Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Des chercheurs de notre laboratoire et leurs collaborateurs ont étudié, chez des souris, le devenir à long terme de nanoparticules métalliques utilisées en imagerie et en cancérologie. L’évolution des propriétés de ces particules constituées d’un cœur d’or et d’une coquille d’oxyde de fer, puis leur élimination, ont été suivies jusqu’à un an après l’injection. Ces travaux, publiés dans ACS Nano, révèlent des différences dans l’élimination des constituants d’une même nanostructure et l’influence des molécules qui entourent les nanostructures sur leur distribution et leur élimination. Ils éclairent ainsi d’un jour nouveau le devenir des nanoparticules et de leurs produits de dégradation dans l’organisme.

© F.Gazeau – MSC

Évolution des nanoparticules hybrides or/oxyde de fer au cours du temps après injection intraveineuse chez la souris. Les hétérostructures sont observées dans les macrophages de la rate, au sein des lysosomes. À gauche, elles sont intactes un jour après injection. À droite, au bout de 7 jours, l’oxyde de fer (moins contrasté) se dégrade localement laissant les nanoparticules d’or (plus contrastées) organisées en chaîne dans le lysosome.

Dans le domaine des nanotechnologies, l’une des questions essentielles que se posent les scientifiques est le devenir des nanoparticules et leur accumulation dans l’organisme. Que l’exposition à ces particules soit intentionnelle (dans un but médical) ou non, on connait mal les processus de prise en charge des nanostructures qui ne sont pas, ou partiellement, éliminées à court terme. Le foie et la rate sont des organes d’accumulation préférentielle : riches en cellules macrophagiques, ils internalisent et stockent rapidement les nanoparticules. Ces dernières se retrouvent le plus souvent confinées dans des compartiments intracellulaires, les lysosomes, où elles subissent un environnement acide et riche en enzymes. Les lysosomes, couplés à la machinerie cellulaire, parviennent-ils à dégrader des particules métalliques ? Comment les matériaux constitutifs des nanoparticules (cœur inorganique et couverture organique) influencent-ils cette éventuelle dégradation ? Pour en savoir plus : site du CNRS (INSIS).

Référence : The One Year Fate of Iron Oxide Coated Gold Nanoparticles in Mice Kolosnjaj-Tabi J, Javed Y, Lartigue L, Volatron J, Elgrabli D, Marangon I, Pugliese G, Caron B, Figuerola A, Luciani N, Pellegrino T, Alloyeau D, Gazeau F. ACS Nano. 9(8):7925-39 (2015). DOI:10.1021/acsnano.5b00042