Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Thèse de Jeanne Volatron co-encadrée par Florence Gazeau, Gaëlle Charron et Damien Alloyeau (laboratoire MPQ).

Soutenance le vendredi 1er juin à 14 heures.

Lieu : bâtiment Condorcet, Salle Luc Valentin (454 A).

Cycle de vie de nanoparticules dans l’organisme : biotransformations et biodégradation

Résumé :

Les nanoparticules sont définies comme des objets de taille nanométrique présentant des propriétés intermédiaires entre la molécule et le matériau. L’exploitation de ces nouvelles propriétés a permis leur émergence dans de nombreux domaines. En particulier, l’utilisation des nanotechnologies dans le cadre de la médecine promet de nouvelles méthodes de thérapie et de diagnostic. L’avènement des nanotechnologies engendre une exposition accrue de l’homme aux nanomatériaux, représentant un risque d’un genre nouveau. À cet égard un grand nombre de recherches porte sur l’étude de leur toxicité. Néanmoins, les questions de dégradation, persistance et transformation des nanoparticules dans l’organisme sont encore peu abordées.

Grâce à leurs propriétés magnétiques uniques, les nanoparticules d’oxyde de fer sont de véritables agents polyvalents combinant thérapie et diagnostic et font l’objet de nombreuses recherches. Des études précédentes effectuées au laboratoire ont montré qu’après injection de nanoparticules d’oxyde de fer in vivo, celles-ci sont confinées dans les lysosomes des macrophages hépatiques et spléniques où elles sont dégradées. Dans le cadre de cette thèse nous nous sommes intéressés en particulier au devenir des produits de dégradation issus de nanoparticules d’oxyde de fer.

Une partie de mes travaux de thèse s’est articulée autour d’une voie possible de métabolisation des produits de dégradation issus de nanoparticules d’oxydes de fer par l’intermédiaire d’une protéine intervenant dans le métabolisme du fer, la ferritine. Nous avons élaboré plusieurs stratégies afin de détecter et de suivre le transfert de métaux vers la ferritine. Ces travaux ont permis de mettre en évidence un processus de prise en charge des produits de dégradation des nanoparticules d’oxyde de fer à l’échelle moléculaire.

Une seconde partie de mes travaux a été consacrée au suivi des produits issus de la dégradation des nanoparticules d’oxyde de fer à l’échelle de l’organisme. La haute concentration endogène en fer rendant impossible ce suivi, une stratégie consistant à marquer les nanoparticules de fer avec un isotope du fer, le ⁵⁷Fe, a permis de suivre les dynamiques de circulation des produits de dégradation in vivo sur une période de six mois. Nous avons également effectué un double marquage des nanoparticules, du cœur inorganique ainsi que de leur enrobage afin de caractériser leur intégrité in vivo sur le long terme.