Nanotubes de carbone trouvés dans les poumons des enfants français asthmatiques

"Il est un peu ironique. Dans notre laboratoire, en collaboration avec des nanotubes de carbone, nous portons des masques pour éviter exactement ce que nous voyons dans ces échantillons, mais tout le monde se promener là-bas dans le monde a probablement au moins une petite concentration de nanotubes de carbone dans leurs poumons », explique Lon Wilson.

Les cellules prélevées sur les voies respiratoires d'enfants asthmatiques parisiens contenaient des nanotubes de carbone synthétiques, comme ceux que l'on retrouve dans les pots d'échappement des véhicules à Paris.

Les chercheurs rapportent dans la revue EBioMedicine que ces échantillons correspondent à ce qui a été trouvé ailleurs dans les villes américaines, dans les toiles d'araignées en Inde et dans les carottes de glace.

La recherche n'attribue en rien les conditions de l'enfant aux nanotubes, dit Lon Wilson, chimiste de l'Université Rice, auteur d'un article décrivant le travail. Mais l'apparente omniprésence des nanotubes devrait faire l'objet d'une enquête plus approfondie, ajoute-t-il.

"Nous savons que les nanoparticules de carbone se trouvent dans la nature", dit Wilson, notant que les molécules de fullerène rondes comme celles découvertes chez Rice sont communément produites par les volcans, les feux de forêts et autres combustibles carbonés. "Tout ce dont vous avez besoin, c'est d'un peu de catalyse pour fabriquer des nanotubes de carbone au lieu de fullerènes."


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convertisseur catalytique d'une voiture, qui se transforme toxiques du monoxyde de carbone dans les émissions plus sûres, porte au moins une ressemblance avec le monoxyde de carbone haute pression, ou HiPco, processus pour faire des nanotubes de carbone, dit-il. "Il est donc pas une grande surprise, quand vous pensez à ce sujet», ajoute Wilson.

L'équipe dirigée par Wilson, Fathi Moussa de l'Université Paris-Saclay, et l'auteure principale Jelena Kolosnjaj-Tabi, étudiante diplômée à Paris-Saclay, ont analysé les particules présentes dans les cellules alvéolaires des macrophages (aussi appelées «poussières»). des matières étrangères telles que des particules et des bactéries pénètrent dans les poumons.

Les chercheurs écrivent que leurs résultats "suggèrent que les humains sont systématiquement exposés" aux nanotubes de carbone. Ils ont également suggéré que des études antérieures reliant la teneur en carbone des macrophages des voies aériennes et le déclin de la fonction pulmonaire devraient être reconsidérées à la lumière des nouvelles découvertes. Moussa confirme que son laboratoire continuera à étudier l'impact des nanotubes artificiels sur la santé.

Les cellules ont été prélevées chez des patients souffrant d'asthme 69 sélectionnés au hasard, âgés de 2 à 17, qui ont subi des bronchoscopies à fibres optiques de routine dans le cadre de leur traitement. Pour des raisons éthiques, aucune cellule de patients sains n'a été analysée, mais comme des nanotubes ont été trouvés dans tous les échantillons, l'étude a conduit les chercheurs à conclure que les nanotubes de carbone sont susceptibles de se retrouver chez tout le monde.

Semblable à l'amiante?

L'étude note mais ne tire pas de conclusions définitives sur la proposition controversée selon laquelle les fibres de nanotubes de carbone peuvent agir comme l'amiante, un cancérigène prouvé. Mais les auteurs ont rappelé que "les longs nanotubes de carbone et les grands agrégats de courts carbones peuvent induire une réaction granulomateuse (inflammation)".

L'étude répond partiellement à la question de savoir ce qui constitue le matériel noir à l'intérieur des macrophages alvéolaires, l'objectif initial de l'étude. Les chercheurs ont découvert des nanotubes de carbone à paroi unique et à parois multiples et du carbone amorphe dans les cellules, ainsi que des échantillons prélevés sur les tuyaux d'échappement des voitures à Paris et de la poussière provenant de divers bâtiments dans la ville et ses alentours.

"Les concentrations de nanotubes sont si faibles dans ces échantillons qu'il est difficile de croire qu'ils causeraient de l'asthme, mais on ne sait jamais", dit Wilson. "Ce qui m'a le plus surpris, c'est que les nanotubes de carbone étaient la principale composante de la pollution carbonée que nous avons trouvée dans les échantillons."

Les agrégats de nanotubes dans les cellules avaient une taille allant de 10 à 60 nanomètres de diamètre et jusqu'à plusieurs centaines de nanomètres de longueur, suffisamment petits pour que les microscopes optiques n'aient pas pu les identifier dans des échantillons d'anciens patients. La nouvelle étude a utilisé des outils plus sophistiqués, y compris la microscopie électronique à transmission à haute résolution, la spectroscopie X, la spectroscopie Raman et la microscopie à fluorescence proche infrarouge pour les identifier définitivement dans les cellules et dans les échantillons environnementaux.

"Nous avons collecté des échantillons des tuyaux d'échappement des voitures à Paris ainsi que des intersections occupées et non occupées là-bas et trouvé le même type de structures que dans les échantillons humains", dit Wilson.

"Il est un peu ironique. Dans notre laboratoire, en collaboration avec des nanotubes de carbone, nous portons des masques pour éviter exactement ce que nous voyons dans ces échantillons, mais tout le monde se promener là-bas dans le monde a probablement au moins une petite concentration de nanotubes de carbone dans leurs poumons ", dit-il .

Les chercheurs suggèrent également que les grandes surfaces de nanotubes et leur capacité à adhérer à des substances peuvent en faire des vecteurs efficaces pour d'autres polluants.

L'étude suit un publié par Rice et Baylor College of Medicine plus tôt ce mois-ci avec le même objectif d'analyser la substance noire trouvée dans les poumons des fumeurs qui sont morts de l'emphysème. Cette étude a révélé carbone nanoparticules noires qui étaient le produit de la combustion incomplète de ces matières organiques comme le tabac.

Wilson, professeur de chimie à Rice, et Moussa, professeur de chimie analytique à l'Université Paris-Saclay et biologiste clinicien au département de biochimie des Hôpitaux de Paris, sont les co-chercheurs principaux de l'étude.

La Fondation Welch partiellement financé la recherche.

La source: Rice University

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