Matériels et méthodes

19

I.Propriétés physiques et caractérisation des nanoparticules SiO2

Les oxydes métalliques suscitent depuis longtemps, un intérêt technologique et industriel

justifié par leurs propriétés diverses (optiques, électriques, magnétiques…), associées à leurs

caractéristiques générales telles que la dureté mécaniques, la stabilité thermique et l’inertie

chimique. Dans ce contexte, la silice par exemple peut exister, selon la température, sous de

nombreuses formes cristallines allotropiques, en particulier le quartz, la tridymite et la

cristobalite. Si la silice cristallisée (quartz) est chauffée à plus de 870°C, elle peut se

transformer en une sorte de silice cristallisée connue sous le nom de tridymite; si la silice

cristallisée (quartz) est chauffée à plus 1470°C, elle peut se transformer en une sorte de silice

cristallisée connue sous le nom de cristobalite (Mosesman et al,1941).

Les transformations de trois principales formes de la silice sont essentiellement dépendantes

de la pression, de la température et de la pression de vapeur d’eau.

Tableau 1 : Propriétés physico-chimiques de la silice.

La silice à une structure covalente, il présente une température de fusion élevée de l’ordre de

1610°C. Elle peut exister sous différentes formes cristallines (variétés allotropiques) comme

le quartz (stable à température ambiante) mais aussi la cristobalite. La cristobalite a la

structure suivante : les atomes de silicium sont placés comme ceux du carbone dans le diamant

(cubique : a = 7,126 Å) avec toujours un atome d'oxygène au centre d'une paire d'atomes de

silicium.

20

D’après la structure du silicium, tous les atomes de silicium sont dans un environnement

tétraédrique. Si l’on insère un atome d’oxygène dans chaque liaison Si-Si, chaque atome de

silicium devient entouré de quatre atomes d’oxygènes. On peut considérer la structure de la

cristobalite comme un assemblage de tétraèdres SiO4 composés d’un atome de silicium au

centre de quatre atomes d’oxygènes. L’entité appelée silicate à donc pour formule SiO44-

et sa

géométrie est tétraédrique. La cristobalite peut en fait être considérée comme un assemblage

cubique faces centrées d’ions Si4+

, avec des ions SiO44-

occupant la moitié des sites

tétraédriques. Les atomes de silicium sont alors tous équivalents et liés à quatre atomes

d’oxygènes chacun.

Le quartz, de formule brute SiO2, cristallise dans le système hexagonal, dans lequel les atomes

de silice sont tétraédriques et connectés à quatre atomes d’oxygènes. Dans la figure ci-dessous

(figure 10), la maille élémentaire est indiquée en bleu : c’est le motif qui se répète à l’infini

dans le cristal.

Figure 10: La maille élémentaire du quartz SiO2

Chaque atome de Si à quatre liaisons avec des atomes d’oxygène et chaque atome d’oxygène

à deux liaisons avec des atomes de silicium.

La silice (SiO2) est l’un des matériaux les plus couramment utilisés aujourd'hui dans une

multitude de domaines en raison de ses propriétés optiques, de ses qualités d’isolant électrique

et thermique, de sa dureté et de sa résistance chimique. Ce dernier constituant 12% (en masse)

de la lithosphère (partie supérieure de la croute terrestre), la silice est un minéral composé de

l’oxygène et le silicium qui sont respectivement le premier et le deuxième constituant, par

ordre d’importance, de lithosphère.

La propriété la plus remarquable de la silice, est sans doute sa résistance très élevée

(1014

Ω.cm) aux attaques chimiques. Sa température de fusion est élevée (1710°C) et à l’état

liquide sa viscosité est très élevée. D’autre part l’écart de la bande du gap de dioxyde de

silicium (8.9 eV) est beaucoup plus élevé que celui du silicium (1012 eV). Le verre de silice

21

pure, est un excellent isolant thermique, acoustique et électrique. Il présente un coefficient de

dilatation thermique très faible, c’est un très bon diélectrique. L’étude de la résistivité du

quartz montre que ce dernier comme beaucoup d’autres diélectriques ne répond pas

rigoureusement à la loi d’Ohm (U=RI). La résistivité apparente varie avec l’intensité du

champ électrique appliqué. Dans le même ordre d’idée, l’étude de la diffusion ionique et la

conductivité électrique dans le quartz, montre que la conductivité électrique à 500 °C varie

entre 5.10-10

Ω-1

.cm-1

et 5.10-9

Ω-1

.cm-1

.

Figure 11 : Spectre de transmission infrarouge de la silice pure

Le spectre d’absorption IR de la silice pure sur la figure 11, montre deux faibles bandes

apparaissant autour de 3481 et 1629 cm-1qui sont caractéristiques des groupes OH et de l’eau

moléculaire, respectivement. Les quatre pics situés à 480, 622, 792, et 1069 cm-1

sont

attribués à différents modes de vibrations de Si-O-Si .Il est connu que le traitement thermique

de la silice dans l’air à des températures supérieures à 600 °C provoque la formation des

liaisons non pontâtes pièges à trous sur l’oxygène .Ces centres radiatifs ont été retenus par

quelques chercheurs comme origine du pic rouge à 1,9 eV obtenu dans la silice massive.

D’autres auteurs, notamment Glinka étal.1993 considèrent comme centre de recombinaison

radiative émis à 1,8 eV par la surface de nanoparticules de silice.

II. Caractérisation des nanoparticules de dioxyde de silicium

(SiO2)

Les nombreuses propriétés avantageuses du dioxyde de silicium qui est également très utilisé

dans l'industrie de la microélectronique où il sert comme couche de passivation. Il est utilisé

22

en abondance On l'utilise dans la fabrication de verre, de ciment, et dans la production

de silicium (Ursula et al,2013).

Diverses techniques expérimentales sont utilisées pour établir les caractéristiques structurales,

physico-chimiques et optiques de nos échantillons. Des photos de microscopie électronique à

transmission (MET) ainsi que les diagrammes de diffraction des rayons X ont été effectuées

au Laboratoire de Physique des Matériaux de Microscopie électronique et au laboratoire de

diffractomètre des rayons X (DRX) à la Faculté de Science de Bizerte (Amlouk et al, 2006).

La diffraction des rayons X (DRX) permet d’identifier les phases cristallines présentes dans le

matériau. Dans la configuration θ-2θ utilisé dans cette étude, la surface de l’échantillon est

irradiée par un faisceau monochromatique de rayons X sous un angle θ variable. Les

diagrammes obtenus sont enregistrés dans un domaine angulaire compris entre 5° et 70° en 2θ

par pas de 0,02. Les nanoparticules du dioxyde de Silicium utilisées dans notre étude

possèdent une taille de 30 à 40 nm.

Figure 12 : Diagrammes de diffraction des rayons X des nanoparticules de dioxyde de

Silicium (NPs-SiO2)

II. Préparation des suspensions des nanoparticules de SiO2

La dispersion des nanoparticules a été réalisée par sonication, c’est une technique mettant en

œuvre des ultrasons : onde mécanique qui est caractérisé par une fréquence supérieure à 20

kHz. Ces ultrasons permettent de rompre les interactions intermoléculaires ce qui engendre

l’obtention des nanoparticules moins agglomérées et moins agrégées, si la surface de liaison

entre deux particules est faible. (Sugibayashi et al, 2008)Ainsi, plus le temps de sonication est

long plus les interactions intermoléculaires sont cassées et meilleure est la dispersion (Gun’ko

et al, 2001).

23

Il s’agit d’un sonicateur qui est un homogénéisateur à ultrasons, BANDELIN SONOPLUS,

modèle HD 2070, muni d’un coupleur adapté et d’une microsonde conique, de diamètre 13

mm. Un bain thermostaté a été utilisé pour maintenir une température inférieure à 4°C.

Figure 13 : Montage d'un sonicateur

La solution mère qui correspond à une suspension des nanoparticules de SiO2 dans de liquide

physiologique est mise dans un tube conique en plastique. La sonde du sonicateur est plongée

directement dans la solution mère des nanoparticules pendant 1 heure et à une amplitude de

30 %. Dans le but d’éviter la surchauffe du matériel et de la suspension, le mode pulsé a été

utilisé, avec une seconde de pulsation suivie d’une seconde d’arrêt, et le tube contenant la

solution est mise dans un bécher remplie de glaçon. Une photographie de la solution après

dispersion est présentée à la figure 13.

24

Figure 14: Une photographie des suspensions des NPs SiO2 (source personnelle)

III. Animaux

Les animaux utilisés au cours de cette étude sont des rats mâles de souche Wistar (SIPHAT,

Tunisie), pesant en moyenne 100-150 g au début des expériences. Ces rats ont été répartis

aléatoirement en trois groupes de quatre (serie1) et en trois groupes de six (serie2), dans des

cages de dimension standard (40x28x18 cm), en ayant un accès libre à l’eau et la nourriture.

Ils ont été placés dans l’animalerie de la Faculté des Sciences de Bizerte, à une température de

25±2°C, une humidité relative de 50±10%, selon un cycle de 12 heures lumière/12 heures

obscurité. Ces rats ont été acclimatés deux semaines avant l’expérience dans l’animalerie pour

s’adapter aux conditions environnementales.

Après cette période d’adaptation, on à réalisées une seule injection intraveineuse (iv) pout les

rats de la série 1 et cinq injections intraveineuse pendant 5 jours successives, ces injection

sont séparées les unes au autres par un intervalle de 24h, puis on à fait les différentes tests

comportementales, et au niveau du 14 éme

jour, les rats ont été sacrifiées pour évaluer les

facteurs biochimiques, hématologiques, et histologiques.

IV. Traitement des animaux

Les rats sont repartis en six lots, les trois premiers lots de 6 rats et les restes comportent 4rats.

Deux lots témoins et quatre lots traités.les lots qui contient 6 rats ont subit cinq injections

intraveineuses (iv) tous les jours respectivement de chlorure de sodium (9‰) et d’une

solution de nanoparticule de dioxyde de silicium (SiO2) à 10 mg/Kg et à 20mg/Kg du poids

corporelle.

25

Figure 15 : Schéma représentatif de la répartition des rats.

Les injections ont été réalisées au niveau de la queue de chaque rat (figure 16). Le poids

corporel est pris avant chaque injection .Ces six lots sont regroupés en deux séries 1 et 2,

comprenant chacune un lot témoin et deux lots traités. Les rats de la première série ont été

sacrifiés après 48 heurs et les rats de la deuxième série ont été sacrifiés respectivement après

14 jours dés la première injection.

Figure 16: Technique d’administration des nanoparticules SiO2 par voie intraveineuse chez le

rat (source personnelle).

V. Les tests comportementaux

Il existe plusieurs tests de mesures de la réactivité émotionnelle : L’open Field, Le labyrinthe

en croix surélevé, et le test de piscine de Morris.

Dispositif Seringue

La queue du rat

26

1. Test d`anxiété : Le labyrinthe en croix surélevé

Le labyrinthe en croix surélevé utilisé au cours de cette étude est un dispositif en bois, le

dispositif est en forme de croix et élevé à une hauteur de 40 à 60 cm du sol (figure 17). Deux

bras opposés sont ouverts, sans parois, et les deux autres bras, perpendiculaires aux

précédents, sont fermés par des parois. Ainsi, le principe du test repose sur le conflit

d’approche / évitement des bras ouverts car les bras ouverts du dispositif sont plus anxiogènes

que les bras fermés.

Dans ce test, chaque rat était initialement positionné au centre du labyrinthe situé à

l’intersection des quatre bras, la tête orientée vers l’un des bras ouverts ; il avait libre accès

aux quatre bras pendant une durée de 5min. ce dispositif était disposé dans notre laboratoire,

bien isolé du bruit ,on enregistre le comportement des rats grâce a une camera vidéo.

Les résultats ont été exprimés en :

Temps passés (s) dans les BO, dans les BF,

Nombres de visites dans les BO, dans les BF,

Nombre total de visites dans les différents bras (BO+BF),

Figure 17 : Dispositif du labyrinthe en croix surélevé (Roy and Chapillon, 2004).

2. Test de réactivité émotionnelle : L’open Field

L’open Field (OF) a été décrit pour la première fois en 1934 par Hall. Le dispositif mesure

principalement les différences de réactivité émotionnelle, le caractère exploratoire, l’activité

motrice chez le rat. Le test consiste à placer l’animal dans une enceinte inconnue, puis à

27

observer son comportement et l’évolution de ce comportement au cours de plusieurs sessions

d’exposition. Le dispositif utilisé, représenté par la figure 18, est une enceinte circulaire en

acier de 1 mètre de diamètre et de 50cm de haut. Il est divisé en 7 secteurs de même superficie

: 1 secteur central et 6 secteurs périphériques. Le secteur périphérique, qui comporte la lettre

D est le point de départ pour les animaux à chaque session. L’activité locomotrice a été

mesurée dans l’OF par la compilation du nombre total de secteurs traversés. La durée d’une

séance d’observation a été fixée à 5 minutes pour chaque animal. Une caméra a été fixée au

plafond, reliée à un moniteur en circuit fermé qui couvre la totalité du dispositif de l’OF.

Figure 18 : Dispositif de l’Open Field (Hall. 1938).

A : objets; D: départ; P: 6 secteurs périphériques ; C : centre (source personnelle).

Variables mesurées

La locomotion dans l’open Field a été évaluée en relevant le temps passé par les animaux

dans les parties périphériques et centrales, ainsi que le nombre d’entrées dans la partie

centrale. Nous avons également mesuré le nombre et la durée de contact avec les objets.

3. Test de piscine de Morris

La piscine de Morris sert à étudier chez l’animal, les capacités à mémoriser et à gérer

l'information spatiale ou non spatiale dans une situation stressante et violente. Ainsi, la tâche

consiste pour l'animal à trouver à l'aide des indices distaux une plate-forme invisible,

immergée dans un bassin rempli d'eau opacifiée. Les performances sont évaluées à partir des

28

mesures des distances parcourues ou des latences pour atteindre la plate-forme

(DEGUIL.2009).

a .Dispositif de travail

Le dispositif expérimental du test de la Piscine de Morris est constitué d’une enceinte

circulaire en métal de 140 cm de diamètre et de 40 cm de hauteur surmonté d’une caméra

(figure 19). La piscine est remplie à moitié par de l’eau rendue opaque par l’adjonction de

blanc de Meudon et maintenue à 22°C pendant toute l’expérimentation. Une plate-forme

circulaire en plexiglas est disposée à l’intérieur de l’enceinte Le trajet effectué par l’animal

dans la piscine est filmé à l’aide d’une caméra vidéo qui transmet l’image à un ordinateur qui

numérise ce trajet et l’enregistre. A partir de cet enregistrement, l’ordinateur calcule, entre

autres variables, la latence que met l’animal à rejoindre la plate-forme au cours du trajet.

(DEGUIL.J, 2009)

Figure 19 : le protocole de la mémoire de référence (DEGUIL.J, 2009)

Ce protocole de mémoire de référence consiste à localiser la plate-forme dont la position reste

inchangée, elle a localisées dans le quadrant Nord-Est : NE au cours des 4 jours consécutifs

d’acquisition. Ce protocole commence par une phase de familiarisation de l’animal avec le

dispositif expérimental et permet à l’animal d’intégrer le but à la cour du premier jour qui est

caractérisée par une plate-forme visible au dessus de la surface de l’eau facilitant son accès

puis rendue invisible par immersion les 3 jours suivants. Chaque rat subit une séance

29

quotidienne de 4 essais séparés par un délai de 10 min durant lequel l’animal est replacé dans

sa cage. A chaque essai, l’animal est déposé dans l’eau face à la paroi depuis un point de

départ déterminé qui varie d’essai en essai. L’essai se termine lorsque le rat atteint la plate-

forme, ou bien lorsque 60s se sont écoulées. Si l’animal ne trouve pas la plate-forme durant

les 60s de l’essai, elle est guidée par l’expérimentateur jusqu’à la plate-forme. Une fois

l’animal sur la plate-forme, il y est laissé pendant 10s avant que l’expérimentateur ne le

remette dans sa cage. On calcule les moyennes des performances obtenues aux 4 essais d’un

même jour et ceci pour les 4 jours d’apprentissage. Vingt-quatre heures après le dernier essai

de cette période d’apprentissage, la plate-forme est retirée du bassin et les rats subissent un

test de rétention de 60s (probe test) permettant d’évaluer la mémoire spatiale de référence. Au

cours de ce test, on mesurera le temps passé dans le quadrant NE qui contenait la plate-forme

au cours des essais précédents.( DEGUIL, 2009)

VI. Sacrifice des animaux et prélèvement des organes

Quatorze jours après le début de traitement, les animaux sont sacrifiés par décapitation, la

technique consiste à pratiquer une section du cou avec une guillotine. Le sang est collecté au

moment du sacrifice sur tubes secs, tubes à héparine et tubes EDTA pour la NFS (numération

de la formule sanguine). Après centrifugation à 3500 tr/min pendant 15 min des tubes

héparinés, le sérum et le plasma sont récupérés dans des tubes eppendorf et conservés à -20°C

en vue de la séparation des fractions lipoprotéiques (sérum) et le dosage des paramètres

biochimiques. Le foie, le cerveau, la rate, les reins, la prostate et les vésicules séminales sont

soigneusement prélevés, rincés avec du NaCl à 9‰, ensuite pesés. Les organes ont été fixés

dans du formol à 10% et serviront pour l’étude histologique.

VII. Dosages des paramètres biochimiques

Les différents dosages biochimiques ont été réalisés au laboratoire de biochimie au niveau

de l’hôpital régional de Bizerte à partir de sang veineux des rats étudiés.

1. Dosage de la glycémie

La glycémie est la concentration de glucose dans le sang. Ainsi le glucose est la principale

source d’energie.la glycémie est le paramètre fondamental de diagnostic, du pronostic et de la

surveillance du traitement lors de l’étude du diabète.

30

La détermination enzymatique du glucose selon les réactions suivantes :

2. Dosage de l’urée L’urée ou carbamide est un composé organique, son taux dépend de la fonction rénale, des

apports alimentaires en protéines, de l'état d'hydratation, ainsi la détermination de se dernier

permet d'évaluer une éventuelle atteinte rénale aussi il permet d'estimer la consommation en

protéines.

La détermination enzymatique de l’urée selon les réactions suivantes :

3. Dosage de la créatinine La créatinine est un déchet métabolique de la créatine, formée dans le foie à partir de

l’arginine, de la glycine et de la méthionine, éliminée principalement par les reins et excrétée

dans les urines. La concentration de la créatinine dans le sang dépend de la capacité

d'élimination du rein et de la masse musculaire. Son évaluation permet d'apprécier un

dysfonctionnement de la filtration rénale.

4. Dosage du cholestérol Le cholestérol est un stéroïde, est en partie absorbé par l’alimentation et aussi il est

synthétisée par le foie et d’autre tissu. Le cholestérol libre ainsi le cholestérol estérifié présent

dans l’échantillon, donnent selon les réactions couplées décrite ci-dessous :

5. Dosage de l’acide urique L'acide urique est le produit final du métabolisme des purines en provenance du

renouvellement des acides nucléiques, c'est-à-dire de l'ADN et de l'ARN des cellules mortes.

31

Une autre partie provient de l'alimentation ou de la synthèse dans l'organisme, essentiellement

dans le foie. L’acide Urique est mesuré selon les réactions suivantes :

6. Dosage du triglycéride Les triglycérides sont des molécules lipidiques formées dans l'intestin grêle à partir de

graisses. Elles sont également produites dans le foie à partir de l'excès de sucre dans notre

alimentation.

GK : Glucokinase, GPO : Glycérol phosphate oxydase, DAP : dihydroxyacétone phosphate

POD :peroxydase,4AAP: 4aminoantipyrine,DHBS: sulfonate3.5-dichloro-2-hydroxybenzene

7. Dosage du phosphore Le phosphore est un élément chimique, On le retrouve également dans le sang où il est associé

à des substances organiques

8. Dosage du calcium La calcémie c’est le dosage du calcium dans le sang, permet de suivre détecter des

dysfonctionnements de la fonction rénale mais aussi des syndromes de mal-absorption. Ce

dosage est souvent prescrit pour suivre l'évolution de métastases dans un cancer connu.

9. Dosage du Fer Le fer est un élément qui intervient dans la composition de l'hémoglobine et dans de

nombreuses réactions métaboliques. Une diminution de la concentration en fer est recherchée

lorsque l'on suspecte une anémie ferriprive ou une anémie inflammatoire.

32

10. Dosage du lactate déshydrogénase phosphoryle (LDH-P) Cette technique mesure le contenu cytologique dans le milieu extracellulaire après avoir

rompu la cellule, et notamment l’enzyme lactate déshydrogénase (LDH). La quantité de LDH

libéré dans le plasma est proportionnelle à la mort cellulaire.

Le LDH se trouve surtout dans le foie, les muscles squelettiques et les globules rouges.

LDH catalyse la réaction suivante :

IX. Techniques Histologiques

L’examen histologique a été réalisé à l’hôpital régional de Menzel Bourguiba au niveau de

service anatomie pathologique. Les organes prélevés sont : cerveau, foie, rein, rate, testicule

et vésicule séminale ont été coupés afin e réalisées des différentes coupes histologiques.

Pour l’observation en Microscope optique (MO) ou électronique (ME), les coupes examinées

sont le fruit de procédures techniques qui requièrent plusieurs étapes successives : fixation,

inclusion, coupe, coloration, et montage.

1. La fixation a pour but la conservation des structures et le durcissement des pièces. Elle

doit se faire immédiatement après le prélèvement, par immersion du matériel dans un

grand volume de liquide fixateur. Le liquide fixateur utilisé est le formol 10%.(figure 20)

Figure 20 : Les organes sont déposés dans des cassettes en plastique

2. L’inclusion a pour but de permettre la réalisation de coupes fines et régulières. Le

milieu d’inclusion utilisé est la paraffine. Comme la paraffine est hydrophobe, le

prélèvement doit d’abord subir une déshydratation (par immersion dans des bains d’alcool

de degré croissant puis dans des bains de toluène) qui se réalise par l’automate(figure

21(A)) avant d’être coulé dans un moule contenant de la paraffine fondue par chauffage et

devenue liquide (figure 21(B),(C)), qui infiltre alors toute la pièce. Après refroidissement,

on se trouve en présence d’un bloc de paraffine, dur, à l’intérieur duquel la pièce prélevée

est incluse (figure 21(D)).

33

Figure 21 : Les différentes étapes de préparation des coupes histologiques

Les coupes du bloc de paraffine sont faites avec un microtome permettant de réaliser

des tranches de section (coupes) de 2 à 5 μm d’épaisseur. Les coupes sont recueillies

sur des lames de verre. (Figure 21(E), (F))

Les colorations réalisées sur lames, accentuent les contrastes pour mieux reconnaître

les différents éléments de la préparation. Comme les colorants sont en solution

aqueuse, les coupes doivent d’abord subir une réhydratation. Celle-ci est effectuée

après déparaffinage des coupes dans des bains de toluène en immergeant les lames

dans des bains d’alcool de degré décroissant puis dans l’eau distillée. (Figure 21(G))

La coloration de l ’Hématéine-Eosine (H .E) qui permet de réaliser une coloration basique

(l’hématéine) qui colore les noyaux en violet et une coloration cytoplasmique acide (l’éosine)

qui colore les cytoplasmes en rose. La coloration trichromique usuelle est l’Hématéine-

Eosine-Safran (H.E.S.) par ajout de safran colorant en jaune les fibres de collagène, et le

trichrome de Masson (TM) qui associe un colorant nucléaire (hématoxyline), un colorant

cytoplasmique et un colorant bleu ou vert colorant les fibres de collagène .cette coloration est

utilisé pour la coloration de la deuxième lame de foie .

34

Le montage. les coupes colorées sont montées entre lame et lamelle avec un milieu

de montage : Kit sous hotte. On dispose alors une « préparation microscopique »

prête à être observée au MO. (figure 21(H),(I))

X. Statistiques

Les résultats sont traités par l’analyse des variances (ANOVA). Les comparaisons post-hoc à la

suite des ANOVA ont été réalisées avec le test HSD de Tukey. L’ensemble des analyses a été

réalisé à l’aide du logiciel STATISTICA (version 8). Les valeurs statistiques sont indiquées dans

le texte pour les comparaisons montrant des différences significatives au seuil p < 0.05.

Résultats

Résultats

35

I. Etude de l’effet des nanoparticules de silicium sur le

comportement du rat

La première partie de notre étude consiste à évaluer l’effet d’un traitement subaigu

aux nanoparticules de silicium sur la réactivité émotionnelle chez le rat. Dans notre

propos, le comportement émotionnel chez le rat (état d’anxiété) a été évalué dans le

labyrinthe en croix surélevé et le dispositif d’open Field. Dans la deuxième partie de

notre étude comportementale, on va présenter nos propres travaux expérimentaux qui se

rapportent à l’évaluation des capacités cognitives des rats traités par les nanoparticules de

silicium. Dans ce cas les performances d’apprentissage sont testées dans la piscine de

Morris.

1. Test du labyrinthe en croix surélevé

En résumé, l’ensemble des paramètres mesurés dans le test de labyrinthe en croix

surélevé nous permettent de déterminer un indice d’anxiété.

L’indice d’anxiété (IA) = nombre d’entrée dans les bras fermés x 100 / (nombre

d’entrées ouvert + nombre d’entrées fermés).

Figure 22: Effets d’une exposition subaiguë aux NPs-SiO2 en solution (10mg /kg et

20mg/kg) sur l’indice d’anxiété chez le rat (d1=10mg/kg ; d2=20mg/kg).

L’exploitation de l’ensemble des paramètres mesurés dans le labyrinthe en croix

surélevé témoigne d’une augmentation d’indice d’anxiété chez les animaux traités par la dose

(20mg/kg) des nanoparticules de SiO2 (Figure 22).

Résultats

36

2. Test d’open Field

Notre étude montre que l’injection intraveineuse des nanoparticules de SiO2 (20 mg/kg)

perturbe la réactivité émotionnelle et l’habituation des rats à une nouvelle situation. Ceci se

traduit par la diminution significative du temps de locomotion dans la partie centrale de

dispositif au cours de la troisième session chez les deux groupes traités par les nanoparticules

de SiO2. Par contre, on note une augmentation du temps de locomotion dans les parties

périphériques. De même, le groupe traité par la dose 20mg/kg montre une diminution

significative du nombre de passage dans le secteur central (Figure 23).

Résultats

37

Figure 23: Effets d’un traitement subaigu aux NPs- SiO2 (10 et 20mg/kg) sur les capacités locomotrices du rat dans les parties périphériques (A), centrales (B) et le nombre de passage dans le secteur central (C) de dispositif d’open Field. Les résultats sont exprimés en moyenne ± SEM. * p<0.05 : comparaison par rapport au groupe témoin (d1=10mg/kg ; d2=20mg/kg ).

Résultats

38

3. Effets des nanoparticules de silicium sur la mémoire spatiale de référence chez le rat : Test de piscine de Morris

L'analyse des capacités cognitives porte, pour la période d’apprentissage, sur les

moyennes des latences des 4 essais quotidiens, sur les 4 jours d’entraînement et, pour le jour

du test de rétention, sur le temps passé par le rat dans le quadrant cible (quadrant où se situait

la plate-forme). L’évaluation de la tâche de mémoire spatiale de référence dans la piscine de

Morris montre que les rats témoins présentent une diminution du temps de nage pour trouver

la plateforme d’un jour à un autre. Ceci ce traduit par une amélioration des performances

d’apprentissage au cours du test. Cependant, le groupe traité par la dose 20 mg/kg présente

un temps de nage constant dans les quatre jours du test. Seuls les rats témoins sont capables

d’apprendre la tâche d’orientation spatiale puisqu’ils améliorent leurs performances au cours

de la phase d’acquisition.

Figure 24: Effets d`une exposition subaigüe aux nanoparticules de silicium sur les

performances d’apprentissage de la tâche de mémoire spatiale de référence chez le rat. Les

résultats sont exprimés en moyenne de quatre essais par jour chez les groupes traités et le

groupe témoin (d1=10mg/kg ; d2=20mg/kg).

Résultats

39

Figure 25: Effets d`un traitement subaigüe aux nanoparticules de silicium sur le temps passé

dans le quadrant cible (NE) lors du test de rétention au cours du 5 éme jours d’essai (n=6 dans

chaque groupe). Les résultats sont exprimés en moyenne ± SEM. * p<0.05 : comparaison par

rapport au groupe témoin.

L’analyse des scores obtenus au test de rétention confirme les résultats obtenus lors de

l’acquisition, à savoir que les rats traités par les nanoparticules de silicium passent moins de

temps dans le quadrant où se trouvait la plate-forme (Figure 25).

II. Effets d’un traitement subaigu aux NPs de SiO2 sur le poids

corporel et le poids relatif des organes

1. Evolution du poids corporel

Dans cette partie on a fait un suivi de l’évolution du poids corporel dans deux séries

d’expérimentation. La première série correspond aux animaux traités par les deux doses de

nanoparticules10 et 20 mg/kg et sacrifiés dans 48h. La deuxième série correspond aux rats

traités par les mêmes doses de nanoparticules mais sacrifiés 14 jours après la première

injection. Les résultats obtenus montrent que les animaux témoins et traités présentent la

même évolution du poids corporel.

Résultats

40

Figure 26: Effets d’un traitement aigu aux nanoparticules de silicium (SiO2) sur l’évolution

du poids corporel des rats de la série 1. Chaque valeur représente la moyenne de 4

déterminations accompagnée de l’erreur standard moyenne (SEM). Les rats traités reçoivent

une injection unique de 10mg/kg et de 20mg/kg d’une suspension des NPs de SiO2. Les rats

témoins reçoivent un volume équivalent de NaCl à 9‰ (d1=10mg/kg ; d2=20mg/kg).

Figure 27 : Effets d’un traitement subaigu aux nanoparticules de silicium (SiO2) sur

l’évolution du poids corporel des rats de la série 2. Chaque valeur représente la moyenne de 6

déterminations accompagnée de l’erreur standard moyenne (SEM). Les rats traités reçoivent

des injections de 10mg/kg et de 20mg/kg d’une suspension des NPs de SiO2 tous les jours

pendant 5j. Les rats témoins reçoivent un volume équivalent de NaCl à 9‰ (d1=10mg/kg ;

d2=20mg/kg).

Résultats

41

2. Le poids relatif des organes

A l’autopsie, les rats ayant reçu des injections de nanoparticules de SiO2 dans la

première et la deuxième série montrent un poids relatif des organes qui reste relativement

stable par rapport aux animaux témoins (Tableau 2, Tableau 3).

Tableau 2 : Effets d’un traitement aigu aux nanoparticules de SiO2 sur le poids relatif des

organes chez le rat

Série 1

Poids relatif Témoin Traité 1 Traité 2

Cerveau 1.28 ± 0.03 1.09 ± 0.09 1.14 ± 0.05*

Foie 5.18 ± 0.28 5.78 ± 0.29 4.48 ± 1.15

Rein 0.86 ± 0.04 0.99 ± 0.05 0.96 ± 0.03

Rate 0.54 ± 0.04 0.55 ± 0.04 0.44 ± 0.05

Chaque valeur représente la moyenne de 4 déterminations accompagnée de l’erreur standard

moyenne (SEM). Les rats traités reçoivent une injection unique de 10mg/kg et de 20mg/kg

d’une suspension des NPs de SiO2. Les rats témoins reçoivent un volume équivalent de NaCl

à 9‰.

Tableau 3 : Effets d’un traitement subaigu aux nanoparticules de SiO2 sur le poids relatif des

organes chez le rat.

Série 2

Poids relatif Témoin Traité 1 Traité 2

Cerveau 0.86 ± 0.04 0.98 ± 0.05* 0.89 ± 0.01

Foie 5.11 ± 0.15 4.95 ± 0.17 5.19 ± 0.08

Rein 0.89 ± 0.04 0.91 ± 0.03 0.89 ± 0.01

Rate 0.41 ± 0.02 0.46 ± 0.02 0.45 ± 0.03

Chaque valeur représente la moyenne de 6 déterminations accompagnée de l’erreur standard

moyenne (SEM). Les rats traités reçoivent des injections de 10mg/kg et de 20mg/kg d’une

suspension des NPs de SiO2 tous les jours pendant 5j. Les rats témoins reçoivent un volume

équivalent de NaCl à 9‰.

Résultats

42

� Effets sur l’index splénique

L’index splénique est exprimé par la formule suivante :

Dans notre étude l’injection intraveineuse de nanoparticules de SiO2 ne montre aucun signe d’atrophie

ou d’hypertrophie de la rate dans la première et la deuxième série d’expérimentation (Figure 28).

Figure 28: Effets d’un traitement aigue (série 1) et subaigüe (série 2) aux nanoparticules de

SiO2 sur l’index splénique chez le rat. Chaque valeur représente la moyenne de 6

déterminations accompagnée de l’erreur standard moyenne (SEM). Les rats traités reçoivent

une injection de 10 mg/kg et 20mg/kg d’une suspension des NPs de SiO2. Les rats témoins

reçoivent un volume équivalent de NaCl à 9‰.

Résultats

43

III.Effet de l’exposition subaigüe des NPs SiO2 sur les paramètres

hématologiques

L’injection intraveineuse de nanoparticules de SiO2 (20 mg/kg) induit une

augmentation remarquable du nombre des globules blanc. Ce résultat traduit la stimulation

du système immunitaire par cet agent exogène. Ce-si est confirmé par l’augmentation des

cellules les plus abondantes de la formule leucocytaire représentées par les polynucléaires

neutrophiles. De même un traitement aux nanoparticules augmente le taux des plaquettes

associé à une augmentation du taux de procalcitonine (PCT). Cette réponse reflète un état

inflammatoire chez les animaux traités par les nanoparticules (Tableau 4).

Tableau 4: Effets d’un traitement subaigu aux nanoparticules du dioxyde de SiO2 sur les

paramètres hématologiques chez les rats.

Chaque valeur représente la moyenne ±SEM de 6 rats par groupe, * p < 0,05 comparé au

témoin.

RBC – globule rouge

WBC – globule blanc

Résultats

44

Hémoglobine (HB): mesure de la concentration en hémoglobine du sang complet

Hématocrite (HT): mesure du volume des globules rouges proportionnellement, rapporté à

1 l. de sang complet (plasma + cellules sanguines)

Érythrocytes (EC): comptage du nombre de globules rouges par litre de sang

Thrombocytes (TC): comptage du nombre de plaquettes sanguines par litre de sang

Leucocytes (LC): comptage du nombre de globules blancs par litre de sang.

Sur la base de ces mesures, des formules mathématiques calculent les index érythrocytaires

MCV: volume moyen d'un globule rouge

MCH: teneur moyenne d'un globule rouge en hémoglobine

MCHC: concentration des globules rouges en hémoglobine

PCT : Procalcitonine

IV. Effets des NPs de SiO2 sur les paramètres biochimiques chez le

rat

Le profil des paramètres biochimiques tels que la glycémie et l’activité de certaines

enzymes sont utilisés pour fournir des informations utiles au cours de diagnostic dans

l'évaluation clinique de routine de l'état de santé des patients et des animaux. L’effet des

nanoparticules sur la biochimie du sang est réservé à certains paramètres qui sont en relation

essentiellement avec la fonction hépatique et rénale. Nos expériences menées chez les

animaux traités par injection intraveineuse répétée de nanoparticules de silicium montrent une

certaine stabilité des paramètres biochimiques par rapport aux animaux témoins. Cependant,

on note une augmentation significative de la concentration du glucose plasmatique chez les

rats traités par la dose 20mg/kg par comparaison aux animaux témoins (Tableau 5).

Résultats

45

Tableau 5: Effets des nanoparticules de Silicium (SiO2) sur les paramètres biochimiques

chez le rat.

Chaque valeur représente la moyenne ±SEM de 6 rats par groupe, * p < 0,05 comparé aux

témoins.

V. Effets d’un traitement subaigu aux NPs de SiO2 sur

l’architecture tissulaire des organes du rat

Afin de mieux comprendre l’interaction des nanoparticules avec les systèmes biologiques

nous avons effectué une analyse histologique par microscopie optique au niveau de certains

organes.

1. Histologie du foie

L’injection intraveineuse des nanoparticules de SiO2 peuvent induire des

perturbations transitoires au niveau du foie des animaux traités par rapport aux animaux

témoins. Dans notre étude l’analyse histologique du foie des rats traités montre une dilatation

sinusoïdale associée à une congestion vasculaire (veineuse et sinusoïdale) accompagnée d’une

hémorragie et de vacuolisation intracellulaire des hépatocytes (Figures 28 A, B, C).

Résultats

46

Figure 29 A : Observation microscopique du foie des rats témoins. A, B : G40 ; I,J : G100.

AL : Amas lymphocytaire ; EP : Espace porte ; TH : Travée d’hépatocytes ; H : Hépatocytes ;

LC : Lumière d’un canal biliaire ; CC : Cellule d’un canal biliaire ; S : Sinusoïde ;

Résultats

47

Figure 29 B : Observation microscopique du foie des rats traité par la dose d1=10mg/kg.

C, D, E : G40 ; K, L, M : G100. EP : Espace porte ; EPI : Espace porte inflammatoire ; NE :

nécrose hépatocytaire ; LG : lésion granulomateuse ; CG : cellules géantes :

IIP : Inflammation intra-portale ; IIL : Inflammation intra-lobulaire ; AIM : Amas

inflammatoire mononuclée ; CS : Congestion intra-sinusoïdale

Résultats

48

Figure 29 C : Observation microscopique du foie des rats traité par la dose 20mg/kg. F, G, H : G40 /N, O, P : G100.GX : Granulomes inflammatoires lympho-histiocytaires intra-lobulaires, GY : Granulomes inflammatoires lympho-histiocytaires intra-portaux

Résultats

49

3. Histologie du cerveau

Dans notre étude l’analyse histologique du cerveau par microscopie optique ne met

pas en évidence des problèmes majeurs quant à l’administration des nanoparticules de SiO2

par injection intraveineuse. L’analyse histologique du cerveau des rats témoins montre un

parenchyme cérébral normal (figure 30, A et D). Le traitement subaigu aux NPs de SiO2

montre des congestions vasculaire (CV) et la formation d’œdème (O) (figure 29 : B, C, E et F)

pour les rats traité par la dose 10 mg/kg et 20 mg/kg de nanoparticules.

Figure 30: Observation microscopique du cerveau des rats témoins (A, D), des rats traités par

la dose 10mg/kg (B, E) et des rats traités par la dose 20mg/kg (C, F) ; A, B, C x10/ D, E, F

x40.NM : noyaux des neurones ; CV : congestion vasculaire

Résultats

50

La congestion vasculaire c`est l`augmentation de la quantité de sang présent dans les

vaisseaux d’un organe.

3. Histologie des reins

Nos résultats rapportent que l’injection intraveineuse de nanoparticules de SiO2 ne

présente pas d’effet pathologique au niveau des reins. On note l’apparition de congestion

vasculaire très limité chez les animaux traités par les nanoparticules (Figure 31).

Figure 31 : Histologie des reins des rats témoins (A, D) , des rats traités 1(B, E) et des rats traité 2 (C, F). A, B, C x10et D, E, F x40. CV : Congestion vasculaire ; G :Glomérules; VS : Vaisseaux sanguin; TR : Tubule rénal

Résultats

51

4. Histologie de la rate L’analyse histologique de la rate montre une congestion vasculaire et l’apparition des

cellules géantes unies et multi nucléés chez les rats traités (Figure 32 A, B). L’apparition de

ce type de cellules au niveau de la rate peut être due au regroupement des leucocytes

représentés par les polynucléaires et les mononucléaires.

Figure 32 A : Histologie de la rate des rats témoins (A, D), des rats traités par la dose

10mg/kg (B, E) et des rats traités par la dose 20 mg/ kg (C, F) avec A, B, C x10 et D, E,

Fx40. PB : Pulpe blanche ; PR : pulpe rouge ; CGM : Cellules géantes multi-nucléés

Résultats

52

Figure 32 B : Histologie de la rate des rats traités par des NPs de SiO2 montrant la Présence

de nombreuses cellules géantes multi nucléées, A x40, B et C x100

5. Histologie des testicules

La reprotoxicité désigne tout phénomène de toxicité pour la reproduction, en particulier

quand elle entraîne la stérilité. L’analyse histologique des testicules peut révéler les

dommages provoqués par différent types de traitement. Dans notre étude l’architecture

testiculaire ne montre pas d’anomalie par rapport aux animaux témoins (Figure 33).

Résultats

53

Figure 33 : Histologie des testicules des rats témoins (A, D), des rats traités par la dose

10mg/kg (B, E) et des rats traités par la dose 20mg/kg (C ,F) avec A, B, C x10 et D,E,F x40.

TS : Tubes séminifères ; I : cellules interstitiel de Leydig.

Discussion

Discussion

54

Depuis le début du siècle l’utilisation des nanoparticules s’est développée avec des

applications possibles dans de nombreux domaines comme l’énergie, les matériaux ou encore

le domaine médical et pharmaceutique (Gong et al, 2010). Par ailleurs, les nanoparticules de

silice sont déjà présentes dans de nombreux produits de la vie quotidienne (cosmétiques,

aliments…). Les nombreuses applications actuelles ou envisagées des nanoparticules de silice

soulèvent cependant plusieurs questions importantes. Afin de développer l’utilisation des

nanoparticules de silice dans le domaine bio-médical, il est notamment important de connaître

leur comportement en conditions physiologiques et en présence de cellules : stabilité,

toxicité... (Gong et al, 2010).

Nos connaissances sur la toxicité des nanoparticules manufacturées demeurent assez

limitées du fait du manque de recul que l’on a sur cette technologie naissante, du faible

nombre d’études toxicologiques et des résultats souvent contradictoires qu’elles exposent

(Shin et al, 2010). L’objectif de ce travail est d’évaluer la toxicité des nanoparticules de

silicium chez le rat. Pour ce faire, notre étude a été menée à un niveau comportemental,

hématologique, biochimique et histologique. Les différentes études portant sur la toxicité des

nanoparticules font intervenir des doses d’exposition très variables en fonction du but de

l’étude.

Dans notre étude trois groupes d’animaux sont utilisés dans la procédure expérimentale

d’évaluation de la toxicité des nanoparticules de SiO2. Un premier groupe de rat reçoit des

injections intraveineuses de nanoparticules (10 mg/kg) jours après jours durant 5 jours. Un

deuxième groupe de rat reçoit des injections répétées de nanoparticules (20 mg/kg). Le

troisième groupe sert de témoin est reçoit des injections répétées de sérum physiologique

pendant la même période.

Dans notre propos, le comportement émotionnel chez le rat (état d’anxiété) a été

évalué dans le labyrinthe en croix surélevé et le dispositif d’open field. En résumé,

l’exploitation de l’ensemble de paramètres de labyrinthe en croix surélevé témoigne d’une

augmentation d’indice d’anxiété chez les animaux traités par les nanoparticules de SiO2. De

même les travaux de Amara et al (2013) ont montrés par les même tests que l`injection

intraperitoniale des NPs de TiO2 perturbe la réactivité émotionnelle chez le rat. Il a été

démontré que des nanoparticules peuvent influer sur l'intégrité de la membrane des cellules

endothéliales et/ou de perturber la barrière hémato- encéphalique (BHE) (Brun et al, 2012).

En outre, il est admis que les nanoparticules peuvent induire un stress oxydatif conduisant à la

génération de radicaux libres qui pourraient causer certains dysfonctionnements cérébraux

Discussion

55

(Shrivastava et al, 2013). Une autre explication intéressante pourrait rapporter les déficits de

performance comportementales par la perturbation du système monoaminergique causé par

les nanoparticules, en particulier dans la neurotransmission de la dopamine connus pour être

impliqués dans l'apprentissage, processus motivationnels et émotionnels (Win-Shwe and

Fujimaki, 2012). Dans notre étude, l’évaluation de la tâche de mémoire spatiale de référence

dans la piscine de Morris montre que les rats témoins présentent une diminution du temps de

nage pour trouver la plateforme d’un jour à un autre. Ceci ce traduit par une amélioration des

performances d’apprentissage au cours du test. Cependant, le groupe traité par la dose 20

mg/kg présente un temps de nage constant dans les quatre jours du test. Seuls les rats témoins

sont capables d’apprendre la tâche d’orientation spatiale puisqu’ils améliorent leurs

performances au cours de la phase d’acquisition. Ceci nous permet de suggérer que les NPs de

SiO2 peuvent provoquer des perturbations au niveau de l’hippocampe, structure impliquée

dans la mémoire et l’apprentissage. L’analyse de la littérature a montré que les conséquences

cognitives des nanoparticules sont encore mal définies et des enquêtes contradictoires ont été

rapportées. Les travaux antérieur dans notre laboratoire ont montré que les NPs ZnO ne

présentant aucun effet sur les capacités d`apprentissage (Amara et al .2014).

Nos résultats indiquent que l'exposition subaigüe aux nanoparticules SiO2 ne modifie pas

l'état de santé général des animaux. En effet, aucun cas de mortalité ni signe de toxicité n'a été

observé (diarrhée, alopécie,...), et aucune différence significative n'a été notée évidentes dans la

croissance corporelle par comparaison au groupe témoin. Nos résultats sont en accord avec les

travaux d’Ivanov et al (2012) qui ont montré que l’injection intraveineuse des NPs de SiO2

n’a pas d’effet sur le poids corporel des rats. De même notre étude montre que l’exposition

subaigüe aux nanoparticules de SiO2 n’a pas d’effet sur le poids relatif du foie, rein, rate et

cerveau. La stabilité de l’évolution du poids corporel et les variations minimes du poids relatif

des organes suite à l’administration intraveineuses des NPs-SiO2 en solution pourrait être

expliqué par l’adaptation des animaux à cette situation de stress et ceci probablement par un

remaniement métabolique.

Dans nos recherches l’étude des paramètres hématologiques chez les animaux traités par

les nanoparticules de SiO2 montre une augmentation significative du nombre des globules

blancs. Cette augmentation traduit la stimulation du système immunitaire chez les rats traités

par ces nanoparticules reconnues comme corps étranger. Des études antérieures ont montré

que le système réticuloendothélial constitue la première ligne de défense qui sera mobilisée

après exposition aux nanoparticules. De même, nos résultats rapportent une augmentation

significative du taux des plaquettes chez les rats injectés par les nanoparticules par

Discussion

56

comparaison aux animaux témoins. Généralement, les thrombocytes sont impliqués dans la

réponse inflammatoire qui peut s’installer dans certains organes cibles aux nanoparticules. De

même, ces effets sont associés à une augmentation de procalcitonine ou PCT,

prohormone dont le taux sanguin s'élève et peut être mesuré en routine de façon précoce et

spécifique lors d'infection. Cependant, notre étude montre que le nombre des globules rouge,

le taux d’hémoglobine et d’hématocrite demeurent inchangés. Les investigations d’Ivanov et

al (2012) ont prouvé que l'administration intraveineuse de NPs de SiO2 à une dose de 7 mg /

kg n'est pas associée à des changements dans les paramètres hématologiques ou des

marqueurs biochimiques sériques sur une période de 60 jours.

Afin de déceler les indices préliminaires de toxicité chez le rat notre étude est orientée vers

une approche biochimique qui traduit les orientations métaboliques chez les animaux traités

par les NPs SiO2 en solution. Les paramètres biochimiques mesurés dans notre étude sont

assez stable chez les animaux traités par rapport aux rats témoins. Alors que, on note une

augmentation significative du taux de glucose sanguin chez les animaux exposés aux

nanoparticules. Cette augmentation peut être réversible et rapporté à la situation du stress. En

effet, dans ces conditions on peut penser à la surproduction de corticostérone, hormone

hyperglycémiante connue par son rôle physiologique dans la résistance au stress (Liang et al,

2004).

L’analyse histologique du foie des rats traités par les nanoparticules de silicium (10 et 20

mg/kg) montre l’apparition de dilatation sinusoïdale associée à une congestion vasculaire

(veineuse et sinusoïdale), une vacuolisation intracellulaire des hépatocytes et des amas

inflammatoires. En revanche, Xie et al. 2010, a montré dans ces étendues des lésions

hépatiques comme la nécrose des hépatocytes accompagné d’une infiltration mononucléaire

chez les animaux exposés aux nanoparticules de silicium. Dans notre étude, l’analyse

histologique des reins et du cerveau montrent l’apparition de congestion vasculaire très limité

chez les animaux traités par les nanoparticules de silicium. La plupart des études in vivo ont

montré que l'accumulation et la persistance des macrophages au niveau du foie et de la rate

sont due a accumulation des NPs SiO2 dans ces organes, qui a été associée à un degré

variable de réponse inflammatoire. (Ivanov et al ,2012). L’altération structurale possible des

organes des animaux exposés aux NPs- SiO2 peut être expliquée de deux manières. Notre

première hypothèse rapporte les effets des NPs- SiO2 à leur accumulation ou de leurs

métabolites au niveau des organes cibles formant ainsi des agrégats qui se déposent au niveau

des cellules. Ces agrégats possèdent un grand pouvoir de réactivité et d’interaction avec les

composantes cellulaires grâces à leurs propriétés de surface. La deuxième hypothèse rapporte

Discussion

57

les changements observés au niveau des organes à l’augmentation de la charge intracellulaire

en silice suite à la solubilisation des NPs- SiO2.En revanche, Xie et al.2010, a démontré des

lésions et dysfonctionnements rénaux peuvent apparaître après exposition aux nanoparticules.

Les travaux de Chen et al (2010) ont rapporté les lésions et les dysfonctionnements rénaux à

l'augmentation de la charge intracellulaire en silice chez les souris traitées par les

nanoparticules de SiO2.

58

Les résultats de notre étude confirment la pertinence de ce modèle d’intoxication in vivo

par les nanoparticules qui semble reproduire plus fidèlement certaines caractéristiques

physiopathologiques et notamment les perturbations comportementales.

Il est difficile de conclure de façon générale sur la toxicité des nanoparticules puisque

selon le protocole expérimental il existe une grande variabilité des résultats. Il semble que le

contrôle des caractéristiques des particules en milieu biologique permette de moduler leur

toxicité. Par ailleurs, cette toxicité étant liée à la dose effective reçue par les sujets et à la

durée de traitement.

Dans notre étude l’application des nanoparticules de silice aux animaux montre :

L’apparition d’un état d’anxiété chez les animaux traités par les nanoparticules de

silice avec altérations possible des performances d’apprentissage chez le rat.

Absence de perturbations remarquable des paramètres hématologiques et

biochimiques.

Des changements morphologiques assez limités au niveau des organes des animaux

traités par comparaison aux animaux témoins.

Dans les prochaines études on va lancer d’autres procédures expérimentales qui se

rapportent à certains éléments clés qui peuvent influencer substantiellement la toxicité des

nanoparticules, tel que la taille, la dose et les propriétés de surface. Des études

supplémentaires doivent être effectuées afin de mieux comprendre la toxicocinétique des

nanoparticules et leurs effets sur la santé.

Conclusions et perspectives

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