Une étude, dont les résultats intitulés «Metabolomics for early detection of stress in freshwater alga Poterioochromonas malhamensis exposed to silver nanoparticles» sont publiés dans la revue Scientific Reports, a permis de montrer que le nanoargent, actuellement utilisé dans près de 450 produits pour ses propriétés antibactériennes, et son dérivé, l’argent sous forme ionique, perturbent l’entièreté du métabolisme des algues Poterioochromonas malhamensis, essentielles à la dynamique du réseau trophique aquatique et à la production de l’oxygène terrestre.

Relevons tout d'abord que le nanoargent, utilisé pour ses propriétés antibactériennes, «compose, entre autres, les textiles et les cosmétiques» et que «l’industrie agroalimentaire, biomédicale et biopharmaceutique s’y intéresse pour développer des appareils, des médicaments, des engrais et des pesticides».

Sa capacité «à détruire, repousser ou rendre inoffensifs les organismes nuisibles comme les bactéries» a conduit les scientifiques à soupçonner «qu’il pouvait également être nocif pour les organismes cruciaux pour notre environnement». Dans ce contexte, «pour évaluer l’influence des produits issus de la nanotechnologie sur le phytoplancton et en mesurer les conséquences pour l’environnement aquatique», l'étude ici présentée a été menée «sur l’algue Poterioochromonas malhamensis, utilisée comme modèle de phytoplancton».

Notons ici que «le phytoplancton est présent un peu partout, dans les lacs et les océans» et qu'il «produit presque la moitié de l’oxygène que l’on respire». De plus, «les algues «ont un deuxième rôle essentiel, elles sont à la base de la chaine alimentaire» et «si elles accumulent les nanoparticules, celles-ci seront intégrées dans toute la chaine alimentaire aquatique».

Cette étude a ainsi fait apparaître «que le traitement in vitro de ces algues par le nanoargent perturbe le métabolisme des acides aminés essentiels à la fabrication des protéines cellulaires, le métabolisme des nucléotides important pour les gènes, des acides gras et tricarboxyliques composant les membranes, mais également les éléments de la photosynthèse et de la photorespiration».

Ces résultats, obtenus par «des techniques de microscopie électronique à transmission»: suggèrent «que les ions d’argent, libérés par les nano particules d’argent, sont le principal facteur de toxicité»: en fait, «le nanoargent est internalisé dans les cellules d’algues par des mécanismes de phagocytose utilisés pour alimenter les cellules en matière organique». C'est ainsi, «la première démonstration que les nanoparticules peuvent emprunter cette voie d’internalisation chez une espèce de phytoplancton».

Pour achever la démonstration de la toxicité du nanoargent, l'étude a enfin «mis en évidence que les perturbations métaboliques induisent des dysfonctionnements de type physiologiques»: ainsi, «une peroxydation des lipides menant à la perméabilisation des membranes, un accroissement du stress oxydatif et une photosynthèse moins efficace, donc une production d’oxygène amoindrie» ont été observés.

Au bout du compte, cette «étude souligne tout le potentiel de la métabolomique, à savoir l’analyse de l’ensemble des métabolites d’une cellule comme les sucres ou les acides aminés, pour comprendre la base moléculaire des bouleversements observés». Comme «il n’est jamais évident de démontrer les relations entre les causes et leurs effets sur des environnements complexes», elle est «un apport fondamental au domaine» en offrant «la possibilité de détecter de manière précoce les changements induits par une toxine, en amont d’effets plus globaux comme l’arrêt de la croissance des algues et son impact sur la production d’oxygène».