Evaluation d’une toxicité induite par des nanoparticules (ZnO) sur deux modéles biologiques unicellulaires (Saccharomyces cerevisiae et Paramecium sp)
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Date
2016
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Abstract
Les nanoparticules d'oxyde Zinc (ZnO-NPs) sont des nanoparticules communes et
largement utilisées dans de nombreux domaines tels que les produits de protection
solaire, les cosmétiques, les pigments, les revêtements industriels, les additifs de matière
plastique, les semi-conducteurs, les textiles et les agents antibactériens.
Dans notre travail, nous avons évalué l’effet des ZnO-NPs sur un modèle alternatif,
la levure Saccharomyces cerevisiae, largement utilisée en biologie cellulaire et
moléculaire.
Le métabolisme, le stress oxydant et la génotoxicité ont été évalué par le suivi de la
croissance, la respiration, les différents métabolites et les biomarqueurs du stress
oxydatif. L’impact génotoxique du ZnO a été évalué par la méthode qPCR.
De plus, une étude comparative des effets oxydatifs du ZnO a été effectuée entre
Saccharomyces cerevisiae et Paramecium sp.
Les résultats obtenus montrent que le ZnO induit une inhibition de la croissance et
de la respiration cellulaires ainsi qu’une augmentation du taux de protéines et de lipides
et une diminution du taux de glucides. Concernant le stress oxydatif généré par le ZnO,
nous avons mis en évidence une diminution du taux de GSH et une augmentation du
taux de MDA. Les enzymes de détoxification comme la GST, CAT, APX, GPX, SOD
ont également vu leur activité augmentée. Nos résultats indiquent clairement le
déclenchement d’un stress oxydatif.
Les essais génotoxiques, évalués par la méthode qPCR, ont mis en évidence un effet
génotoxique des NPs de ZnO sur 5 gènes étudiés. En effet, après 1 heure de traitement
les NPs induisent une augmentation du nombre de sites d’hybridation particulièrement
sur les gènes responsables de la respiration et du Glutathion. Ce résultat traduit soit
l’apparition de mutations soit de modifications au niveau de l'ADN.
L’étude comparative entre les deux modèles biologiques montre que la paramécie
subit un stress oxydatif identique à celui observé chez la levure mais avec un degré de
réponse plus accentué chez la paramécie comparativement à la levure, ce qui pourrait
être du à l’absence de paroi rigide chez la paramécie.