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Epuration pulmonaire

Comment les nanoparticules sont-elles éliminées des voies respiratoires ?
Sauf singularités, les particules déposées sont éliminées du poumon par des mécanismes d'épuration:

  • physiques : les particules insolubles qui se déposent dans l’arbre trachéo-bronchique et les voies aériennes supérieures sont en majorité éliminées par transport muco-ciliaire en direction du nez et de la bouche. Elles sont soit déglutis, soit rejetées vers l’extérieur (mouchage, éternuement). Au niveau des alvéoles pulmonaires, les macrophages prennent en charge l’élimination des particules insolubles par phagocytose,
  • chimiques : solubilisation (pour celles qui sont solubles) ou fixation aux composants du liquide tapissant les voies respiratoires permettant leur transfert dans le sang et l'excrétion par voie urinaire. Les processus d’élimination chimique se produisent dans toutes les régions du système respiratoire.

Cette élimination se passe-t-elle toujours bien ?

macrophage
Macrophages alvéolaires.

Moins bien phagocytées par les macrophages, certaines nanoparticules, en particulier les particules individuelles (non agrégées ou non agglomérées), résideraient plus longtemps dans le poumon. Leur entrée dans les cellules de l'épithélium respiratoire et leur transfert vers des zones plus profondes (espaces interstitiels, circulation sanguine) seraient ainsi facilités [C. Buzea et al., Biointerphases 2 (2007) 17-172 / G. OberdÖrster et al., Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9 (2009) 4996-5007 / H.M. Braakhuis et al., Particleand Fibre Toxicology 11 (2014)].

Quelques travaux se focalisent sur la formation de mésothelium à partir de nanotubes de carbone multifeuillets, nano-objet rigide géométriquement, le plus proche des fibres d'amiante [A. Takagi et al., The Journal of Toxicological Sciences 33 (2008) 105-116 / K. Donaldsonet al., Particle and Fibre Toxicology 7 (2010)].

D'autres nanoparticules, notamment d'oxyde de Manganèse, pourraient  remonter les terminaisons nerveuses olfactives des fosses nasales et gagner directement le cerveau [J. Wang et al., Toxicology 254 (2008) 82-90 / H. Shiet al., Particle and Fibre Toxicology 10 (2013)].