and cadmium induce metabolic adaptation in HepG2 cells, Miranda RR et al., Nanotoxicology, juillet 2018
  • Ecotoxicity of different-shaped silver nanoparticles: Case of zebrafish embryos, Abramenko NB et al., Journal of Hazardous Materials, 347(5), 89-94, avril 2018
  • Accumulating over time, even low concentrations of silver can foil wastewater treatment, Oregon State University, 14 mai 2018
  • Fewtrell, L et al., A re-assessment of the safety of silver in household water treatment: rapid systematic review of mammalian in vivo genotoxicity studies, Environmental Health, 2017 ; voir le communiqué de presse en anglais ici : https://www.uea.ac.uk/about/-/common-water-treatments-could-damage-dna
  • Gunawan C et al., Widespread and Indiscriminate Nanosilver Use: Genuine Potential for Microbial Resistance, ACS Nano, 2017 et Rampant use of antibacterial nanosilver is a resistance risk, Physorg, (communiqué de presse) mars 2017
  • Use of a modified GreenScreen tool to conduct a screening-level comparative hazard assessment of conventional silver and two forms of nanosilver, Sass J et al., Environmental Health, 15:105, 2016
  • Wang P et al., Silver Nanoparticles Entering Soils via the Wastewater-Sludge-Soil Pathway Pose Low Risk to Plants but Elevated Cl Concentrations Increase Ag Bioavailability, Environ. Sci. Technol., 50 (15), pp 8274-8281, 2016
  • Shin Patchin E. et al., Size-Dependent Deposition, Translocation, and Microglial Activation of Inhaled Silver Nanoparticles in the Rodent Nose and Brain, Environ Health Perspect, 124 : 12, décembre 2016
  • Vanhaecke F, Nanoecotoxicology: Nanoparticle behaviour dissected, Nature Nanotechnology, 11, 656-657, août 2016
  • Andreï J et al., Silver nanoparticles impact the functional role of Gammarus roeseli (Crustacea Amphipoda), Environmental Pollution, 208, 608-618, janvier 2016
  • NIOSH (USA), Health Effects of Occupational Exposure to Silver Nanomaterials (Draft), décembre 2015
  • Degger N et al., Silver nanoparticles disrupt regulation of steroidogenesis in fish ovarian cells, Aquat Toxicol., 4;169:143-151, novembre 2015 : cette étude montre que des nanoparticules d'argent (nAg) peuvent affecter les gènes spécifiques qui régissent la stéroïdogenèse, conférant aux nAg un potentiel de perturbation endocrinienne (cité par la lettre RES-Actus n°15, novembre 2015).
  • Yoisungnern T et al., Internalization of silver nanoparticles into mouse spermatozoa results in poor fertilization and compromised embryo development, Scientific Reports, 5, 2015
  • Silver nanoparticles in the environment, Jingfu Liu & Guibin Jiang Editors, Springer Berlin Heidelberg, 2015
  • Hartemann P et al. Nanosilver: Safety, health and environmental effects and role in antimicrobial resistance, Materials Today, 18(3) : 122-123, avril 2015
  • Riebeling C et Kneuer C, Challenges in Human Health Hazard and Risk Assessment of Nanoscale Silver, in Safety of Nanomaterials along Their Lifecycle: Release, Exposure, and Human Hazards, Wohlleben W et al., CRC Press, 2015
  • Silver nanoparticle risks and benefits: Seven things worth knowing, Andrew Maynard, YouTube, 2014
  • Pulit-Prociak J et al., Nanosilver products and toxicity, Environmental Chemistry Letters, décembre 2014
  • Huk A et al., Is the toxic potential of nanosilver dependent on its size?, Particle and Fibre Toxicology, 11(65 ), décembre 2014
  • Theodorou IG et al., Inhalation of Silver Nanomaterials—Seeing the Risks, Int. J. Mol. Sci., 15(12), 23936-23974, décembre 2014
  • Gonzales C., Role of silver nanoparticles (AgNPs) on the cardiovascular system, Archives of Toxicology, décembre 2014
  • Razavian MH et Masaimanesh M, Ingestion of silver nanoparticles leads to changes in blood parameters, Nanomedicine Journal, 1(5) : 339-345, automne 2014
  • Ge L et al, Nanosilver particles in medical applications: synthesis, performance, and toxicity, Ge L et al, Int J Nanomedicine, 9: 2399-2407, 2014
  • Braakhuis HM et al., Particle size dependent deposition and pulmonary inflammation after short-term inhalation of silver nanoparticles, Particle and Fibre Toxicology, 11:49, 2014
  • Carbone S et al., Bioavailability and biological effect of engineered silver nanoparticles in a forest soil, Journal of Hazardous Materials, 280, 89-96, septembre 2014
  • Xu L et al., Toxic responses in rat embryonic cells to silver nanoparticles and released silver ions as analyzed via gene expression profiles and transmission electron microscopy, Nanotoxicology, août 2014
  • Dos Santos CA et al., Silver Nanoparticles: Therapeutical Uses, Toxicity, and Safety Issues, Journal of Pharmaceutical Sciences, 2014
  • Colman B P et al., Emerging contaminant or an old toxin in disguise? Silver nanoparticle impacts on ecosystems, ES&T, 2014
  • Gliga AR et al., Size-dependent cytotoxicity of silver nanoparticles in human lung cells: the role of cellular uptake, agglomeration and Ag release, Particle and Fibre Toxicology, 11:11, 2014
  • Tianlu Z. et al., Cytotoxic Potential of Silver Nanoparticles, Yonsei Med J., 55(2):283-291, mars 2014
  • Chi C. et al., A brief review on toxicity of silver nanoparticles, Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 33(12) : 2025-2033(9), décembre 2013
  • Seltenrich N, Nanosilver: Weighing the Risks and Benefits, Environmental Health Perspectives, 121 (7), juillet 2013
  • Reidy B. et al., Mechanisms of Silver Nanoparticle Release, Transformation and Toxicity: A Critical Review of Current Knowledge and Recommendations for Future Studies and Applications, Materials, 6(6), 2295-2350, juin 2013
  • Quang Huy Tran et al., Silver nanoparticles: synthesis, properties, toxicology, applications and perspectives, Adv. Nat. Sci: Nanosci. Nanotechnol., 4, mai 2013
  • Gavanji S., et al., A Review of Destructive Effect of Nano Silver on Human Health, Environment and Animals, IJSRES, 1(9), 2013
  • Des effets néfastes du nanoargent sur l'environnement mis en évidence dans des conditions expérimentales réalistes, Duke University, février 2013
  • Lowry GV et al., Long term Transformation and Fate of Manufactured Ag Nanoparticles in a Simulated Large Scale Freshwater Emergent Wetland, Environ. Sci. Technol., 46 (13) : 7027-7036, juillet 2012
  • When enough is enough, Foss Hansen S & Baun A, Nature Nanotechnology, 7(7):409-11, juillet 2012 : "The European Commission should be regulating nanosilver, not asking for yet another report on its impact on health and the environment"
  • NanoEHS, la base de données répertoriant les publications scientifiques sur les risques en nanotechnologies, mise à jour par the International Council on Nanotechnology (ICON) ne semble plus fonctionner

• Institutions publiques ou para-publiques (dont agences sanitaires et/ou environnementales) :
  • International Institute for Sustainable Development (IISD), Nanosilver: What action needs to be taken to protect Canadians from this emerging contaminant?, Policy Brief, octobre 2020
  • NIOSH (USA), Health Effects of Occupational Exposure to Silver Nanomaterials, septembre 2018
  • European Commission DG Environment News Alert Service, Risk of silver nanoparticles to terrestrial plants is low, but increased by chlorine, 482, 9 février 2017
  • Commission européenne, Call for data on ingredients: Colloidal Silver (nano) - in the framework of Regulation (EC) 1223/2009 on Cosmetic products, 24 mars 2015
  • European Commission DG Environment News Alert Service, Silver nanoparticles could pose risk to aquatic ecosystems, issue 394, novembre 2014
  • SCENIHR (Europe), Avis final sur les effets du nanoargent sur la santé, l'environnement et résistance antimicrobienne (en anglais), juin 2014
  • EPA (USA), EPA Takes Action to Protect Public from an Illegal Nano Silver Pesticide in Food Containers; Cites NJ Company for Selling Food Containers with an Unregistered Pesticide; Warns Large Retailers Not to Sell These Products, communiqué, 31 mars 2014
  • SCENIHR (Europe), Avis préliminaire sur les effets du nanoargent sur la santé et l'environnement ainsi que son rôle dans la résistance antimicrobienne (en anglais), décembre 2013
  • ARC (Australie), Resilient Bacteria Adapt to Nanosilver, 29 oct. 2013
  • BfR (Allemagne), Conference on nanosilver, février 2012
  • BfR (Allemagne), Nanosilver has no place in food, textiles or cosmetics, juin 2010
  • BfR (Allemagne), BfR recommends that nano-silver is not used in foods and everyday products, décembre 2009

• ONG :
  • Coming Clean, Lifting the Nano Veil:A Peek at Nanosilver With GreenScreen®, automne 2016
  • Les Amis de la Terre (Australie), Nanosilver - Factsheet, septembre 2014
  • NRDC (Etats-Unis), Court Ruling in NRDC's Favor Should Limit Pesticide Nanosilver in Textiles, novembre 2013
  • BEUC et ANEC (Europe), Nano - Very small and everywhere, A technological magic silver bullet or a serious safety risk ?, juin 2012
  • Friends of the Earth, Nano-silver policy ­failure puts public health at risk, septembre 2011
  • Friends of the Earth, Nano & biocidal Silver, 2009
  • Luoma S.N, Silver Nanotechnologies and the Environment - Old problems or new challenges ?, PEN, 2008

Lire aussi sur veillenanos.fr :

- Notre liste des recensements de produits contenant du nano-argent
- Notre rubrique Risques associés aux nanomatériaux et nanotechnologies, veillenanos.fr
- Nos fiches :

• Quelle réglementation des nanomatériaux dans les biocides en Europe ?
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Caractéristiques physico-chimiques et toxicité des nanomatériaux

- Nos articles (archives) :

• L'ANSES recommande de limiter la mise sur le marché de produits contenant des nanoparticules d'argent, veillenanos.fr, 5 mars 2015
• ETATS-UNIS : Six ONG lancent une procédure judiciaire contre l'inaction de l'agence de protection de l'environnement sur les nanomatériaux, veillenanos.fr, 23 décembre 2014
• Nanoargent : le point sur ses effets sur la santé, l'environnement et la résistance antimicrobienne, veillenanos.fr, 16 juin 2014
• EUROPE : Nanoargent : avis préliminaire et consultation du SCENIHR sur ses effets sur la santé, l'environnement et la résistance aux antimicrobiens, veillenanos.fr, 30 décembre 2013
• FRANCE : L'ANSES reporte à 2014 la publication de travaux sur les risques associés aux nanomatériaux, veillenanos.fr, 30 décembre 2013
• ALLEMAGNE : Les nanoparticules d'argent dans les boues des stations dépuration nocives pour les micro-organismes du sol, veillenanos.fr, 25 novembre 2013
• EUROPE : Les biocides contenant des nanomatériaux particulièrement encadrés à partir de 2013, veillenanos.fr, 25 janvier 2012

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NOTES ET REFERENCES :

1 - Cf. notre fiche Nanoparticules d'argent, veillenanos.fr

2 - Voir par exemple :

• Les nanoparticules perturbent les algues, Université de Genève, 25 novembre 2020 (Metabolomics for early detection of stress in freshwater alga Poterioochromonas malhamensis exposed to silver nanoparticles, Liu W et al., Scientific Reports, 10, novembre 2020)
• How Nanosilver Gets Into Our Freshwater, and What We Need To Do About It, Lauren Hayhusrt, Fisheries Research Biologist, IISD Experimental Lakes Area, 16 avril 2020
• Silver Uncontrolled: How nanosilver gets into our fresh water, and what we need to do about it, Lauren Hayhusrt, Fisheries Research Biologist, Experimental Lakes Area, 29 novembre 2019
• Comparative multi-generation study on long-term effects of pristine and wastewater-borne silver and titanium dioxide nanoparticles on key lifecycle parameters in Daphnia magna, Hartmann S et al., NanoImpact, 14, février 2019
• Phytotoxicity of Silver Nanoparticles to Aquatic Plants, Algae, and Microorganisms, Domingo G et al., Nanomaterials in Plants, Algae and Microorganisms - Concepts and Controversies, volume 2 : 143-168, 2019
• France Diplomatie, Les nanoparticules d’argent sont toxiques pour les organismes aquatiques, 26 octobre 2018 ; Waterborne exposure of adult zebrafish to silver nanoparticles and to ionic silver results in differential silver accumulation and effects at cellular and molecular levels, Lacave JM et al., Science of The Total Environment, 642 : 1209-1220, novembre 2018
• Accumulation of Silver in Yellow Perch (Perca flavescens) and Northern Pike (Esox lucius) From a Lake Dosed with Nanosilver, Jonathan D. Martin, Paul C. Frost, Holger Hintelmann, Karla Newman, Michael J. Paterson, Lauren Hayhurst, Michael D. Rennie, Margerite A. Xenopoulos, Viviane Yargeau, Chris D. Metcalfe, Environmental Science & Technology, 2018

3 - Voir notamment :

• Destruction of Cell Topography, Morphology, Membrane, Inhibition of Respiration, Biofilm Formation, and Bioactive Molecule Production by Nanoparticles of Ag, ZnO, CuO, TiO2, and Al2O3 toward Beneficial Soil Bacteria, Ahmed B et al., ACS Omega, 5, 14, 7861-7876, 2020
• Effect of silver nanoparticle contaminated biosolids on the soil microbial community, Dias Samarajeewa A et al., NanoImpact, 14, février 2019

4 - Cf. Vers un accroissement des résistances à certains traitements ?, veillenanos.fr

5 - L'ANSES recommande de limiter la mise sur le marché de produits contenant des nanoparticules d'argent, veillenanos.fr, mars 2015 et Evaluation des risques sanitaires et environnementaux liés à l’exposition aux nanoparticules d’argent, ANSES, dernière màj mars 2018

6 - Cf. proposition de classification de l'argent et du nanoargent, ECHA, octobre 2020. Cette classification est le point d'aboutissement d'une longue procédure. Une évaluation des risques liés à l'argent (y compris ses nanoformes) devait être menée par les Pays-Bas en 2014 dans le cadre du plan d'action (CORAP) de l'ECHA du fait des inquiétudes concernant l'écotoxicité et le devenir environnemental de l'argent, particulièrement sous forme nano
Un document de 2016 laissait penser que les informations recueillies auprès des fabricants devaient encore être complétées (cf. DECISION ON SUBSTANCE EVALUATION PURSUANT TO ARTICLE 46(1) OF REGULATION (EC) NO 1907/2006 For Silver, CAS No 7440-22-4 (EC No 23 1-131-3), ECHA, juillet 2016).
En 2018, l'évaluation de l'utilisation biocide de différentes formes d'argent (y compris les formes nanocomposites) et de sels d'argent était en cours, par la Suède, dans la perspective de propositions pour une classification et un étiquetage harmonisés (CLH) de ces formes d'argent (cf. Cf. SUBSTANCE EVALUATION CONCLUSION and EVALUATION REPORT for Silver EC No 231-131-3 CAS No 7440-22-4, novembre 2018)
En 2019, la page dédiée sur le site de l'ECHA indiquait qu'une proposition CLH avait bien été formalisée en mai 2019 par la Suède.

7 - Cf. Pulmonary toxicity of silver vapours, nanoparticles and fine dusts: A review, Hadrup N et al., Regulatory Toxicology and Pharmacology, 115, août 2020

8 - Cf. Health Effects of Occupational Exposure to Silver Nanomaterials, Current Intelligence Bulletin 70, NIOSH, mai 2021

9 - Cf. A semiquantitative risk ranking of potential human exposure to engineered nanoparticles (ENPs) in Europe, Li, Y and Cummins, E, Science of the Total Environment, 778, juillet 2021

10 - Cf. Scientific opinion on the re-evaluation of silver (E 174) as food additive, EFSA, décembre 2015

11 - Cf. Repeated oral administration of low doses of silver in mice: tissue distribution and effects on central nervous system, Recordati et al., Particle and Fibre Toxicology, 18:23, 2021

12- Voir notamment :

• OPINION ON Colloidal Silver (nano) - final version, SCCS, octobre 2018
• OPINION ON Colloidal Silver (nano) - preliminary version, SCCS, février 2018
• Call for data on ingredients of Colloidial silver nano in the framework of Regulation 1223/2009 on Cosmetic products, SCCS, mars 2015
• Request for a scientific opinion: Colloidal Silver (nano) CAS No 7440-22-4, EC No 231-131-3, SCCS, date ?
• Minutes of the 5th Plenary Meeting of the Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS), 24-25 octobre 2017 : "A request for information and clarification was sent back to Applicants with a deadline by 30 September 2017. Four replies from 3 Applicants have been received and are under assessment."

13 - Cf. Adidas continues to sell clothing treated with toxic silver despite the risk to aquatic environments, Svenskt Vattens, 17 décembre 2018.

14 - Cf. Concerns About Nanosilver in Period Products, Womens voice, 24 avril 2019

15 - Cf. Procédure en cours auprès de l'EPA - Docket ID: EPA-HQ-OPP-2020-0043 ; voir notamment :

• Comments on EPA’s Proposed Registration Decision for a New Active Ingredient, NSPW Nanosilver, the International Center for Technology Assessment, the Center for Biological Diversity, and the Institute for Agriculture and Trade Policy, 30 mars 2020 ;
• EPA Ruling Could Allow Controversial Nanoparticles in Pesticides, Bloomberg Environment, 23 mars 2020
• Toxic Textiles Infused with Antimicrobial Nanosilver Poised for EPA Pesticide Registration, Beyond Pesticides, 23 mars 2020

16 - Cf. Dorota Napierska, Health Care Without Harm Europe (HCWH), Nanosilver in healthcare – does the silver bullet exist?, août 2020

17 - Cf. De nouveaux biocides « Safer-by-Design » à base d’assemblages de nanoparticules d’argent, CEA, 26 août 2020

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Fiche initialement créée en janvier 2014

Risques associés aux nanoparticules d'or

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification avril 2021

Cette fiche a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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Depuis quelques temps, les nanoparticules d'or sont vantées pour leurs fantastiques propriétés et les nombreuses perspectives d'applications les exploitant (notamment dans le domaine médical mais aussi en cosmétique). Attention toutefois à ne pas sous-estimer leur toxicité, qui demande des garde-fous appropriés.

Un article publié début 2019 dans Nature Nanotechnology montre que les nanoparticules de dioxyde de titane, de silice et d'or peuvent induire des modifications de l'endothélium et donc une fuite de cellules tumorales, à l'origine de métastases. Selon Frédéric Lagarce, professeur de biopharmacie et praticien hospitalier à Angers, "ce qui est intéressant / original c'est de montrer un risque potentiel des nanotechnologies dans le traitement des tumeurs alors que ces technologies sont souvent présentées comme la réponse pour améliorer les performances des anticancéreux. Il faudrait maintenant vérifier si ces modifications endothéliales sont aussi retrouvées avec les nanoparticules polymères ou lipidiques, beaucoup plus utilisées pour encapsuler des actifs et cibler les tumeurs. Si cela était malheureusement le cas, toute la stratégie des nanomédecine (très orientée cancer) serait remise en cause".

Fin 2019, des chercheur·es ont mis en évidence que les nanoparticules d’or ne sont pas si stables que ce que l'on pensait dans les cellules¹.

Publiées début 2020, des recherches menées en Allemagne ont montré que l'absorption de nanoparticules d'or par des cellules perturbe le métabolisme de ces dernières "comme si elles avaient couru un marathon" (augmentation du nombre de mitochondries et d'endosomes, baisse d'autres organelles comme les gouttelettes lipidiques et corps multivésiculaires)².

Des chercheur·es de l'Imperial College de Londres ont mis en évidence³ que :

• les nanoparticules plus grosses (50-60 nm) adhèrent parfois à l'extérieur de la membrane, causant une perturbation minimale
• les nanoparticules de taille moyenne (25-35 nm) adhèrent plus souvent à la surface et causent une certaine distorsion
• les nanoparticules plus petites (5-10 nm) déforment considérablement la membrane, la courbant parfois vers l'intérieur avec plusieurs nanoparticules empilées, causant une distorsion tubulaire.

Les nanoparticules plus petites peuvent donc provoquer des effets secondaires toxiques indésirables dans l'organisme lorsqu'elles ne sont pas fonctionnalisées.

Un article scientifique paru dans Nature Communications début 2021⁴ montre la propension de nanoparticules d'or à remonter la chaîne alimentaire et à s'accumuler dans les organismes aquatiques (plus particulièrement dans le cerveau de poissons). Le premier auteur de l'article, Dr Fazel A. Monikh de l'Université de Finlande orientale, demande un meilleur encadrement des nanomatériaux : l'évaluation des risques doit se faire AVANT la commercialisation des produits qui en contiennent⁵.

En mars 2021, le Comité scientifique européen pour la sécurité des consommateurs (CSSC / SCCS) a rendu un avis sur les risques liés à l'utilisation de nanoparticules d'or en cosmétique, suite à la demande, formulée fin 2019 par la Commission européenne du fait des notifications reçues sur le "Cosmetic Products Notification Portal" (CPNP) de la Commission européenne. L'avis du SCCS conclut qu'il est impossible d'effectuer une évaluation de la sécurité des nanomatériaux d'or, or colloïdal et or modifié en surface en raison de l'insuffisance ou de l'absence d'informations essentielles; il souligne également que la littérature scientifique suggère une possible absorption systémique des nanoparticules d'or (ce qui peut conduire à une accumulation dans certains organes - notamment le foie et la rate) et des effets mutagènes/génotoxiques potentiels des nanomatériaux d'or. Le SCCS conclut qu'il y a lieu de s'inquiéter du fait que l'utilisation de matériaux en or (nano), en or colloïdal (nano) et en or modifié en surface (nano) dans les produits cosmétiques puisse présenter un risque pour la santé humaine⁶.

En savoir plus

Lire aussi sur notre site :
- Nos fiches :

• Nanoparticules d'or
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Caractéristiques physico-chimiques et toxicité des nanomatériaux

- Ressources en français :

• Que deviennent les nanoparticules d’or dans l’organisme ?, CNRS, décembre 2019 ; Les nanoparticules d’or ne sont pas si stables dans les cellules, Pour la Science, janvier 2020
• Labex Serenade, Que deviennent les nanoparticules d'or dans l'environnement ?, 16 janvier 2019
• Projet ENORPREG, Exposition maternelle aux nanoparticules d’or : impact sur la progéniture durant la gestation, projet sélectionné pour financement dans le cadre de l'Appel à projets Environnement-Santé-Travail 2016 de l'ANSES
• Laboratoire Matière et Systèmes Complexes, Que deviennent sur le long terme des nanoparticules métalliques dans l'organisme ?, CNRS, 20 octobre 2015

- Ressources en anglais :

• Preliminary opinion on Gold (nano), Colloidal Gold (nano), Gold Thioethylamino Hyaluronic Acid (nano) and Acetyl heptapeptide-9 Colloidal gold (nano), Comité scientifique pour la sécurité des consommateurs (CSSC / SCCS), mars 2021
• Are gold nanoparticles and microplastics mixtures more toxic to the marine microalgae Tetraselmis chuii than the substances individually?, Davarpanah E, Guilhermino L, Ecotoxicology and Environmental Safety, 181 : 60-68, octobre 2019
• Nanoparticles promote in vivo breast cancer cell intravasation and extravasation by inducing endothelial leakiness, Peng F et al., Nature Nanotechnology, janvier 2019
• Gold nanoparticle biodissolution by a freshwater macrophyte and its associated microbiome, Avellan A et al., Nature Nanotechnology, (13) : 1072–1077, 2018
• The systematic evaluation of size-dependent toxicity and multi-time biodistribution of gold nanoparticles, Li X et al, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 167(1) : 260-266, juillet 2018
• Toxicological interactions induced by chronic exposure to gold nanoparticles and microplastics mixtures in Daphnia magna, Pacheco A et al., Science of The Total Environment, 628–629, 1 : 474-483, juillet 2018
• Biosynthesis of gold nanoparticles using Prosopis farcta extract and its in vitro toxicity on colon cancer cells, Miri A et al, Research on Chemical Intermediates, 44(5) : 3169–3177, mai 2018
• Gold nanoparticles: Distribution, bioaccumulation and toxicity. In vitro and in vivo studies, Lopez-Chaves C et al., Nanomedicine, 14(1) : 1–12, janvier 2018
• Toxic effects and biodistribution of ultrasmall gold nanoparticles, Schmid G et al., Archives of Toxicology, 91(9) : 3011–3037, septembre 2017
• What About Toxicity and Ecotoxicity of Gold Nanoparticles?, Carrière M in Gold Nanoparticles for Physics, Chemistry and Biology, pp. 575-600, juillet 2017
• Gold nanoparticle interactions in human blood: a model evaluation, Adjari N et al., Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 13(4) : 1531-1542, mai 2017
• Human study reveals nanoparticles cross from lungs into blood - Gold nanoparticles accumulate in arterial plaques, Chemical Watch, mai 2017 (cf. Inhaled Nanoparticles Accumulate at Sites of Vascular Disease, Miller MR et al., ACS Nano, 11(5) : 4542-4552, avril 2017)
• The in vitro and in vivo toxicity of gold nanoparticles, Jia YP et al., Chinese Chemical Letters, 28(4) : 691-702, avril 2017
• Toxicity of Gold Nanoparticles for Plants in Experimental Aquatic System, Ostroumov SA et al., Vestnik Moskovskogo Universiteta. Biologiya, 3 : 19–23, 2014
• Gold- and Silver Nanoparticles Affect the Growth Characteristics of Human Embryonic Neural Precursor Cells, Söderstjerna E et al., PLOS ONE, 8(8), 2013

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NOTES et REFERENCES

1 - Cf. Que deviennent les nanoparticules d’or dans l’organisme ?, CNRS, décembre 2019 ; Les nanoparticules d’or ne sont pas si stables dans les cellules, Pour la Science, janvier 2020 ; Que deviennent les nanoparticules d’or issues des médicaments dans notre corps ?, Florence Gazeau et Florent Carn, The Conversation, 3 mars 2020

2 - X-ray microscopy at BESSY II: Nanoparticles can change cells, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, 12 février 2020 et Cells Undergo Major Changes in the Quantity of Cytoplasmic Organelles after Uptake of Gold Nanoparticles with Biologically Relevant Surface Coatings, Kepsutlu B et al., ACS Nano, 14, 2, 2248-2264, 2020

3 - Cf. Size determines how nanoparticles affect biological membranes, Dunning, H., Imperial College London, 17 septembre 2020 (communiqué) et Size dependency of gold nanoparticles interacting with model membranes, Contini, C et al., Nature Communications Chemistry, 130, 2020

4 - Cf. Particle number-based trophic transfer of gold nanomaterials in an aquatic food chain, Monikh FA et al., Nature Communications, 12 : 899, 2021

5 - Cf. The invisible killer lurking in our consumer products, University of Eastern Finland, 9 février 2021

6 - Cf. Preliminary opinion on Gold (nano), Colloidal Gold (nano), Gold Thioethylamino Hyaluronic Acid (nano) and Acetyl heptapeptide-9 Colloidal gold (nano), Comité scientifique pour la sécurité des consommateurs (CSSC / SCCS), mars 2021

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Fiche initialement créée en janvier 2018

Risques associés aux nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO)

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification septembre 2020

Cette fiche a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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Sommaire

• Considérations générales sur les risques associés aux nanoparticules d'oxyde de zinc
  
• Risques pour la santé
  
• Risques pour l'environnement
  
• En savoir plus
  

Considérations générales sur les risques associés aux nanoparticules d'oxyde de zinc

En mai 2014, l'Agence française de sécurité sanitaire (ANSES) avait préconisé un classement des nanoparticules d'oxyde de zinc (et autres) comme substances dangereuses afin que soient mises en place des mesures de restriction d'usage voire d'interdiction de l'utilisation de certaines applications grand public¹.

L'évaluation des risques associés à l'oxyde de zinc (y compris ses nanoformes) réalisée dans le cadre de REACH, menée par le Baua (Office fédéral de la sécurité et de la santé au travail en Allemagne), devait initialement être menée en 2017², mais en juillet 2019, faute de données suffisantes, l'ECHA a demandé aux fabricants d'oxyde de zinc, des données supplémentaires d'ici février 2022³. L'ECHA souligne en effet la possibilité que les nanoformes d'oxyde de zinc provoquent une toxicité pour les organes cibles en cas d'exposition répétée, qu'elles soient mutagènes pour les cellules germinales, entraînent des effets néfastes sur la reproduction et qu'elles soient toxiques pour les organismes aquatiques. D'où sa mise en garde "sur la base de ces informations sur l'exposition et les dangers, il existe un risque potentiel pour les consommateurs et l'environnement".

Risques des nanoparticules d'oyxde de zinc pour la santé

Avant la publication du rapport de l'ECHA de 2019 mentionné ci-dessus³, des risques pour la santé avaient déjà été mis en évidence par la communauté scientifique, notamment des effets toxiques dans différents organes (foie, rate, reins, estomac, pancréas, cœur et poumons) et systèmes du corps (système neurologique, système lymphatique, indices hématologiques, taux d'hormones sexuelles et développement du fœtus)⁴.

Selon des chercheurs en neurosciences de l'université de Bordeaux, des atteintes des fonctions cérébrales ont été rapportées chez l’animal : les nanoparticules de zinc perturbent les mécanismes neuronaux mis en jeu dans la mémoire et induisent une perturbation du fonctionnement de la barrière hématoencéphalique ; elles peuvent déclencher dans les cellules nerveuses la production de radicaux libres (appelé stress oxydatif) capables d’induire une mort neuronale et des lésions cérébrales ; et l’exposition aiguë aux nanoparticules de zinc déclenche chez les animaux nouveau-nés une accélération anormale suivie d’un arrêt définitif du rythme respiratoire⁵.

En 2018, des chercheurs ont montré que des nanoparticules d'oxyde de zinc présentes sur le revêtement intérieur des boîtes de conserve se retrouvent dans les aliments et risquent d'entraîner une moins bonne absorption des nutriments et une plus grande perméabilité de l'intestin, transférant dans le sang des composés indésirables.

Les effets potentiellement indésirables des nanoparticules d'oxyde de zinc continuent de faire l'objet de publications inquiétantes⁶, en particulier dans les cosmétiques⁷.

Risques des nanoparticules d'oyxde de zinc pour l'environnement

Déjà avant la publication de son rapport de 2019 mentionné ci-dessus³, l'ECHA considérait l'oxyde de zinc nano comme "très toxique pour la vie aquatique, avec des effets persistants dans le temps".
En 2018, le projet européen SOS-Nano avait mis en évidence que des nanoparticules d’oxyde de zinc entraînent un niveau élevé de toxicité chez des larves d’huîtres, étant donné que l’eau de mer n’empêche pas la dissolution⁸.

En 2020, des travaux menés par des chercheur·es français et espagnol·es ont montré que des nanoparticules d'oxyde de zinc sont absorbées par les roseaux, avec différents effets toxiques à la clé (réduction de leurs croissance, teneur en chlorophylle, efficacité photosynthétique et transpiration)⁹.

D'autres études encore font également état d'effets inquiétants sur l'environnement¹⁰.

En savoir plus

Lire aussi :
- Nos fiches :

• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Caractéristiques physico-chimiques et toxicité des nanomatériaux
• Quels ingrédients nano dans notre alimentation ?

- Ailleurs sur le web :

• Zinc oxide nano, fiche de l'agence européenne des produits chimiques (ECHA)
• Bioavailability, distribution and clearance of tracheally-instilled and gavaged uncoated or silica-coated zinc oxide nanoparticles, P&FT, 2014
• Oxyde de zinc (forme nano), Le comité scientifique pour la sécurité des consommateurs (CSSC), 2012

NOTES & REFERENCES

1 - Cf. Au vu des risques liés aux nanomatériaux, l'ANSES préconise un encadrement renforcé, Veillenanos, 15 mai 2014

2 - Voir notamment Évaluation des substances - plan d'action continu communautaire : Zinc oxide, ECHA

3 - Cf.

• Decision on substance evaluation - Zinc oxide, ECHA, 9 juillet 2019
• Time-Dependent Toxic and Genotoxic Effects of Zinc Oxide Nanoparticles after Long-Term and Repetitive Exposure to Human Mesenchymal Stem Cells, P. Ickrath et al., Nano-Bio Interactions: Nanomedicine and Nanotoxicology, 18 décembre 2017
• Zinc oxide nanoparticles induce toxic responses in human neuroblastoma SHSY5Y cells in a size-dependent manner, J. Liu et al., International Journal of Nanomedicine, 1er novembre 2017
• Zinc oxide nanoparticles harness autophagy to induce cell death in lung epithelial cells, J. Zhang et al., Cell Death & Disease, 27 juillet 2017
• L’effet des nanoparticules d’oxyde de zinc sur l’activité respiratoire centrale, D. Morin, Institut de Neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine, 2016
• Zinc-Oxide Nanoparticles Exhibit Genotoxic, Clastogenic, Cytotoxic and Actin Depolymerization Effects by Inducing Oxidative Stress Responses in Macrophages and Adult Mice, R. Pati et al., Toxicological Sciences, avril 2016
• In vitro toxicity of zinc oxide nanoparticles: a review, M. Pandurangan, D. H. Kim, Journal of Nanoparticle Research, 2015
• Neurotoxicity induced by zinc oxide nanoparticles: age-related differences and interaction, L. Tian et al., Scientific Reports, 3 novembre 2015
• Induction of oxidative stress, DNA damage and apoptosis in mouse liver after sub-acute oral exposure to zinc oxide nanoparticles, V. Sharma et al., Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 14 juin 2012

4 - Cf. Zinc Oxide Nanoparticles: Therapeutic Benefits and Toxicological Hazards, Elshama SS et al., The Open Nanomedicine Journal, 5 : 16-22, 2018

5 - Exposition aux nanoparticules : un risque pour le cerveau à prendre très au sérieux, Didier Morin et Laurent Juvin, The Conversation, août 2018 (Acute exposure to zinc oxide nanoparticles critically disrupts operation of the respiratory neural network in neonatal rat, Nicolosi A et al., NeuroToxicology, 67, 150-160, juillet 2018).

6 - Voir par exemple :

• Hormonal and molecular alterations induced by sub-lethal toxicity of zinc oxide nanoparticles on Oreochromis niloticus, Saudi Journal of Biological Sciences, 27(5) : 1296-1301, mai 2020
• Neurotoxicity and biomarkers of zinc oxide nanoparticles in main functional brain regions and dopaminergic neurons, Science of The Total Environment, 705, février 2020
• ZnO and CuO nanoparticles: a threat to soil organisms, plants, and human health, Rajput V et al., Environmental Geochemistry and Health, 42 : 147–158, 2020
• Zinc oxide nanoparticles effect on thyroid and testosterone hormones in male rats, N M Luabi, N A Zayed, LQ Ali, Journal of Physics: Conference Series, 1er septembre 2019
• Zinc oxide nanoparticles impacts: cytotoxicity, genotoxicity, developmental toxicity, and neurotoxicity, Sanjiv Singh, Toxicology Mechanisms and Methods, Volume 29, 2019
• Inhaled Engineered Zinc Oxide Nanoparticles Induce Acute Toxicity in the Lungs of Rats, P. Upadhyay, R. Abarca, X. Luo, L.S. Van Winkle, K.E. Pinkerton, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2019

7 - Voir par exemple :

• Penetration of Zinc into Human Skin after Topical Application of Nano Zinc Oxide Used in Commercial Sunscreen Formulations, Holmes AM et a., ACS Appl. Bio Mater., 2020
• Sunscreen: FDA regulation, and environmental and health impact, Shanthi Narla, Henry W. Lim, Photochemical & Photobiological Sciences, 2020
• Health hazards of nanoparticles: understanding the toxicity mechanism of nanosized ZnO in cosmetic products, Subramaniam VD et al., Drug and Chemical Toxicology, 2018
• Titanium Dioxide and Zinc Oxide Nanoparticles in Sunscreens: A Review of Toxicological Data, Vujovic M, Kostic E, Journal of Cosmetic Science, 1er septembre 2019
• Health hazards of nanoparticles: understanding the toxicity mechanism of nanosized ZnO in cosmetic products, Drug and Chemical Toxicology, Volume 42, 2019

8 - Cf. Les véritables effets des nanoparticules dans leur environnement, Cordis, mars 2018

9 - Voir par exemple :

• Sunscreens containing zinc oxide nanoparticles can trigger oxidative stress and toxicity to the marine copepod Tigriopus japonicus, Stella W.Y. Wong, Guang-Jie Zhou, Priscilla T.Y. Leung, Jeonghoon Han, Jae-Seong Lee, Kevin W.H. Kwok, Kenneth M.Y. Leung, Marine Pollution Bulletin, Volume 154, mai 2020
• Stable Zn isotopes reveal the uptake and toxicity of zinc oxide engineered nanomaterials in Phragmites australis, BioRxiv, Caldelas C et al., 2020

10 - Voir par exemple :

• Destruction of Cell Topography, Morphology, Membrane, Inhibition of Respiration, Biofilm Formation, and Bioactive Molecule Production by Nanoparticles of Ag, ZnO, CuO, TiO2, and Al2O3 toward Beneficial Soil Bacteria, Ahmed B et al., ACS Omega, 5, 14, 7861-7876, 2020
• ZnO and CuO nanoparticles: a threat to soil organisms, plants, and human health, Rajput V et al., Environmental Geochemistry and Health, 42 : 147–158, 2020
• Decision on substance evaluation - Zinc oxyde, ECHA, 9 juillet 2019
• Effects of zinc-oxide nanoparticles on soil, plants, animals and soil organisms: A review, V. D. Rajput et al., Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management, mai 2018
• Effects of ZnO nanoparticles in the Caspian roach (Rutilus rutilus caspicus), Khosravi-Katuli K et al., Science of The Total Environment, 626 : 30-41, juin 2018
• Toxic effects of different types of zinc oxide nanoparticles on algae, plants, invertebrates, vertebrates and microorganisms, J. Hou et al., Chemosphere, 193 : 852-860, février 2018
• Chronic dietary toxicity of zinc oxide nanoparticles in common carp (Cyprinus carpio L.): Tissue accumulation and physiological responses, Latifeh C et al., Ecotoxicology and Environmental Safety, 147 : 110-116, janvier 2018
• Synthesis Approaches of Zinc Oxide Nanoparticles: The Dilemma of Ecotoxicity, A. N. U.Haq et al., Journal of Nanomaterials, 2017
• Zinc oxide nanoparticles induce oxidative DNA damage and ROS-triggered mitochondria-mediated apoptosis in zebrafish embryos, X. Zhao et al., Aquatic Toxicology, novembre 2016
• Zinc Oxide Nanoparticles Affect Biomass Accumulation and Photosynthesis in Arabidopsis, X. Wang et al., Frontiers in Plant Science, 12 janvier 2016
• Effects of Natural Organic Matter Properties on the Dissolution Kinetics of Zinc Oxide Nanoparticles, C. Jiang, G. R. Aiken, H. Hsu-Kim, Environmental Science & Technology, 2015
• Effects of zinc oxide nanoparticles on bioaccumulation and oxidative stress in different organs of tilapia (Oreochromis niloticus), H. Kaya et al., Environmental Toxicology and Pharmacology, novembre 2015

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Fiche initialement créée en mai 2018

Risques associés aux nanotubes de carbone

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout août 2021

Cette fiche a vocation à être complétée et mise à jour. Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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En mai 2014, l'Agence française de sécurité sanitaire (ANSES) a préconisé un classement des nanotubes de carbone comme substances dangereuses afin que soient mises en place des mesures de restriction d'usage voire d'interdiction de l'utilisation de certaines applications grand public¹.

En 2015, la Société pour l'étude, la protection et l'aménagement de la nature dans le Sud-Ouest (SEPANSO) a alerté sur les risques liés à la production de nanotubes de carbone par Arkema à Mont (Pyrénées-Atlantiques) en demandant l'arrêt des productions tant que l'innocuité des nanos n'est pas établie pour les salariés, les consommateurs et l'environnement².

En novembre 2019, les nanotubes de carbone sont les premiers nanomatériaux à intégrer la SinList, liste de substances à remplacer d’urgence parce que trop dangereuses³.

Le même mois, l'agence européenne pour la santé et la sécurité au travail a attribué le Prix des bonnes pratiques "Lieux de travail sains" 2018-2019 à Atlas Copco Industrial Technique, une entreprise manufacturière suédoise qui a adopté une approche de précaution pour minimiser l’exposition des travailleurs aux nanotubes de carbone⁴.

En juillet 2020, l'ECHA a publié un rapport d'évaluation sur les nanotubes de carbone multi-parois (MWCNT), le graphite synthétique en forme de tube et enchevêtré, réalisé par l'Institut allemand pour la sécurité et la santé au travail (BAuA)⁵. Le rapport souligne que les informations requises au 1er janvier 2020 dans le cadre de REACH n'avaient pas encore été (suffisamment) remplies par les déclarants et que des mesures supplémentaires sont donc nécessaires, à commencer par un contrôle de conformité. Une fois que les données requises par REACH seront fournies par les entreprises, l'ECHA pourra décider si des informations supplémentaires sont nécessaires. L'ECHA presse les déclarants de mettre à jour leurs dossiers et/ou d'élaborer des propositions d'essais pour se conformer aux exigences de REACH.

Aux Etats-Unis, l'agence américaine de protection de l'environnement (EPA) a publié plusieurs réglementations en matière de nouvelles utilisations importantes (SNUR) pour les nanotubes de carbone, exigeant de toute personne désirant fabriquer, importer ou transformer, à des fins commerciales, ces nanotubes de carbone qu'elle avise l’EPA au moins 90 jours avant :

• l'une en 2020, concernant les PMN P-15-54 libres (i.e non inclus dans une matrice)⁶, qui est entrée en vigueur le 16 novembre 2020
• l'une en 2021, concernant les PMN P-18-182 multiparois⁷

En 2021, les nanotubes de carbone ont été identifiés comme l'une des quatre catégories de nanomatériaux les plus à risque par une équipe de la University College Dublin⁸.

En juillet 2021, l'agence européenne des produits chimiques (ECHA) a ouvert une consultation sur les classes de danger pour les (nano)tubes de carbone multi-parois, suite à la soumission d'un dossier par l'Allemagne pour l'inclusion de la substance dans l'annexe VI du règlement CLP. Des contributions sont attendues sur la cancérogénicité et la toxicité pour certains organes après une exposition répétée. La consultation se terminera le 3 septembre 2021.

A suivre donc.

En savoir plus

En français :

• Françoise Pons (Université de Strasbourg), Impact des caractéristiques physicochimiques sur l’effet inflammatoire et pro-allergisant respiratoires des nanoparticules manufacturées, présentation aux Rencontres scientifiques de l'Anses & de l'ADEME sur la qualité de l'air, 17 octobre 2019
• Flahaut E et al., Toxicité des nanotubes de carbone envers l'homme et l'environnement, Techniques de l'ingénieur, octobre 2018
• elektor, Les nanotubes de carbone à fibre longue sont cancérogènes, novembre 2017
• ANSES, Impacts des nanotubes de carbone sur la santé : relation structure effets inflammatoires, Hadj-Ziane-Zafour A., Bulletin de veille scientifique, n°32, octobre 2017
• CIRC, Monographie - Cancérogénicité des nanotubes de carbone, Vol.111, 2017
• Chakroun R, Influence sur les effets toxiques de l'exposition simultanée aux nanoparticules et aux métaux, Bulletin de veille scientifique n°30, ANSES, octobre 2016
• Dekali S, Nanotubes de carbone : nouvelles avancées sur les modèles d'exposition pour l'étude du danger sur la santé, Bulletin de veille scientifique n° 30, ANSES,octobre 2016
• Larue C, Où en est-on au sujet de l'écotoxicologie des nanotubes de carbone ?, Bulletin de veille scientifique n° 29, ANSES, septembre 2016
• CNRS, Nanoparticules de carbone : une meilleure évaluation de leur toxicité, 2 juin 2016
• Elgrabi D et al., Comment les nanotubes de carbone se dégradent-ils dans l'organisme humain ?, communiqué, Université Paris Diderot, 9 décembre 2015 (publication scientifique en anglais ici)
• Loïc Chauveau, À Paris, des nanotubes de carbone dans les poumons d'enfants asthmatiques, Sciences & Avenir, 23 octobre 2015
• "Nanotubes d'imogolite : un nouveau matériau modèle en nanotoxicologie ?" par Rose J et al., in Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015
• C. Endes et al., Des fibres de coton à la place de nanotubes de carbone, PNR 64, mai 2015
• La République des Pyrénées, Mont : les nanotubes de carbone dans le collimateur de la Sepanso, 25 février 2015
• Bourdiola F et al., Mesurer l'impact des nanotubes de carbone dans l'environnement, CNRS, janvier 2015
• Figarol A, Toxicité in vitro et propriétés physico-chimiques de nanotubes de carbone, thèse, Ecole nationale supérieure des Mines de Saint-Etienne, novembre 2014
• Flahaut E, Evaluation de l'impact environnement potentiel des nanotubes de carbone, Journées industrielles nanomatériaux, Armines, (vidéo), avril 2014
• Boudard D, Bio toxicité in vitro des Nanotubes de Carbone, Journées industrielles nanomatériaux, Armines, (vidéo), avril 2014
• AtouSanté, Toxicologie des nanotubes - Analogie nanotubes de carbone et amiante - Valeur limite d'exposition au poste de travail, mars 2014
• Techniques de l'Ingénieur, Atténuation de la toxicité des nanotubes de carbone grâce à la fonctionnalisation chimique, 10 janvier 2014
• ANSES, Avis relatif à "l'évaluation des risques liés au GRAPHISTRENGTH C100 réalisée dans le cadre du programme Genesis", 28 novembre 2013 (mis en ligne le 9 janvier 2014)
• Veillenanos, Effets des nanotubes de carbone sur la santé - Eviter de reproduire les erreurs de l'amiante, 26 nov. 2013
• Mouchet F. et al., Nanotubes de carbone : quels risques pour l'environnement ?, Biofutur, 32/347, 29-33, octobre 2013 : des travaux ont mis en évidence des effets de toxicité aiguë (mortalité, mobilité réduite) et chronique (inhibition de croissance), essentiellement liés à leur ingestion par les organismes exposés, mais à des concentrations qualifiées de non représentatives d'un point de vue environnemental (à partir de 10 mg/L).
• CNRS, Nanotubes de carbone longs, risques similaires à l'amiante ?, 15 janvier 2013
• ANSES, Toxicité et écotoxicité des nanotubes de carbone - Note d'actualité, État de l'art 2011-2012, novembre 2012
• ANSES, Avis sur "l'évaluation des risques liés au GRAPHISTRENGTH C100 réalisée dans le cadre du programme Génésis", (nanotubes de carbone), avril 2012
• Bulletins Electroniques Suède, Une étude suédoise nous avertit des risques que les nanotubes de carbone peuvent avoir sur la santé, 7 mars 2011
• HCSP, Avis relatif à la sécurité des travailleurs lors de l'exposition aux nanotubes de carbone, Saisine du 16 juin 2008 du directeur général de la Santé, 7 janvier 2009.
• INRS, Les nanotubes de carbone : quels risques, quelle prévention ?, Note documentaire, 2008

En anglais :

• A semiquantitative risk ranking of potential human exposure to engineered nanoparticles (ENPs) in Europe, Li, Y and Cummins, E, Science of the Total Environment, 778, juillet 2021
• Understanding the Broad Class of Carbon Nanotubes and Nanofibers (CNT/F) Used or Produced in U.S. Facilities, Erdely A et al., NIOSH Science blog, 5 janvier 2021
• Significant New Use Rules on Certain Chemical Substances (20-1.5e) - § 721.11467Carbon nanotubes (generic), EPA, 17 septembre 2020
• Science for Environment policy, Incinerating nano-enabled thermoplastics linked to increased PAH emissions and toxicity, European Commission DG Environment News Alert Service, 508, 24 mai 2018
• Laux P et al., Challenges in characterizing the environmental fate and effects of carbon nanotubes and inorganic nanomaterials in aquatic systems, (Critical Review), Environ. Sci.: Nano, 5, 48-63, 2018
• Liné C, Carbon nanotubes: Impacts and behaviour in the terrestrial ecosystem - A review, Carbon, 123 : 767-785, octobre 2017
• Chernova T et al., Long-fiber carbon nanotubes replicate ­asbestos-induced mesothelioma with disruption of the tumor suppressor gene, Current Biology, 27( 21), 3302–3314, novembre 2017 (voir le résumé en français : Les nanotubes de carbone à fibre longue sont cancérogènes, elektor, novembre 2017)
• Mottier A et al., Environmental impact of engineered carbon nanoparticles: from releases to effects on the aquatic biota Environmental impact of engineered carbon nanoparticles: from releases to effects on the aquatic biota, Current Opinion in Biotechnology, 46, 1-6, août 2017
• Carbon nanotubes: Impacts and behaviour in the terrestrial ecosystem - A review, Liné C et al., Carbon, 123 ; 767-785, juillet 2017
• IARC, IARC Monographs - Some Nanomaterials and Some Fibres, Volume 111, 2017
• OCDE, Single-Walled Carbon Nanotubes, juillet 2016
• Mottier A et al., Surface Area of Carbon Nanoparticles: A Dose Metric for a More Realistic Ecotoxicological Assessment, Nano Letters, 16 (6) : 3514-3518, 2016
• Polimeni M et al., Multi-walled carbon nanotubes directly induce epithelial-mesenchymal transition in human bronchial epithelial cells..., Particle and Fibre Toxicology, 13 :27, juin 2016
• Zeng W et al., The influence of inhaled multi-walled carbon nanotubes on the autonomic nervous system, PF&T, 13:8, 2016
• Elgrabli D et al., Carbon Nanotube Degradation in Macrophages: Live Nanoscale Monitoring and Understanding of Biological Pathway, ACS Nano, 9 (10) : 10113-10124, 2015
• Schubauer-Berigan MK et al., Epidemiologic studies of U.S. workers handling carbon nanotubes: the interface between exposure and health, NIOSH (USA), diaporama présenté à l'atelier "Quantifying Exposure to Engineered Nanomaterials Workshop", juillet 2015
• Grosse Y et al, Carcinogenicity of fluoro-edenite, silicon carbide fibres and whiskers, and carbon nanotubes, 15(13) : 1427-1428, décembre 2014
• Vasyl Harik, Carbon Nanotubes and Safety, in Trends in Nanoscale Mechanics, août 2014, pp 197-211
• Powers C M et al. Sparking Connections: Toward Better Linkages Between Research and Human Health Policy - An Example with Multiwalled Carbon Nanotubes, Toxicological Sciences, 141(1) : 6-17, juin 2014
• Schierz A et al., Fate of single walled carbon nanotubes in wetland ecosystems, Environ. Sci.: Nano, 2014
• Czarny B et al., Carbon Nanotube Translocation to Distant Organs after Pulmonary Exposure: Insights from in Situ 14C-Radiolabeling and Tissue Radioimaging, ACS Nano, 8 (6) : 5715-5724, mai 2014
• IARC, IARC Advisory Group Recommends Multi-Walled Carbon Nanotubes as High Priority, 14 mai 2014
• The Lowell Center for Sustainable Production, Precarious Promise: A Case Study of Engineered Carbon Nanotubes, University of Massachusetts Lowell, mars 2014
• Gernand JM et Casman EA, A Meta-Analysis of Carbon Nanotube Pulmonary Toxicity Studies -How Physical Dimensions and Impurities Affect the Toxicity of Carbon Nanotubes, Risk Analysis, 34(3) : 583-597, mars 2014
• Siegrist KJ et al., Genotoxicity of multi-walled carbon nanotubes at occupationally relevant doses, Particle and Fibre Toxicology, 11:6, 2014
• Nymark P., et al., Free radical scavenging and formation by multi-walled carbon nanotubes in cell free conditions and in human bronchial epithelial cells, Particle and Fibre Toxicology, 11:4, 2014
• Sargent LM et al., Promotion of lung adenocarcinoma following inhalation exposure to multi-walled carbon nanotubes, Particle and Fibre Toxicology, janvier 2014, 11:3
• FIOH (Finlande), Evaluation of the health effects of carbon nanotubes, octobre 2013
• RISS (Japon), Guide to measuring airborne carbon nanotubes in workplaces, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Japon), octobre 2013
• Mercer et al., Extrapulmonary transport of MWCNT following inhalation exposure, Particle and Fibre Toxicology, 10:38, août 2013

NB : NanoEHS, la base de données répertoriant les publications scientifiques sur les risques en nanotechnologies, mise à jour par the International Council on Nanotechnology (ICON) ne semble plus fonctionner (2016)

Lire aussi sur notre site :
- Notre rubrique Risques associés aux nanomatériaux et nanotechnologies, veillenanos.fr
- Nos fiches :

• nanotubes de carbone
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Caractéristiques physico-chimiques et toxicité des nanomatériaux

- Notre article :

• Effets des nanotubes de carbone sur la santé - Eviter de reproduire les erreurs de l'amiante, veillenanos.fr, novembre 2013

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NOTES et REFERENCES

1 - Au vu des risques liés aux nanomatériaux, l'ANSES préconise un encadrement renforcé, veillenanos.fr, mai 2014

2 - Mont : les nanotubes de carbone dans le collimateur de la Sepanso, La République des Pyrénées, 25 février 2015 ; voir aussi ANSES, Avis relatif à "l'évaluation des risques liés au GRAPHISTRENGTH C100 réalisée dans le cadre du programme Genesis", 28 novembre 2013

3 - Cf. Avec sa SinList, l’ONG ChemSec alerte un public non expert sur les risques chimiques, Novethic, novembre 2019 et New chemicals on the SIN List challenge the global supply chain, ChemSec, novembre 2019

4 - Cf. Suède: protection des travailleurs contre les nanotubes de carbone potentiellement dangereux dans le secteur manufacturier, OSHA Europe, 2 novembre 2019

5 - Cf. SUBSTANCE EVALUATION CONCLUSION as required by REACH Article 48 and EVALUATION REPORT for Multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNT), synthetic graphite in tubular shape and tangled, BAuA / ECHA, Juillet 2020

6 - Cf. Significant New Use Rules on Certain Chemical Substances (20-1.5e) - § 721.11467Carbon nanotubes (generic), EPA, 17 septembre 2020

7 - Cf. Significant New Use Rules on Certain Chemical Substances § 721.11361 Multiwalled carbon nanotubes (generic), EPA, 18 août 2021

8 - Cf. A semiquantitative risk ranking of potential human exposure to engineered nanoparticles (ENPs) in Europe, Li, Y and Cummins, E, Science of the Total Environment, 778, juillet 2021

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Fiche initialement créée en décembre 2013