Toxicité des nanoparticules de TiO2 : validation de modèles alternatifs

Il existe un grand nombre d’études sur la toxicité des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) (NP). Néanmoins, il existe peu de publications comparant les expositions in vitro et in vivo, et encore moins la comparaison de l’exposition de cellules dans un système d’interface air-liquide (ALI) avec d’autres expositions in vitro et in vivo. L’identification et la validation de marqueurs communs dans différentes conditions d’exposition sont pertinentes pour le développement d’essais de nanotoxicilogie « intelligents » et rapides. Dans ce travail, la viabilité cellulaire a été évaluée in vitro par des essais WST-1 et LDH après l’exposition de cellules NR8383 à un échantillon de NP de TiO2 NM-105. Pour évaluer le profil d’expression des gènes in vitro, les cellules NR8383 ont été exposées aux NP de TiO2 pendant 4 h à 3 cm² de TiO2 NP/cm² de cellules soit 19 g/mL. Pour l’étude in vivo, des Fischer 344 rats ont été exposés par inhalation à un aérosol nanostructuré à une concentration de 10 mg/m3, 6 h/jour, 5 jours/semaine pendant 4 semaines. L’analyse d’expression des gènes a été réalisée immédiatement après la fin de l’exposition. Les résultats ont montré un faible potentiel cytotoxique des NP de TiO2 sur les cellules NR8383. Malgré l’absence de toxicité aux doses étudiées, les différentes expositions au TiO2 induisent la modification significative de l’expression de 18 gènes communs qui sont impliqués dans la régulation de la mitose, la prolifération cellulaire et l’apoptose, l’inflammation, et le transport de protéines membranaires. Parmi ces gènes, nous avons remarqué la régulation des gènes Ccl4, Osm, Ccl7 et Bcl3 qui pourraient être suggérés comme biomarqueurs de réponse précoce après l’exposition aux NP de TiO2. D’autre part, la comparaison des trois modèles nous a aidés à valider les modèles alternatifs, à savoir les approches ce culture de cellules en condition submergée et ALI.