CE34 - Contaminants, écosystèmes et santé

Nanoparticules métalliques polluantes dans le lait: transfert de la mère au petit et rôle des vésicules extracellulaires – NanoMilk

Résumé de soumission

La contamination par des nanoparticules métalliques (NPs) des écosystèmes est en constante augmentation. Fabriquées pour leurs propriétés industrielles d’agents anti-UVs, antibactériens, dépolluants, colorants, engrais ou pesticides, les NPs sont relarguées en masse dans l’air, les eaux et les sols. Avec les NPs d'oxyde de fer (Fe2O3), les NPs de dioxyde de titane (TiO2) sont parmi les plus fabriquées. Une littérature très émergente suggère l’existence d’une contamination chez l'homme par les NPs de TiO2 dans les tissus placentaires, les selles des nouveaux-nés, le sang et des tissus de tumeurs du côlon. Concernant les animaux, l’existence d’une contamination réelle n’est pas connue mais de rares études sur des rongeurs en lactation exposés à certaines NPs ont suggéré le passage de NPs dans le lait et chez les petits dont le développement et la survie ont été affectés.

Dans ce contexte, NANOMILK propose d'évaluer l'existence d'une contamination réelle par les NPs dans le lait animal en utilisant une combinaison d'approches biophysiques de pointe (WP1). Le contenu en NPs de laits collectés dans des fermes urbaines dont une pollution par des métaux lourds dans les sols et les légumes est connue sera comparé à celui de laits issus de fermes arctiques non polluées en Norvège.

Afin de décrypter les mécanismes permettant le passage de NPs dans le lait (WP2), nous étudierons la sécrétion de NPs à partir de lignées de cellules mammaires et en particulier le rôle des vésicules extracellulaires (VEs). Les VEs sont des structures impliquées dans la communication intercellulaire et dans des processus physio-pathologiques tels que la réponse immunitaire ou le cancer. En 2007, des VEs ont été détectées dans le lait. Sécrétés par les cellules mammaires, elles transporteraient des informations à la descendance et influenceraient son immunité et son développement. Les partenaires de ce projet ont démontré précédemment que des NPs de Fe2O3 et de TiO2 étaient transférées entre des cellules non-mammaires via un processus impliquant des VEs. Afin d’évaluer le rôle des VEs mammaires dans le transport de NPs, nous étudierons le contenu en métaux des VEs provenant de cellules mammaires exposées aux NPs. Nous réaliserons des tests de transfert, indirects ou directs en co-culture, couplés à de l’invalidation de gènes impliqués dans la communication intercellulaire. Par ailleurs, l'impact des NPs transférées aux cellules réceptrices sera évalué sur leurs profils d'expression du génome entier par puces à ADN.
Enfin, nous étudierons in vivo le transport des NPs dans l'ensemble du continuum mère-petit (WP3). Après une étude d'escalade de dose, nous analyserons le comportement de NPs administrées par l'eau potable chez des lapines en lactation. La biodistribution des NPs sera analysée dans les tissus de la mère et de la progéniture, ainsi que dans les échantillons de lait collectés à différents moments de la lactation. En plus d'apprécier l'effet des NPs sur la croissance et la survie de la progéniture, nous analyserons également leur effet sur le protéome des VEs afin d'évaluer un effet potentiel sur la biogenèse, l'origine et l'abondance des VEs.
Du terrain, à l'in vitro et à l'in vivo, NANOMILK évaluera et caractérisera la propagation des NPs de la mère aux petits. Une contamination dans des échantillons de lait provenant de fermes urbaines, influencerait la tendance à produire localement lorsque le lieu est pollué. Les résultats de NANOMILK apporteront des connaissances majeures sur la communication mère-petit par le lait, sur les VEs du lait, et sur la façon dont elles peuvent être utilisées par des polluants. NANOMILK pourrait ainsi fournir de nouvelles bases pour l'utilisation des nanoparticules, pour l'industrie laitière, pour la nanoagriculture mais également pour l'allaitement dans les zones polluées.

Coordinateur du projet

Madame Anne Burtey (Génétique Animale et Biologie Intégrative)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UiB University of Bergen / Department of Clinical Dentistry
SayFood Paris-Saclay Food and Bioproduct Engineering Research Unit
GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative
MSC Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Aide de l'ANR 493 347 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2021 - 42 Mois

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