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Perturbations du profil d’expression génique pulmonaire liées à l’inhalation d’un aérosol de TiO2 nanostructuré chez le rat jeune et âgé

Communication scientifique

L’utilisation des nanoparticules dans les matériaux de construction (peintures, ciments …), dans les industries pharmaceutique, cosmétique ou encore alimentaire est en pleine expansion, sans que leurs effets sur la santé humaine ne soient complètement évalués. De nombreux travaux expérimentaux évaluent la toxicité des nanomatériaux, cependant peu d’études s’intéressent à celle-ci combinée aux effets de l’âge. Le vieillissement étant associé à un risque plus élevé d’apparition de pathologies respiratoires, nous avons comparé la toxicité pulmonaire du dioxyde de titane sur des individus jeunes et âgés.
Des rats Fisher F344, jeunes adultes de 12-13 semaines et âgés de 19 mois, ont été exposés par voie oro-nasale 6 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 4 semaines à un aérosol de dioxyde de titane P25 à une concentration de 10 mg/m3 et les tissus ont été collectés au terme de l’exposition (J0), puis 3 et 28 jours après l’exposition (J3 et J28).
Chez les rats exposés, les approches conventionnelles, telles que l’analyse biométrique du poumon, l’évaluation cytologique et biochimique du lavage broncho-alvéolaire, ont permis de mettre en évidence l’induction d’une inflammation pulmonaire associée à une augmentation du nombre de granulocytes neutrophiles, essentiellement pour les temps courts post-exposition (J0 et J3) et diminuant au temps plus long (J28). Cependant, aucune différence majeure en termes de réponse physiopathologique à la suite de l’exposition à l’aérosol de TiO2 n’a été relevée entre les animaux jeunes et âgés. Afin d’étudier les mécanismes moléculaires impliqués et déterminer d’éventuelles réponses différentielles entres les individus jeunes et âgés, une analyse globale de l’expression des gènes par une approche transcriptomique a été réalisée. En accord avec les résultats physiopathologiques obtenus, une augmentation de l’expression de plusieurs réseaux de gènes codant des protéines liées à l’inflammation, comme la production de chimiokines ou le recrutement de neutrophiles, a été observée au niveau du poumon, aux trois temps d’analyse.
De plus, en comparant les données des puces à ADN issues des rats jeunes et des rats âgés, des listes de gènes spécifiques à chaque groupe d’âge et à chaque temps post-exposition ont été déterminées, mettant en évidence des voies de signalisation perturbées distinctes en fonction de l’âge des animaux.
Cette analyse transcriptomique a ainsi permis d’identifier les perturbations de l’expression génique mettant en évidence les évènements moléculaires éventuellement initiateurs d’une toxicité pulmonaire.

Disciplines de recherche
Toxicologie expérimentale
Etudes Publications Communications