Image d'un lysosome observé en microscopie électronique à transmission, une méthode qui peut révéler la forme de nanoparticules à l'intérieur des cellules. Les produits de dégradation sont constitués de cristaux d'or de 2 nm de diamètre auto-organisés en nanofeuilles. Les nanoparticules non dégradées sont en rouge, et les produits de dégradation sont en orange. Crédit :Alice Balfourier, laboratoire MSC (CNRS/université de Paris) et Christine Péchoux-Longin (plateforme MIMA2, INRA)
Nanoparticules d'or, qui sont censés être stables dans les environnements biologiques, peut se dégrader à l'intérieur des cellules. Cette recherche, menés par des équipes du CNRS, l'Université de Paris, Sorbonne Université, et l'Université de Strasbourg, sera publié dans PNAS le 16 décembre, 2019, et révèle la capacité des cellules à métaboliser l'or, ce qui n'est pas indispensable à leur fonctionnement. Cette étude ouvre la voie à une meilleure compréhension du cycle de vie des nanoparticules d'or dans les organismes.
Les nanoparticules d'or possèdent des propriétés optiques uniques qui sont utilisées en nanomédecine pour la thérapie et l'imagerie anticancéreuses. Ils sont également inclus dans les formules cosmétiques et alimentaires. Pourtant, leur devenir à long terme dans les cellules n'est pas clair, même s'il était généralement admis que les nanoparticules d'or restaient intactes indéfiniment dans le lysosome, le "centre de recyclage des déchets" de la cellule.
Contrairement au paradigme actuel, les scientifiques ont suivi l'évolution des nanoparticules d'or pendant six mois dans un environnement cellulaire, et ont montré qu'ils subissaient des transformations importantes au bout de quelques semaines. En mesurant l'expression de plus de 18 ans, 000 gènes au fil du temps, ils ont révélé un processus biologique qui inclut des mécanismes de détoxification et de protection cellulaire, qui sont également impliqués dans la dégradation d'autres nanomatériaux. Ils ont également observé la présence de nanoparticules non dégradées et de produits de dégradation sous forme de nanofeuilles (voir image).
Les nanofeuilles ont été observées pour la première fois il y a près de 50 ans chez des patients souffrant de polyarthrite rhumatoïde qui avaient été traités avec une autre forme d'or (or ionique ou "sels d'or") pour soulager les douleurs articulaires. Par conséquent, il existe un métabolisme de dégradation partagé entre les sels d'or et les nanoparticules d'or.
Ce résultat inattendu, qui généralise le devenir des nanoparticules d'or dans les organismes, pourrait aider à l'avenir à mieux évaluer la toxicité des nanoparticules d'or et leur capacité à être éliminées de l'organisme. Ce travail interdisciplinaire met également en évidence que l'or, quelle que soit sa forme initiale, peuvent être métabolisés par les mammifères bien qu'ils ne soient pas essentiels à leur survie.
