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Denis Girard et l’effet des nanoparticules sur l’organisme humain

Orchestrer l’inflammation grâce aux neutrophiles
4 octobre 2011 // par François-Nicolas Pelletier

« Quand j’étais jeune, j’aurais pu faire brûler la maison familiale deux ou trois fois. J’ai aussi malmené la table de billard de mon père : j’y avais placé une plaque de verre sur laquelle je faisais des “potions” expérimentales à l’huile de moteur bouillie… jusqu’à ce que la plaque casse! » Que fait cet homme aujourd’hui? Il s’occupe de votre sécurité physique.

 

Rassurez-vous : Denis Girard a quitté les rangs des apprentis sorciers. Ses exploits de jeunesse manifestaient simplement une curiosité scientifique précoce… et intense! « À 10 ans, j’achalais mes parents pour avoir des microscopes ou des kits de chimie », se souvient-il. Spécialisé en biologie immunitaire, il est aujourd’hui professeur au Centre INRS–Institut Armand-Frappier. Depuis le printemps, il a entrepris un projet de recherche qui pourrait avoir un impact sur la santé de milliers de travailleurs, et même de l’ensemble de la population.

 

Petites particules, gros impacts?

Grâce à des fonds de l’Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail (IRSST), Denis Girard évaluera l’impact de plusieurs dizaines de nanoparticules sur le système immunitaire, plus spécifiquement la réponse inflammatoire qu’elles pourraient induire.

 

Les nanoparticules ont comme point commun d’avoir au moins une dimension inférieure à 100 nanomètres (ou 100 milliardièmes de mètre). À titre de comparaison, une cellule mesure environ de 1 à 10 millionièmes de mètre, et un virus, entre 10 et 100 nanomètres. Ces particules sont de plus en plus présentes dans notre quotidien, mais « on ne sait pas très bien à quel point nous sommes exposés, par exemple si un produit qui en contient se brise ou s’use avec le temps, explique le professeur. Chose certaine, les travailleurs en usine peuvent y être beaucoup plus exposés. »

 

De concert avec l’IRSST, il a choisi d’étudier les particules les plus utilisées dans les milieux industriels, les produits de consommation courante, et dans la recherche médicale. Quelques exemples : le dioxyde de titane, intégré à certaines crèmes solaires et plusieurs autres produits; les nanoparticules d’argent, utilisées pour leur potentiel antibactérien; les nanotubes de carbone (une classe de fullerène), qu’on trouve notamment dans certains articles de sport, comme les raquettes de tennis; le noir de carbone, utilisé dans l’encre des imprimantes, la peinture et l’industrie du caoutchouc.

 

Le chef d’orchestre à la rescousse

Pour comprendre l’effet des nanoparticules sur l’organisme, Denis Girard mettra à profit son expertise sur les « neutrophiles », des cellules de la famille des globules blancs (ou leucocytes). Ils sont très abondants : « Ils représentent jusqu’à 70 % des globules blancs — on en produit des millions par jour », précise Denis Girard. Les neutrophiles représentent la première ligne de défense de l’organisme : ils arrivent les premiers au lieu de l’infection et lancent la charge contre les intrus, principalement les bactéries et les champignons (les virus un peu moins). Comment? D’abord en les mangeant, littéralement — un processus que les biologistes appellent la phagocytose. Ils libèrent aussi des produits toxiques qui tuent les agents pathogènes. Finalement, ils envoient des messages, sous forme de petites protéines appelées cytokines, aux autres catégories de cellules du système immunitaire afin de les attirer vers le site d’infection, et aussi de stimuler leur multiplication.

« Les neutrophiles sont les chefs d’orchestre de l’inflammation », illustre Denis Girard, soulignant au passage que l’inflammation est une réaction de défense normale de l’organisme, même si on la perçoit de manière négative, parce que « la fièvre, pour ne donner qu’un exemple, est très utile; elle peut tuer certaines bactéries sensibles à la chaleur. » Malgré ce rôle-clé, les neutrophiles sont « un peu boudés par les immunologistes parce qu’ils sont difficiles à étudier », ajoute Denis Girard. Une des raisons est que ces cellules ne se reproduisent pas : elles meurent naturellement après 24 heures, de sorte qu’on ne peut pas les cultiver en laboratoire, comme on le fait habituellement. Par conséquent, chaque jour, Denis Girard, un de ses étudiants ou un employé du Centre doit faire un don de sang pour fournir des cellules à étudier!

 

La recherche de l’équilibre

À ce jour, Denis Girard s’est concentré sur la recherche fondamentale — « c’est mon premier projet plus concret », affirme-t-il. Mais la connaissance intime de ce « chef d’orchestre immunitaire » sera d’une grande utilité : « Comme les neutrophiles sont présents dans tous les processus d’inflammation, on aura une bonne idée de la réponse de l’organisme aux nanoparticules », soutient le professeur.

 

Des résultats préliminaires montrent déjà que les neutrophiles réagissent plus rapidement au dioxyde de titane qu’ils ne le font lors d’une réponse immunitaire « normale ». Ces nanoparticules ont aussi pour effet d’allonger la durée de vie des neutrophiles. « Ce n’est pas nécessairement souhaitable, explique Denis Girard. N’oublions pas que les neutrophiles répandent des produits toxiques qui s’attaquent aussi aux cellules saines. » À l’inverse, il ne serait pas surpris de trouver des particules qui affaiblissent la réponse des neutrophiles. Là encore, ce ne serait pas une bonne nouvelle, parce que ça voudrait dire que la personne deviendrait plus vulnérable aux infections bactériennes. « Avec les neutrophiles, l’équilibre, c’est la clé », affirme-t-il.

 

Dans le même esprit, le chercheur se défend de vouloir jouer à la police : « Les nanoparticules sont là pour rester. Elles peuvent rendre de grands services, y compris en médecine, et nos résultats pourraient même indiquer des actions bénéfiques. L’objectif est de classer ces particules selon leur potentiel inflammatoire afin de guider les industriels dans leur choix de matériaux. Nos résultats pourront aussi être couplés avec d’autres études qui approfondiront les effets sur la santé. » Une recherche qui tombe à point nommé à l’heure où les nanoparticules occupent une place grandissante dans nos vies. ♦

 


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