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Nano et Alimentation (4/7) : Risques pour la santé : inquiétudes et incertitudes

Nano-Alim-M
Par MD, DL et l'équipe Avicenn - Dernière modification décembre 2017

Cette fiche fait partie de notre Dossier Nano et Alimentation.
Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.



Des motifs d'inquiétude

Des études ont montré que des nanomatériaux peuvent :

  • franchir les barrières buccale et intestinale et se diffuser dans l'organisme1
    • Des études ont montré par exemple que des nanoparticules de silice ou d'argent s'agglomèrent dans l'eau ou dans les milieux acides (comme l'estomac) mais se réindividualisent dans l'intestin où le pH est neutre ; elles peuvent alors traverser plus facilement la barrière intestinale2.

  • s'accumuler ensuite dans les organes3 (tube digestif, foie, rate mais aussi estomac, reins, poumons, testicules, cerveau), dans le sang et à l'intérieur des cellules ;

  • y causer des perturbations voire des effets toxiques :

  • - Nanoparticules de dioxyde de titane (E171) :
    Des effets néfastes associés à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane ont été observés ces dernières années4 sur l'intestin, le foie, le coeur, l'estomac, ... Or nous en consommons de 0,2 à 1 mg/kg poids corporel/jour pour l'adulte, et chez l'enfant / adolescent aux Etats-Unis de 1 à 3 mg/kg/jour (jusqu'à un maximum estimé à 6 mg au Royaume-Uni pour les plus exposés)5, du fait de la plus forte teneur en TiO2 dans les confiseries. L'autorisation de l'additif alimentaire E171 (dioxyde de titane) en vigueur en Europe depuis 1969 a été reconduite en septembre 20166 par l'EFSA, qui a considéré que les données disponibles sur le E171 dans les aliments ne mettaient pas en évidence de problèmes de santé pour les consommateurs... tout en recommandant de nouvelles études sur les effets possibles sur le système reproducteur. Avicenn a sollicité différents experts pour avoir leur avis sur cette interprétation des données scientifiques. Les réponses que nous avons obtenues insistaient toutes sur le très faible nombre d'études menées à ce jour sur le E171 dans des conditions réalistes d'exposition. L'EFSA a ainsi donné son feu vert à la poursuite de l'utilisation d'un additif très répandu, sans avoir procédé à des tests ni disposé d'études permettant d'évaluer les effets réels de notre consommation cumulée (au quotidien et tout au long de la vie, via différents produits : dentrifrices, médicaments, aliments, etc.). Mais ces derniers mois, plusieurs études7 ainsi que l'ANSES sont venues confirmer les soupçons sur le fait que le E171 pourrait favoriser des problèmes immunitaires voire certains cancers (colorectaux), et légitimer les appels à la plus grande vigilance concernant cet additif, et notamment sa fraction nanoparticulaire.

  • - Nanoparticules de silice (E551) :
    Des effets potentiellement néfastes sur la santé associés à l'ingestion de nanoparticules de silice (le SiO2 correspond à l'additif E551) ont été montrés8, notamment des dysfonctionnements de la division cellulaire et des perturbations du trafic cellulaire9, ainsi que des effets indésirables sur le foie10 ; inquiétant si l'on considère que nous absorbons en moyenne environ 124 mg de nano-silice (E551) par jour11 ; en outre certaines nanosilices sont plus génotoxiques à faibles doses qu'à fortes doses12. La réévaluation de la silice sous forme de E551 (nano et non nano) est en cours ; initialement prévue pour décembre 201613, nous n'avons pas connaissance des résultats au premier trimestre 2017. Ayant constaté in vitro que des nanoparticules de dioxyde de silicium peuvent générer des inflammations dans le tractus gastro-intestinal de souris (une atteinte à la défense immunitaire du système digestif), une équipe de chercheurs suisses préconise une moindre utilisation de particules de silice comme additif alimentaire14.

  • - Nanoparticules d'argent (E174 notamment) :
    Des nanoparticules d'argent sont présentes dans l'additif E174 mais également dans des emballages ou contenants alimentaires antibactériens ; or des nanoparticules d'argent injectées dans le sang de rats ont été retrouvées jusque dans le foie, au niveau noyau des hépatocytes, et altèrent les cellules de cet organe vital15 ; une autre étude a montré que des nanoparticules d'argent administrées par voie orale à des souris ont endommagé les cellules épithéliales ainsi que les glandes intestinales des rongeurs et entraîné une diminution de leur poids16 ; une perturbation de la flore intestinale a également été observée chez des poissons zèbres alimentés avec de la nourriture contenant des nanoparticules d'argent et de cuivre17, ainsi que chez la souris18. Il a été également démontré que l'ingestion de nanoparticules d'argent provoque des altérations permanentes du génome chez la souris et pourraient donc conduire à un cancer19.

Des nanocomposites de dioxyde de cerium (CeO2) peuvent provoquer une altération du métabolisme20

Outre les répercussions sur la santé de l'ingestion de nanoparticules, il est à noter que les risques pour l'environnement sont également mal cernés et plutôt préoccupants21.

De nombreuses incertitudes scientifiques

On ignore aujourd'hui encore beaucoup de choses sur les répercussions que l'ingestion de nanomatériaux peut avoir sur la santé humaine22. Les études de toxicité des nanoparticules par voie orale sont rares et beaucoup ont pu comporter des faiblesses méthodologiques23 qui rendent difficile l'utilisation de leurs résultats. Les conditions expérimentales reflètent encore mal la façon dont les consommateurs sont exposés ; les nanomatériaux considérés sont souvent synthétisés en laboratoire et donc différents des nanomatériaux (et résidus de nanomatériaux) que les consommateurs ingèrent réellement24.
En outre les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules testées et leurs interactions avec la matrice alimentaire sont insuffisamment documentées.
Néanmoins des progrès sont en cours depuis peu, grâce aux améliorations des pratiques des chercheurs, des outils et des protocoles.

L'un des problèmes qui risque de durer encore néanmoins a trait à la grande complexité de l'évaluation des risques liés à l'ingestion de nanomatériaux : la toxicité des nanoparticules diffère en effet selon leurs caractéristiques physico-chimiques (dimension, forme, degré d'agglomération, etc.). Or, ces caractéristiques sont très variables selon les nanomatériaux et peuvent évoluer tout au long de leur cycle de vie :
  • en fonction des conditions dans lesquelles les nanomatériaux sont synthétisés, stockés, éventuellement enrobés ;
  • par les transformations qu'ils subissent lors de la cuisson et de la préparation des plats ou dans l'appareil digestif25 (par exemple au contact du milieu acide de l'estomac, etc.)
  • lors des interactions avec les emballages et/ou avec les autres ingrédients et substances chimiques avec lesquels les nanomatériaux se retrouvent mélangés (avant puis pendant l'ingestion et la digestion) ; on peut craindre par exemple un "effet cocktail" avec certaines molécules26

L'évaluation du risque doit en outre tenir compte :
AsYouSow2013
  • de la susceptibilité individuelle (le stress augmente par exemple la perméabilité intestinale aux xénobiotiques)27 ;
  • de la durée et de la période d'exposition28, sachant que selon une étude récente, les enfants consommeraient deux à quatre fois plus de titane que les adultes du fait de l'ingestion de sucreries ayant des niveaux élevés de nanoparticules de dioxyde de titane29
→ Autant d'éléments qui rendent extrêmement difficile l'évaluation de l'exposition du consommateur et des risques sanitaires liés à l'ingestion des nanoparticules.

Source : As you sow, 2013


En 2009, l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) et l'Organisation mondiale de la santé (OMS) ont convoqué une réunion d'experts sur les incidences des nanotechnologies sur la sécurité sanitaire des aliments : le rapport qui en est issu, publié en 2011, liste les besoins de recherche pour mieux évaluer les risques dans le domaine. Nonobstant le large consensus sur la nécessité de renforcer les recherches sur les risques liés aux nanomatériaux ingérés, ces dernières sont aujourd'hui encore très limitées (voir notre fiche Les travaux de recherche sur les risques associés aux nanomatériaux en lien avec l'alimentation pour plus de détails).
Mais de l'aveu même de scientifiques impliqués dans les études de toxicologie et écotoxicologie, évaluer correctement les risques sanitaires et environnementaux des nanomatériaux a un coût prohibitif. En 2012, Mark Wiesner, directeur du CEINT (USA) avait ainsi résumé la situation : "le nombre et la variété des nanomatériaux est sidérant, il n'y a pas assez d'éprouvettes dans le monde pour procéder à toutes les expériences nécessaires"30. En 2009, des chercheurs ont estimé le coût des études de toxicité à réaliser pour les nanomatériaux déjà existants à 250 millions de dollars au minimum, voire 1,18 milliards de dollars en fonction du degré de précaution adopté, nécessitant entre 34 et 53 ans d'études31. Se pose ainsi la question de la prise en charge par les industriels eux-mêmes du coût de ces recherches.

En attendant des évaluations concluantes, la commercialisation de produits alimentaires contenant des nanoparticules continue

L'ANSES a réaffirmé en avril 2014 dans sa synthèse de l'état des connaissances relatives à l'évaluation des risques associés aux nanomatériaux que "la voie orale, peu étudiée jusqu'à aujourd'hui, devrait faire l'objet d'efforts de recherche spécifiques" (cf. p.8).

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.
Un "groupe de travail" ("GT nano alimentation") composé d'experts indépendants est en cours de constitution. Les résultats de l'expertise initialement attendus pour fin 201732 ne seront pas connus avant septembre 201833.

C'est pourquoi, au regard des conclusions inquiétantes d'une étude publiée par l'INRA le 20 janvier 201734, les ministères chargés de l'économie, de la santé et de l'agriculture ont décidé de saisir conjointement l'ANSES afin de déterminer si l'additif alimentaire E171 présente un éventuel danger pour les consommateurs35.
L'avis de l'ANSES, rendu en avril 2017, confirme que l'étude de l'INRA met en évidence des effets qui n'avaient pas été identifiés auparavant, notamment des effets promoteurs potentiels de la cancérogenèse et demande davantage d'études sur les effets sanitaires de l'ingestion de l'additif alimentaire E17136.

En attendant, les consommateurs continuent donc d'ingérer ces nanoparticules, le plus souvent sans le savoir, faute d'étiquetage !

En savoir plus

Voir sur notre site :

Autres références sur le web postérieures à la réalisation de cette fiche (juin 2013) :
- France 3, Les nanoparticules, un nouveau scandale sanitaire ?, 11 novembre 2016
- Critical assessment of toxicological effects of ingested nanoparticles, McCracken C et al., Environ. Sci.: Nano, 3, 256-282, 2016



⇒ Fiche suivante "Variations sur les thèmes de la prudence, de la confiance et de la vigilance"

NOTES et REFERENCES :

1 - Voir par exemple :

2 - Cf. notre fiche Quel devenir et comportement des nanomatériaux dans le corps humain ?, veillenanos.fr

3 - Nanotechnologies et nanoparticules dans l'alimentation humaine et animale, Afssa (aujourd'hui ANSES), mars 2009 : le tube digestif, le foie et la rate sont les principaux organes cibles. Après administration par voie orale de nanoparticules d'argent de 60 nm à des rats pendant 28 jours, de l'argent a été retrouvé dans l'estomac, les reins, le foie, les poumons, les testicules, le cerveau et le sang : cf. Kim, J.S. et al. Twenty-eight-day oral toxicity, genotoxicity, and gender-related tissue distribution of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats, Inhal. Toxicol., 20(6), 2008

4 - Par exemple :

5 - Voir la référence sur notre fiche Quels ingrédients nano dans notre alimentation ?

6 - Cf. notre fiche Risques associés aux nanoparticules de dioxyde de titane

7 - Publications postérieures à l'avis de l'EFSA rendu en septembre 2016 (liste non exhaustive) :

8 - Cf. notre fiche Risques associés aux nanoparticules de silice et aussi :

9 - Voir notamment :

10 - Voir notamment :
- Silica nanoparticle-induced toxicity in mouse lung and liver imaged by electron microscopy, Fundamental Toxicological Sciences, 2(1) : 19-23, 2015
- Novel insights into the risk assessment of the nanomaterial synthetic amorphous silica, additive E551, in food, van Kesteren PCE et al., Nanotoxicology, 2014

11 - cf. Des nanoparticules de silice dans l'alimentation, un régime risqué ?, OMNT, 20 avril 2011 ; l'article en français n'est plus accessible aujourd'hui, mais la source, en anglais, est toujours accessible : Presence and risks of nanosilica in food products, Dekkers et al., Nanotoxicology, 5(3) : 393-405, 2011

12 - Voir notamment :

13 - Cf. notre fiche Risques associés aux nanoparticules de silice.

14 - Cf. Additifs alimentaires: mieux apprécier le risque des nanoparticules, communiqué de presse, 27 juin 2017 ; Test in-vitro pour évaluer le risque nanomatériaux dans les aliments, Projet mené par Hanspeter Nägeli, de l'Institut de pharmacie et toxicologie vétérinaire de l'Université de Zurich (Suisse) entre 2012-2015 et 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 ; MyD88-dependent pro-interleukin-1B induction in dendritic cells exposed to food-grade synthetic amorphous silica, Winckler HC et al., Particle and Fibre Toxicology, 14:21, juin 2017

15 - Cf. Effects of Silver Nanoparticles on the Liver and Hepatocytes in vitro, Gaiser B.K. et al., Toxicol. Sci., 2012) ;

16 - cf. Toxic effects of repeated oral exposure of silver nanoparticles on small intestine mucosa of mice, Toxicology Mechanisms and Methods, 23(3), Mars 2013 ;

17 - cf. Ingestion of metal-nanoparticle contaminated food disrupts endogenous microbiota in zebrafish (Danio rerio), Environmental Pollution, 174, Mars 2013

18 - Dietary silver nanoparticles can disturb the gut microbiota in mice, Van den Brule S et al., Particle and fibre toxicology, 13, 2016 (voir le résumé et l'analyse en français ici : Effets des nanoparticules d’argent sur les communautés bactériennes, Vernis L., Bulletin de veille scientifique, n°32, octobre 2017)

19 - Oral ingestion of silver nanoparticles induces genomic instability and DNA damage in multiple tissues, Nanotoxicology, 2014
Voir également : Exposure to silver nanoparticles induces size- and dose-dependent oxidative stress and cytotoxicity in human colon carcinoma cells, Toxicology in Vitro, 28(7), : 1280-1289, octobre 2014

20 - Cf. "Nanoparticules d'oxyde : quelle toxicité sur les cellules intestinales ?", travaux du CEA-iBEB réalisés dans le cadre du projet ANR AgingNanoTroph, 3 janvier 2013

21 - Voir par exemple :

22 - Voir notre fiche - Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr ; et plus sépcifiquement sur l'alimentation : Nanoparticle toxicity by the gastrointestinal route: evidence and knowledge gaps, Int. J. Biomed Nanosci Nanotechnol, 3, 163-210, 2013

23 - Voir notre fiche Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr et :

24 - 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

25 - Mammalian gastrointestinal tract parameters modulating the integrity, surface properties, and absorption of food-relevant nanomaterials, Bellmann S et al., WIREs Nanomed Nanobiotechnol., 2015

26 - Des nanomatériaux, combinés avec d'autres substances, ne pourraient-ils pas devenir (plus) dangereux ? Les toxicologues travaillent en isolant des substances ce qui ne permet pas d'établir les effets d'interaction d'une pluralité de substances pénétrant dans l'organisme. Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=EffetsNanoSante#EffetCocktail

27 - Voir aussi E. Houdeau (INRA), "Nanoparticules et barrière intestinale : comprendre les mécanismes de franchissement" : Diaporama, Carrefour de l'innovation agronomique (CIAG), novembre 2012 ; Article académique, Innovations Agronomiques, 24, 105-112, 2012

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

29 - Titanium Dioxide Nanoparticles in Food and Personal Care Products, Weir A. et al., Environ. Sci. Technol., 46 (4), pp 2242–2250, 2012

30 - With Prevalence of Nanomaterials Rising, Panel Urges Review of Risks, New York Times, 25 janv. 2012

31 - The Impact of Toxicity Testing Costs on Nanomaterial Regulation, Environ. Sci. Technol., 2009, 43 (9)

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

33 - 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

34 - Additif alimentaire E171 : les premiers résultats de l'exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane, INRA, communiqué de presse, 20 janvier 2017 ; et E171 : un danger identifié chez le rat, un risque à évaluer chez l'homme, communiqué INRA Sciences & Impacts, 1er février 2017 ; Food-grade TiO2 impairs intestinal and systemic immune homeostasis, initiates preneoplastic lesions and promotes aberrant crypt development in the rat colon, Bettini S et al., Scientific Reports, 7:40373, publié en ligne le 20 janvier 2017

35 - Dioxyde de titane (E 171) : le Gouvernement saisit l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) sur les conclusions d'une étude de l'INRA, communiqué de presse, 20 janvier 2017

36 - Cf. Nanoparticules de dioxyde de titane dans l'alimentation (additif E 171) : des effets biologiques qui doivent être confirmés, Communiqué de l'ANSES, 12 avril 2017 et Avis relatif à une demande d'avis relatif à l'exposition alimentaire aux nanoparticules de dioxyde de titane, ANSES, avril 2017

⇒ Revenir au sommaire du "Dossier Nano et Alimentation"

Fiche initialement créée en mai 2013

Les travaux de recherche autour des risques et/ou de la détection des nanomatériaux dans l'alimentation

Nano-Alim-M
Par MD - Dernier ajout juin 2017 (cette page nécessite une mise à jour et réorganisation)

Rares sont les travaux qui portent spécifiquement et quasi-exclusivement sur les risques associés aux nanomatériaux en lien avec l'alimentation.

L'ANSES a réaffirmé en avril 2014 dans sa synthèse de l'état des connaissances relatives à l'évaluation des risques associés aux nanomatériaux que "la voie orale, peu étudiée jusqu'à aujourd'hui, devrait faire l'objet d'efforts de recherche spécifiques" (cf. p.8).

En juin 2013, nous avions commencé à lister les projets ci-dessous, auxquels nous avons rajouté depuis quelques projets repérés dans le cadre de notre veille.
La liste qui suit n'est donc pas exhaustive ; vous pouvez contribuer à la compléter, en nous signalant les projets à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr).

Sommaire

En France

- Février 2017 : Analyse de Nanoparticules dans les produits de consommation à l'UT2A de Pau

- Janvier 2017 : Marina - Panorama des techniques de caractérisation des nanomatériaux, Guinot C et Lacoste C, CTCPA / CEA

- 2016 et 2017 : Six tests ont été réalisés par le LNE en 2016 pour l'association Agir pour l'Environnement ; le LNE a ensuite diffusé un wébinar : "Comment caractériser et mesurer les nanoparticules dans les produits alimentaires ?" le 2 février 2017 (voir aussi la FAQ associée)

- Projet SolNanoTOX : Détermination de facteurs de toxicité au niveau intestinal et hépatique de deux nanoparticules de taille similaire utilisées en alimentation et en emballage : Recherches in vitro et in vivo sur l'absorption et les mécanismes impliqués.
  • Partenaires français :
    • le laboratoire de Fougères de l'Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES)
    • ISCR Institut des Sciences Chimiques de Rennes
    • Biosit UMS Biosit - Plateforme microscopie électronique MRic TEM
  • Aide de l'ANR : 401 399 euros
  • Partenaires allemands : Federal Institute for Risk Assessment (BfR ) et University of Leipzig (ULEI)
  • Période : mars 2014 - mars 2018

- Différents projets sont pilotés par l'unité TOXALIM du Centre INRA de Toulouse :
  • étude des conséquences fonctionnelles (variables selon la forme absorbée de TiO2) abordées dans l'équipe E11 Toxalim: (Développpement Intestinal, Xénobiotiques et Immunotoxicologie - DIXIT, pilote) associées aux équipes E9 (Prévention et Promotion de la Cancérogénèse par les Aliments - PPCA) et E8 (Génotoxicité et Signalisation - GS)
  • étude des effets d'une exposition aux nanoparticules d'origine alimentaire sur l'intégrité de la fonction intestinale ou la génotoxicité (projet NanoGut)
    • période : 2014-2015 (39 mois)
    • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; CEA Grenoble ; Synchrotron SOLEIL
    • financement : ANSES (PNR EST 2013)
    • détails : étude sur le rat des conséquences d'une ingestion quotidienne de nanoparticules de dioxide de titane (TiO2) dans l'intestin (effets sur sa fonction princeps de barrière biologique, de l'épithélium à l'immunité des muqueuses intestinales) et de son passage vers l'organisme (absorption et distribution).
  • étude du devenir de nanoparticules de dioxide de titane (TiO2) ingérées le long du tube digestif et dans les matrices complexes de l'intestin (contenu gastrique, intestinal et devenir dans les tissus), pour déterminer sous quelle forme métrologique (nanoparticules élémentaires ou agrégats) il atteint l'épithélium intestinal et le traverse.
    • Appels à projet Synchrotron SOLEIL : 2012 réitéré en 2013
    • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; le Synchrotron SOLEIL de Saclay ; UMR MICALIS (INRA de Jouy-en-Josas)
  • "Action Prioritaire" (AP)
    • financement : Département Alimentation Humaine (AlimH) de l'INRA
    • période : 2013-2016
    • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; MICALIS ; laboratoire NutriNeuro de Bordeaux

TOXALIM est également partenaire du Labex SERENADE qui se propose de déterminer l'impact des nanomatériaux sur l'homme et son environnement, d'évaluer les risques potentiels encourus et de définir les normes de gestion du risques associées. Les autres partenaires du Labex spécifiquement impliqués sur les projets de recherche sur l'exposition aux nanos par voie alimentaire sont le BIA (INRA) de Nantes, le CEA de Grenoble et le CEREGE (pilote du Labex).

- Des travaux ont été effectués en France pour le programme européen Nanogenotox (voir plus bas), coordonnée par l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), associant des laboratoires de l'ANSES :

- Un projet d'évaluation de la phytodisponibilité de nanomatériaux a été initié conjointement par le CEREGE et le CIRAD
  • objet : étude du passage dans la chaine alimentaire de nanomatériaux présents dans les sols cultivés : il s'agit d'évaluer quantitativement la phytodisponibilité de nanomatériaux vis-à-vis de cultures destinées à l'alimentation des animaux ou des humains
  • période : 2013
  • partenaires : le CEREGE et le CIRAD

A l'étranger

Lors de la réalisation de notre dossier Nano et Alimentation, nous avons été amenés à repérer d'autres travaux de recherche menés hors de France, que nous présentons ci-dessous, à titre indicatif. La liste ci-dessous ne prétend donc pas à l'exhaustivité.

  • En Suisse
En Suisse, le programme national de recherche (PNR) 64 "Opportunités et risques des nanomatériaux", comporte un Module spécifiquement dédié aux denrées alimentaires décliné en deux volets :

  • Aux Pays-Bas
L'institut de recherche et laboratoire RIKILT de l'Université de Wageningen a différents projets sur les risques nano.

  • Au Royaume-Uni
La FSA (l'agence exécutive du Royaume-Uni responsable de la protection de la santé publique en ce qui concerne l'alimentation) mentionne sur son site plusieurs projets de recherche :

Des chercheurs de l'Université de Plymouth ont nourri des poissons zèbres avec de la nourriture contenant des nanoparticules d'argent et de cuivre et ont observé des perturbations sur la flore intestinale des poissons pouvant affecter leur santé : Ingestion of metal-nanoparticle contaminated food disrupts endogenous microbiota in zebrafish (Danio rerio), Environmental Pollution, 174, Mars 2013

  • En Irlande
Des chercheurs ont étudié la migration d'argent en provenance d'un emballage alimentaire PVC nanocomposite vers de la viande de poulet : Migration and exposure assessment of silver from a PVC nanocomposite, Food Chemistry, 139(1-4), Août 2013

  • Au niveau européen
Le Centre commun de recherche de la Commission européenne (Joint Research Center - JRC) réalise des travaux sur la détection des nanoparticules dans la chaîne alimentaire :

Dans le cadre du programme Nanogenotox coordonné par l'ANSES, des tests in vivo par gavage et des tests in vivo sur des cellules d'intestins sont réalisés. Ces études concernent trois familles de nanomatériaux : la silice, l'oxyde de titane et les nanotubes de carbone.
  • - période : mars 2010 à mars 2014
  • - financements : DG Sanco et Etats membres de l'Union européenne
  • - voir les diaporamas présentés lors de la conférence finale le 22 février 2013 à Paris

Le programme InLiveTox (Intestinal, Liver and Endothelial Nanoparticle Toxicity) coordonné par le Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA (CSEM)
  • - objet : développement d'un modèle in vitro pour simuler l'ingestion de nanoparticules et observer les effets potentiels sur différentes cultures cellulaires (de l'appareil digestif et du foie) ainsi que leur potentiel passage à travers la barrière intestinale
  • - période : mai 2009 - juillet 2012
  • - budget : 3,42 mill. € (financement européen : 2,4 mill. €)
  • - voir le rapport final (en anglais) ou la Présentation en français par France 5 (août 2012) : des réactions sur le foie et les vaisseaux sanguins que les systèmes conventionnels n'avaient pas décelées ont été mises en évidence pour les nanoparticules d'argent.

Le programme NanoLyse :

Différents projets ont été lancés en 2012 sur la détection, l'identification et la quantification de nanoparticules dans les "milieux complexes" (catégories qui peut inclure boissons et aliments) :
  • - INSTANT (Innovative Sensor for the fast Analysis of Nanoparticles in Selected Target Products) et NANODETECTOR ; ils sont financés par le 7ème programme cadre européen (le premier à hauteur de 3,8 millions d'euros)
  • - SMART-NANO (Sensitive MeAsuRemenT, detection, and identification of engineered NANOparticles)

Voir également les projets de recherche sur la métrologie des nanomatériaux que nous avons recensés ici.

  • En Inde
Des chercheurs de Banaras Hindu University (Varanasi, Uttar Pradesh) ont administré des nanoparticules d'argent par voie orale à des souris qui ont abîmé les cellules épithéliales ainsi que les glandes intestinales des rongeurs et entraîné une diminution de leur poids : Toxic effects of repeated oral exposure of silver nanoparticles on small intestine mucosa of mice, Toxicology Mechanisms and Methods, 23(3), Mars 2013

  • Aux USA
Différentes équipes de recherche travaillent sur la détection de nanoparticules dans l'alimentation, notamment :
Voir la revue de la littérature : Nanoparticle toxicity by the gastrointestinal route: evidence and knowledge gaps, International Journal of Biomedical Nanoscience and Nanotechnology, 3(1-2), 163-210, juin 2013

  • Collaborations Internationales
- Utility of models of the gastrointestinal tract for assessment of the digestion and absorption of engineered nanomaterials released from food matrices, Nanotoxicology, août 2014



LIRE AUSSI sur notre site :

Fiche initialement créée en Juin 2013

Les portes d'entrée des nanomatériaux dans le corps humain

Par MD, SD et l'équipe Avicenn - Dernier ajout septembre 2017

Cette fiche est la première partie de notre Dossier Nano et Risques pour la santé. 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.

On distingue communément trois principales voies d'exposition potentielle aux nanomatériaux :
Mais elles sont en fait plus nombreuses :

Le degré de pénétration des nanomatériaux est dans chaque cas conditionné par les caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux (taille, forme, etc.).

Inhalation*

L'inhalation constitue la principale voie de pénétration des nanomatériaux dans le corps humain, en tout cas pour les travailleurs impliqués dans la fabrication ou manipulation de nanomatériaux sous forme de poudre.
Les nanomatériaux susceptibles d'être inhalés par le grand public sont ceux qui sont contenus sous forme de poudre ou dans les sprays : produits ménagers, sprays de crèmes solaires, peintures aérosols par exemple.
Une fois inhalés, les nanomatériaux peuvent être rejetés ou rester dans l'appareil respiratoire (sur les fosses nasales, les bronches et les alvéoles pulmonaires) ou encore être conduits dans le système gastro-intestinal après déglutition.
Une fois inhalés, les nanomatériaux de diamètre compris entre 10 et 100 nm pénètrent plus profondément dans les alvéoles que les particules micrométriques ; en revanche les nanomatériaux plus petits restent dans les voies aériennes supérieures1.

Ingestion*

Présents dans notre alimentation et dans les médicaments, les nanomatériaux peuvent se retrouver dans le système gastro-intestinal. Plus les nanomatériaux sont petits, plus ils seraient absorbés par l'appareil digestif et dispersés ensuite dans l'organisme2.

Contact cutané*

Les nanomatériaux présents dans les cosmétiques ou les vêtements par exemple peuvent entrer au contact de notre peau.
La pénétration des nanomatériaux à travers la peau est possible, même si les rares résultats disponibles laissent à penser qu'elle est relativement limitée et concerne davantage les plus petites particules, en dessous de 45 nm environ (des nanoparticules de polystyrène de 200 nm peuvent néanmoins traverser la peau)3.
Les nanomatériaux peuvent pénétrer plus profondément que les matériaux micrométriques, en général bloqués par les couches supérieures de l'épiderme. Leur passage à travers la peau serait facilité par le sébum, la sueur, les flexions répétées de la peau, ainsi que par les lésions cutanées.

Autres voies

  • Voie urogénitale
Des nanomatériaux comme le nanoargent entrent dans la composition de sous-vêtements, de gels vaginaux antibactériens et spermicides4. Franchissent-ils alors les barrières physiologiques ? Avicenn n'a pas recensé d'études sur ce sujet.

  • Effraction cutanée
Récemment, plusieurs équipes de chercheurs ont alerté sur les risques liés au transfert de nanoparticules contenues dans les tatouages vers le sang, les vaisseaux et ganglions lymphatiques (entraînant leur gonflement chronique) et différents organes5.

  • Voie parentérale (intra-veineuses, vaccins, ...)
Cette voie est utilisée en médecine : il s'agit des voies intraveineuses, sous-cutanée, intradermique ou intramusculaire, par lesquelles des nanomatériaux peuvent être introduits dans le corps humain.
Des dispositifs médicaux implantables comportant des nanorevêtements sont également testés ou développés (pace-makers, prothèses).
Des nanoparticules sont également présentes dans des vaccins :
  • certaines par contamination non volontaire6, mais en nombre si infime qu'il pourrait, selon l'Agence européenne des médicaments, être constaté "partout dans l'environnement" et "ne devrait pas être considéré comme un risque pour la santé"7
  • d'autres à des fins thérapeutiques, principalement à l'état de recherche et développement mais pour certains déjà en voie de commercialisation8.

Et après ? Là encore les incertitudes sont nombreuses. Leur diffusion dans l'organisme est encore mal connue : les nanomatériaux ne sont pas nécessairement dégradés ou éliminés et peuvent s'accumuler et avoir des effets délétères. Dans tous les cas, les caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux (taille, forme, etc.) influent sur le degré de pénétration et la toxicité des nanomatériaux dans l'organisme.

Lire aussi nos fiches :
- Nano et Santé : Bibliographie, veillenanos.fr
- Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr
- "Caractéristiques physico-chimiques" et toxicité des nanomatériaux, veillenanos.fr
- Quel devenir et comportement des nanomatériaux dans le corps humain ?, 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
- L'approche nano “safe by design” ? Décryptage d'Avicenn, veillenanos.fr
- Nano et Cosmétiques, veillenanos.fr

Ailleurs sur le web :

NOTES et REFERENCES
1 - Pour plus de détails, voir Les nanomatériaux, INRS, ED6050, septembre 2012. Et aussi Les nanoparticules d'uranium traversent la barrière pulmonaire, Aktis (IRSN), octobre-décembre 2013

2 - Voir nos fiches :

3 - Cf. :

4 - Voir notre inventaires de produits commercialisés contenant des nanomatériaux, ou par exemple : Dépister le VIH à l'oeil nu ou le contrer avec une crème ?, janvier 2014 et Use of silver nanoparticles increased inhibition of cell-associated HIV-1 infection by neutralizing antibodies developed against HIV-1 envelope proteins, Journal of Nanobiotechnology, 9:38, 2011

5 - Voir notamment :
- Scientists find that nanoparticles from tattoos travel inside the body, ESRF, 12 septembre 2017 (Synchrotron-based ν-XRF mapping and μ-FTIR microscopy enable to look into the fate and effects of tattoo pigments in human skin, Schreiver I et al., Scientific reports, 2017)
- le communiqué de l'Université de Bradford (Royaume-Uni) et l'article des Amis de la Terre Australie : Des nanoparticules dans les tatouages pourraient causer des cancers (en anglais), 4 novembre 2013

6 - Voir notamment :

7 - Les vaccins sont-ils « contaminés par des nanoparticules toxiques » ?, Le Monde, 19 juillet 2017

8 - Voir par exemple :
- Des vaccins à base de nanoparticules, Les Echos, 3 octobre 2007


Fiche initialement créée en novembre 2013
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