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Les nano-particules : miracles et soupçons

Ecrit le 18 janvier 2017

Y en a qui mettent de la ferraille dans le béton : ça fait du béton armé, plus solide dit-on (sauf en cas d’incendie). Y en a qui mettent de la ficelle dans le béton : cela renforcerait aussi la solidité. Mais tous ces gens-là sont des rigolos, des attardés, car, de nos jours il y a beaucoup mieux : ya les nanos !

Les nanoparticules existent dans la nature – dans les éruptions volcaniques par exemple, ou encore sous les pattes du gecko, qui s’accroche à toute surface. Elles peuvent aussi naître de l’activité humaine – comme les particules fines, issues par exemple de la combustion dans les moteurs diesel.
 
Elles se définissent par leur taille : nano, comme nanomètre, c’est un milliardième de mètre. Un cheveu humain fait environ 80 000 nanomètres d’épaisseur. Il y a autant de différences entre une nanoparticule et une orange qu’entre une orange et la Terre.

Ce changement d’échelle n’est pas anodin, le même matériau, à échelle nanométrique et macroscopique, présente des propriétés et des comportements différents. Exemple : le carbone est friable dans une mine de crayon, mais plus résistant que l’acier quand il est sous forme de nanotubes. L’or, sous forme « nano », devient rouge. Surtout, les nanomatériaux sont divisés en beaucoup plus de particules, et présentent une « surface spécifique » – soit une superficie réelle – bien plus importante, ce qui génère une plus grande réactivité à l’environnement.
De nos jours, il existe des nanoparticules manufacturées, intentionnellement créées par l’homme. En 2010-2015, elles concerneraient l’emploi de 2 millions de personnes, selon une estimation de la National Science Foundation. Pour les seules applications alimentaires, la valeur du marché atteindrait 4,4 milliards d’euros en 2012, selon la FAO et l’OMS. Pour l’Ineris, « de telles perspectives éveillent l’émulation et justifient le soutien des pouvoirs publics ». L’Union Européenne, par exemple, a investi 3,5 milliards d’euros entre 2007 et 2013 pour les nanotechnologies.

Les nano particules peuvet se retrouver dans notre alimentation de façon fortuite : elles sont en effet utilisées dans des domaines extrêmement variés – pneus, crèmes solaires, panneaux photovoltaïques, etc. – et peuvent donc être relâchées dans la nature. Elles sont aussi utilisées dans l’agriculture, par exemple dans certains pesticides. Or, des chercheurs ont montré que des plants de soja pouvaient par exemple absorber, jusque dans leurs haricots, des nanoparticules d’oxyde de zinc présentes dans des produits cosmétiques.

Mais il n’y a pas que le hasard : les nanoparticules sont de pllus en plus présentes dans le secteur alimentaire pour les innombrables propriétés qu’elles font miroiter – pour les emballages en particulier. Et puis elles sont directement incorporées dans les aliments via les additifs alimentaires. Aux Etats-Unis un Américain consommerait chaque jour des nanoparticules de dioxyde de titane, utilisées comme colorant blanc dans de nombreux dentifrices et aliments – en particulier les friandises, comme les chewing-gums Trident, les M&M’s ou les Mentos. Sympa pour les marmots.

C’est que les nanoparticules sont à peu près bonnes à tout faire. Dans les emballages alimentaires, elles peuvent servir à barrer la route aux UV, à imperméabiliser un contenant, mais aussi de filtre anti-microbien, d’agent anti-odeurs, de capteur d’humidité... Le nano-aluminium, par exemple, rend le papier aluminium plus réfléchissant et moins collant. Au sein des aliments, leurs propriétés sont tout aussi variées. Elles peuvent renforcer les arômes ou les effets nutritionnels d’un aliment, et, selon les Amis de la Terre, réduire les graisses et les calories qu’il contient, augmenter le nombre de fibres, de protéines, ou encore de vitamines, changer sa couleur...

Miracles et soupçons

Devant tant de miracles de la science, peut-on rester indifférent ou dubitatif voire soupçonneux ? L’Inserm (institut national de la santé et de la recherche médicale) a étudié l’effet des nanoparticules au travail en exposant des souris aux mêmes doses que celles reçues par certaines catégories professionnelles.

De nombreux travailleurs sont, sans le savoir, touchés au quotidien par les nanoparticules. C’est le cas, par exemple, des soudeurs professionnels. À leur propos, l’Inserm souligne qu’une soudure classique à l’arc électrique peut générer 80% de nanoparticules parmi les particules émises dans les fumées dégagées.

Après avoir retrouvé des traces de nanoparticules d’oxydes métalliques dans les poumons de soudeurs professionnels, associées à des inflammations et des fibroses pulmonaires, les chercheurs de l’Inserm ont donc voulu en savoir plus. Ces problèmes de santé étaient-ils dus aux nanoparticules ? Pour le savoir l’équipe de Sophie Lanone a décidé d’étudier le phénomène sur des souris.

Les chercheurs de l’Inserm ont sélectionné les quatre types de nanoparticules d’oxydes métalliques retrouvés dans les poumons des soudeurs : Fe3O4 (magnétite), Fe2O3 (maghémite), MnFe2O4 (jacobsite) et CrOOH (grimaldite). Ils ont alors déposé des échantillons, chaque semaine pendant trois mois, dans les trachées de souris.

Certaines en recevaient 5 microgrammes pour imiter l’exposition des soudeurs professionnels et d’autres 50 microgrammes qui s’apparentent à l’exposition des personnes travaillant dans des usines de fabrication de nanoparticules d’oxydes métalliques.
Et les résultats sont plus qu’alarmants puisque les souris du premier groupe avaient, au bout de trois mois, des tissus pulmonaires entourant les bronchioles deux fois plus épais que chez les rongeurs témoins. Quant au second groupe soumis aux plus fortes doses, les nanoparticules ont généré : « un épaississement quatre fois plus élevé que chez les souris témoins touchant aussi les tissus entourant vaisseaux sanguins et alvéoles pulmonaires... Le tout avec une inflammation du tissu de soutien situé entre les parois des alvéoles ».

La première question qui se pose est celle de l’infiltration, au fin fond de notre corps, des nanoparticules que l’on mange. Plusieurs études montrent qu’elles peuvent franchir les barrières de protection physique, interférer sur le système immunitaire, pénétrer dans les vaisseaux sanguins, le système lymphatique et divers organes. Selon l’Afssa, « le foie et la rate seraient des organes cible ». En outre, la taille des nanoparticules est déterminante dans leurs pérégrinations à travers notre organisme, comme le montre une étude menée sur des souris :  »Les plus petites particules [d’or] ont été retrouvées dans les reins, le foie, la rate, les poumons et le cerveau, alors que les plus grandes sont presque entièrement restées dans l’appareil digestif.« La seconde question est celle de l’effet de ces nanoparticules sur notre santé. Question complexe, et jusqu’ici, pas entièrement résolue. En effet, selon Eric Gaffet, directeur de recherche au CNRS, »il est difficile de généraliser sur la toxicité des nanoparticules, car elle dépend de divers paramètres : leur taille, leur morphologie, leur composition chimique... Il suffit qu’un paramètre change pour que leur toxicité change.« Cependant les nanoparticules peuvent soigner : on peut imaginer d’injecter dans l’organisme, via les vaisseaux sanguins, des »nanosondes" à base d’or, qui pénétreraient à l’intérieur des cellules cancéreuses et qui, excitées par un laser, les détruiraient. Récemment on a parlé d’une nano-colle, un concept entièrement nouveau de collage des gels et des tissus biologiques grâce à des nanoparticules : une solution de nanoparticules de silice qui, une fois appliquée à la peau, permet de fermer des blessures profondes en quelques secondes

Nanoparticules dans notre alimentation, nanoparticules dans le milieu professionnel… le manque de connaissances sur les conséquences pour l’organisme n’aide pas à la mise en place de règles limitant les expositions. Aujourd’hui, grâce à cette étude de l’Inserm, les dangers pour la santé en milieu professionnel ont pu être mesurés. Des résultats qui permettront peut-être de mettre en place une nouvelle réglementation pour limiter les expositions des travailleurs.

Lire le dossier de l’INSERM sur les nanos matériaux :