Identification d’une signature génétique prédictive des effets néfastes sur les poumons induits par les (nano)matériaux chez le rat

Les nanoparticules sont largement utilisées dans les produits industriels ou comme additifs alimentaires. Cependant, malgré leur contribution à l'amélioration de notre qualité de vie, des inquiétudes ont été soulevées quant à leur impact potentiel sur la santé professionnelle et publique. Les effets néfastes à long terme de ces produits chimiques doivent être anticipés si nous voulons développer des nanoparticules plus sûres dès leur conception. Ici, nous avons identifié une liste de gènes différentiellement exprimés peu après l'exposition, qui pourraient être prédictifs d'effets pulmonaires indésirables à long terme. Des rates Sprague Dawley ont été exposées soit à la silice cristalline DQ-12 par instillation, soit au dioxyde de titane P25, au noir de carbone Printex-90 ou au nanotube de carbone multi-parois Mitsui-7 par inhalation oro-nasale. Des tissus ont été prélevés à trois temps après l'exposition afin d'évaluer les effets à court et à long terme. Toutes les particules ont provoqué une inflammation pulmonaire. Les analyses histopathologiques et biochimiques ont révélé une accumulation de phospholipides, une lipoprotéinose et un épaississement interstitiel avec dépôt de collagène après l'exposition au DQ-12. L'exposition à la dose la plus élevée de Printex-90 et de Mitsui-7, mais pas de P25, a induit une accumulation de phospholipides. Des changements histopathologiques comparables ont été observés après l'exposition au P25, au Printex-90 et au Mitsui-7. La comparaison des profils d'expression génique globaux a permis d'identifier 15 marqueurs précoces potentiels des effets néfastes des particules sphériques sur les poumons. Avec le Mitsui-7, une signature distincte de l'expression génique a été observée, suggérant que les nanotubes de carbone déclenchent des mécanismes de toxicité différents.