Effet de l'exposition périnatale aux nanoparticules d'oxyde de zinc sur l'activité des réseaux de neurones moteurs impliqués dans les fonctions respiratoire et locomotrice

De par leur taille (<100nm) leur conferant des proprietes nouvelles, les nanoparticules (NPs) sont deja utilisees dans de nombreux produits de la vie quotidienne. La population y etant donc exposee de facon croissante, elles sont au cœur de nombreuses discutions sur la sante publique et environnementale. En effet, les NPs sont capables de penetrer dans l'organisme, traverser differentes barrieres biologiques telles les barrieres alveolaires, placentaire, ou encore hematoencephalique, s'accumuler dans certains organes et potentiellement induire diverses pathologies. Pouvant s'agreger dans le cerveau, des etudes ont deja montre des effets modulateurs des NPs sur les activites bioelectriques des neurones, mais aucune a ce jour n'a permis d'evaluer leurs effets potentiels sur l'activite de tout un reseau, tels ceux responsables de la genese d'activites motrices impliquees dans des fonctions vitales. Mon travail de these s'est donc attache a determiner si les NPs, en particulier d'oxyde de zinc (ZnO), pouvaient modifier l'activite des reseaux de neurones responsables de la genese des activites respiratoire et locomotrice. Cette etude, realisee ex-vivo sur des preparations de moelle-epiniere/tronc cerebral ou de tranches bulbaires isolees de rat nouveau-nes, mais egalement in-vivo apres injection des NPs au cours de la gestation, a permis de combiner des approches electrophysiologiques, pharmacologiques et neuroanatomiques. Ce travail doctoral a permis de mettre en evidence l’existence d'un effet deletere des NPs ZnO sur les neurones respiratoires, provoquant lors d’une exposition aigue une augmentation de la frequence inspiratoire suivie d'un arret precoce et definitif de toute activite. De plus, les NPs modifient le rythme ventilatoire et prolongent la duree des pauses respiratoires (apnees) d'animaux nouveau-nes dont la mere a ete exposee de facon chronique aux NPs ZnO au cours de la gestation. Enfin, elles perturbent egalement l'activite des reseaux spinaux locomoteurs en provoquant un changement du rythme et en modifiant les patrons d'alternance caracteristiques de cette activite. Ces donnees permettent d'apporter un eclairage nouveau concernant la neurotoxicite potentielle des NPs ZnO sur le fonctionnement et le developpement des reseaux neuronaux moteurs chez les mammiferes, mais elle permet egalement de s'interroger sur la vulnerabilite perinatale des organismes lors d'une exposition maternelle au cours de la gestation. Malgre les avantages technologiques et economiques qu'offre le developpement des nanotechnologies et des nanoparticules, il est donc necessaire de considerer avec attention le risque chimique que pourrait representer l'exposition (aigue et/ou chronique) aux NPs sur la sante de la population en general, mais egalement dans la cadre d'activites professionnelles.