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Quels effets néfastes des nanomatériaux sur la santé ?
Quels effets néfastes des nanomatériaux sur la santé ?
Par l'équipe Avicenn - Dernière modification février 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 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.
Sommaire :
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).
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.
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.
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 nanomatériaux peuvent entraîner des perturbations au niveau de l'ADN (pour rappel, l'ADN humain a une largeur de 2 nm)...
Jusqu'à présent, peu d'études ont examiné la génotoxicité de nanoparticules, un phénomène qui ne détruit pas nécessairement les cellules, mais qui peut 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
Mais les premières études menées ont montré que certaines nanoparticules peuvent endommager directement l'ADN7 : des dommages ont 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 :
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
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
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
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)
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
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.
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
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
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)
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"
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).
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 !) :
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
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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.
RISQUES : Plateformes spécialisées sur les risques nano
RISQUES : Plateformes spécialisées sur les risques nano
Par MD et l'équipe Avicenn - Dernière modification le 10 juillet 2015
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Début octobre 2013 a été inauguré le Pôle nano de l'INRS (l'Institut National de Recherche et de Sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles) à Vandoeuvre-lès-Nancy (Meurthe et Moselle).
Il regroupe sur 500 m² des activités de recherche et comporte trois zones :
1. une zone d'études toxicologiques (inhalation)
2. une salle propre de classe ISO 5 dédiée aux travaux sur les équipements de protection collective
3. une zone dédiée à l'évaluation de l'efficacité des appareils de protection respiratoire, à l'étude des performances d'instruments de mesure des nano-aérosols et à la caractérisation de l'émissivité de nanomatériaux en poudre.
La plate-forme nano-sécurité (PNS) du CEA à Grenoble
Fin novembre 2013 c'est la Plate-forme nano-sécurité (PNS) du CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives) qui a été inaugurée à Grenoble. La PNS est spécialisée sur les questions de protection et de sécurité liées à la mise en uvre des nanomatériaux (mesure, intervention et formation).
Cet équipement rassemble 150 professionnels issus du CEA et de l'INSTN qui coopèrent sur le plan national avec l'INERIS, l'INRS, l'INVS, l'INSERM, l'IRSN, le LNE, le CNRS et conduisent également des projets en région avec les CHU de Saint-Etienne et Aix-Marseille, le CNRS Lyon, ainsi que les universités du site grenoblois.
Le bâtiment de 5000 m2 héberge un service médical de santé au travail, un laboratoire de recherche en biologie médicale et des salles de formation.
La PNS bénéficie des financements de la Région Rhône-Alpes (10 M€) et de l'Etat (3 M€) dans le cadre de l'opération Campus, pour un montant total de 17,3 M€.
Parmi les clients de la PNS du CEA : Schneider Electric, Caterpillar, ...
Une plate-forme nano-sécurisée S-Nano dans l'Oise à Verneuil-en-Halatte
L'Institut national de l'environnement industriel et des risques (INERIS) s'est dotée, sur le site de l'Institut à Verneuil-en-Halatte (Oise) en Picardie, d'une
dans l'air ambiant par des matériaux et produits tout au long de leur cycle de vie
⇒ Ainsi que l'a rappelé Jean-Jack Queyranne, président du conseil régional de Rhône-Alpes, lors de l'inauguration de la plate-forme de Grenoble, ces installations qui ont pour but de « mieux connaître les nanoparticules et leurs effets ainsi qu'à comprendre et évaluer les risques éventuels qui y sont liés » sont un moyen de « répondre aux attentes de nos concitoyens ». Une véritable coordination nationale de ces efforts et de ces investissements est-elle assurée afin de garantir que les doublons soient évités et que l'argent des contribuables soit utilisé au mieux ?
D'autres plate-formes également outillées "nano" dans le sud est de la France
D'autres organismes ont développé une instrumentation mobilisable pour mieux évaluer les risques nano (parmi d'autres), notamment :
le Centre de recherche et d'expertise Ardevie (INERIS-CNRS-CEREGE) vers Aix-en-Provence : il est dédié à lévaluation du comportement dans le temps des matériaux ou déchets avec nanomatériaux. Elle est constituée de laboratoires (lixiviation, percolation...), de pilotes plurimétriques extérieurs (casiers contrôlés, lysimètres...). Elle propose :
d'identifier la présence de nanomatériaux dans des milieux complexes (fractions lixiviables)
de comprendre le vieillissement/altération de déchets et matériaux contenant des nanomatériaux du fait d'agressions chimiques ou environnementales
de modéliser la géochimie et le transport dans le sol vers la nappe
NANoREG, "approche européenne commune aux tests réglementaires des nanomatériaux"
NANoREG, "approche européenne commune aux tests réglementaires des nanomatériaux"
Par MD et l'équipe Avicenn - Dernier ajout le 4 septembre 2014
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NANoREG est un projet co-financé par l'Union européenne dans le cadre du 7ème programme cadre de recherche (FP7) qui vise notamment à développer des modes opératoires normalisés à des fins réglementaires.
Objectifs
Fournir aux législateurs des 15 pays partenaires et des autorités réglementaires de lUnion européenne un ensemble doutils dévaluation de risques liés aux nanomatériaux, à court et moyen terme
Développer à long terme de nouvelles stratégies de tests adaptés aux exigences dinnovation dans lesquelles beaucoup de facteurs peuvent impacter lenvironnement et la santé
Établir une étroite collaboration entre les autorités et lindustrie en ce qui concerne la connaissance exigée pour la gestion des risques (création de bonnes pratiques de gestion des risques)
Les liens avec la normalisation internationale devraient notamment être consolidés par la coopération du comité technique de normalisation ISO/TC 229 "Nanotechnologies".
Calendrier
Le projet a été lancé en mai 2013 et durera quatre ans.
Pilotage et partenaires
NANoREG est piloté par le Ministère des Infrastructures et de lEnvironnement néerlandais.
Le programme regroupe 59 partenaires, dont, en France : le LNE (nanométrologie), l'INERIS, l'INRS, le CEREGE, le CEA, l'IPL, l'ANSES, l'UCO
Le LNE, en collaboration avec l'INRS, doit fournir un aérosol de référence de nanoparticules destiné à améliorer la répétabilité et la reproductibilité des tests d'inhalation couramment utilisés dans le cadre des études de toxicité afin de fiabiliser les conclusions tirées de ces études.
Il interviendra également dans létape de prélèvement à mettre en uvre pour une analyse des nanoparticules par TEM (Microscopie Electronique à Transmission), afin de fiabiliser les résultats de ces mesures et appréhender au mieux les incertitudes qui leurs sont associées.
L'INRS est impliqué au travers de différentes actions expérimentales portant sur la toxicité par inhalation chez l'animal, la caractérisation des nanomatériaux, la mesure des expositions et l'étude de moyens de protection collective.
Budget
Les travaux associés représentent un budget global de 48,7 M, dont 10 M apportés par lUE.
Avancement
Dans le cadre du projet européen NANoREG, des travaux portant sur la génération et la caractérisation daérosols à des fins détudes toxicologiques par inhalation démarrent.
Ces travaux sont conduits par des équipes mixtes dexperts spécialisés dans le domaine des aérosols et en toxicologie.
Vers une réglementation écrite par les industriels pour les industriels ?
Pour les Amis de la Terre1, ce programme illustre l'imbrication profonde du gouvernement et de l'industrie, cette dernière ayant toute liberté pour écrire les règles à sa convenance, conduisant à l'externalisation des coûts environnementaux et sanitaires associés à leurs produits et à la minimisation de la réglementation. En savoir plus
Site internet : http://www.nanoreg.eu
Les travaux du Réseau 31 (R 31) concernant les nanos
Les travaux du Réseau 31 (R 31) concernant les nanos
par MD - Dernière modification janvier 2014
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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.
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.
Fiche initialement créée en mars 2013
Risques associés aux nanomatériaux et nanotechnologies
Risques associés aux nanomatériaux et nanotechnologies
Ce site est édité par l'association Avicenn qui promeut davantage de transparence & de vigilance sur les nanos.
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