Les portes d'entrée des nanomatériaux dans le corps humain

Par MD, SD et l'équipe Avicenn - Dernier ajout janvier 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.

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On distingue communément trois principales voies d'exposition potentielle aux nanomatériaux :

• Inhalation - Appareil respiratoire
  
• Ingestion - Appareil digestif
  
• Contact cutané - Peau
  

Mais elles sont en fait plus nombreuses :

• Voie urogénitale
  
• Effraction cutanée
  
• Voie parentérale
  

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, 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, des chercheurs britanniques ont alerté sur les risques liés au transfert de nanoparticules contenues dans les tatouages vers le sang, les vaisseaux lymphatiques et différents organes⁵.

• Voie parentérale

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).

Enfin, l'insertion des nanoparticules dans le corps peut aussi se faire en milieu médical par contamination non volontaire : des nanoparticules ont ainsi été retrouvées dans des vaccins⁶.


⇒ 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.

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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 de l’Avicenn, veillenanos.fr
- Nano et Cosmétiques, veillenanos.fr

Ailleurs sur le web :

• Bencsik A., Les nanoparticules nuisent-elles au cerveau ?, Pour la science, n°448, février 2015

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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 :

• Nano et Alimentation - Risques pour la santé : inquiétudes et incertitudes (et les références ainsi que la bibliographie associées), veillenanos.fr
• Travaux de recherche autour des risques et/ou de la détection des nanomatériaux dans l'alimentation, veillenanos.fr

3 - Cf. :

• Nanoparticules de dioxyde de titane et d’argent- Exposition cutanée, Proust N, Techniques de l'Ingénieur, janvier 2017
• Bioengineered sunscreen blocks skin penetration and toxicity, NIBIB, décembre 2015
• La peau est-elle vraiment imperméable aux nanoparticules ?, Vinches L et Halle S, Bulletin de veille scientifique, n° 27, ANSES, septembre 2015
• Nanoparticles skin absorption: New aspects for a safety profile evaluation, Regulatory Toxicology and Pharmacology, 2015 : selon cette revue de la littérature,
  • les nanoparticules de diamètre inférieur à 4 nm peuvent pénétrer et imprégner la peau intacte,
  • les nanoparticules de diamètre compris entre 4 et 20 nm peuvent potentiellement pénétrer une peau intacte et lésée,
  • les nanoparticules de diamètre compris entre 21 et 45 nm peuvent uniquement pénétrer et imprégner une peau lésée,
  • les nanoparticules de diamètre supérieur à 45 nm ne peuvent pénétrer ni imprégner la peau.
  • d'autres aspects jouent un rôle important, surtout pour les nanoparticules métalliques, à savoir leur dissolution dans les milieux physiologiques, qui peuvent causer des effets locaux et systémiques, leur potentiel sensibilisant ou toxique et la tendance à créer des agrégats.
• Interactions of Skin with Gold Nanoparticles of Different Surface Charge, Shape, and Functionality, Fernandes R et al., Small, octobre 2014
• Dermal exposure potential from textiles that contain silver nanoparticles, International Journal of Occupational and Environmental Health, 20(3), juillet 2013
• Dermal Absorption of Nanomaterials, Agence de protection de l'environnement du Danemark, 2013
• Exposition professionnelle aux nanoparticules et protection cutanée, Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement, 74(5), 488–498, novembre 2013
• Relance de la polémique sur la capacité des nanoparticules à traverser la barrière cutanée, veillenanos.fr, 3 octobre 2012.

4 - Voir notre inventaires de produits commercialisés contenant des nanomatériaux, ou par exemple : Dépister le VIH à l’œil 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 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 - New Quality-Control Investigations on Vaccines: Microand Nanocontamination, Gatti AM et Montanari S, International Journal of Vaccines and Vaccination, 4(1), 2017

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Fiche initialement créée en novembre 2013

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