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L'argent est un métal lourd aux propriétés polyvalentes extrêmement précieuses pour l'humanité, en particulier à l'ère de la résistance croissante aux antibiotiques. Ce métal se caractérise notamment par ses propriétés bactéricides, virucides et fongicides (Maillard et al. 2016). Sans connaître les mécanismes et le spectre d'action de cet élément, l'argent (les composés d'argent) est utilisé en médecine depuis des millénaires. La découverte des antibiotiques a fait reculer l'utilisation généralisée des composés d'argent dans le traitement des plaies.
De nouvelles découvertes associées au développement dynamique de divers domaines scientifiques ont mis en évidence l'énorme potentiel d'utilisation de l'argent, sous forme de nanoparticules.
Ces dernières années, les nanoparticules d'argent (formes actives d'argent, AgNP) ont été largement introduites dans divers domaines de la vie. L'utilisation des AgNP est devenue si courante que les scientifiques dans le domaine de la toxicologie environnementale soulignent que l'utilisation croissante des nanoparticules, y compris les AgNP, peut avoir des effets négatifs sur l'environnement dans certaines situations (Auffan et al. 2009). C'est pourquoi il a été postulé que les avantages de la nanotechnologie de l'argent s'appliquent principalement aux secteurs médical et pharmaceutique.
Technologie des nanoparticules
Comme indiqué ci-dessus, l'utilisation de l'argent sous forme de nanoparticules a été rendue possible par les nanotechnologies. Les nanotechnologies permettent de créer et d'utiliser de manière contrôlée diverses structures et matériaux de taille nanométrique, c'est-à-dire de taille similaire à celle des atomes et des molécules. Rappelons que nano est un préfixe désignant un facteur de multiplication de 0,000 000 001 = 10-9.
Le processus de création de nanoparticules peut être réalisé de deux manières. La méthode descendante consiste à fragmenter le matériau jusqu'à ce que les particules individuelles soient de taille nanométrique, tandis que la méthode ascendante consiste à construire des nanostructures à partir d'atomes individuels.
Figure 1 : Schéma de l'obtention des nanoparticules.
Figure 2 : Échelle nanomètrique
Impact des nanotechnologies sur les propriétés physiques et chimiques des matériaux
La capacité des nanoparticules à traverser la plupart des barrières, y compris biologiques, est particulièrement importante et explique leur grande activité contre les micro-organismes.
La deuxième propriété pratique importante des nanoparticules est le développement d'une surface nanospécifique. Dans le cas des nanomatériaux, ce paramètre est très élevé ; par exemple, la surface spécifique des nanoparticules de silicium contenues dans un volume similaire à celui d'une goutte de pluie est comparable à celle d'un grand terrain de football. Ceci est particulièrement important dans le contexte de l'activité microbienne des nanoparticules, où un mécanisme de contact est essentiel (Pullit et al.2010). Les AgNP sont les plus intéressantes pour les praticiens.
En ce qui concerne l'argent, les nanoparticules ont largement remplacé l'argent ionique pour les nombreuses raisons mentionnées ci-dessus. Il est important de noter que, dans le cas présent, les AgNP sont beaucoup plus sûres que l'argent ionique et que leur potentiel antibactérien peut clairement être amélioré de plusieurs façons, notamment en les combinant avec des antibiotiques spécifiques (Chojniak et al., 2018).
Il existe plusieurs explications sur la manière dont les nanoparticules d'argent agissent sur les micro-organismes pour induire un effet biocide.
Tout d'abord, les nanoparticules d'argent ont la capacité de s'attacher à la paroi cellulaire bactérienne et de la pénétrer, ce qui entraîne une modification de la perméabilité de la membrane cellulaire et, par conséquent, la mort de la cellule.
La deuxième explication la plus courante concerne la capacité des nanoparticules à libérer des ions d'argent. Ces ions peuvent interagir avec les groupes thiols de nombreuses enzymes importantes et les inactiver. Les cellules bactériennes en contact avec l'argent « absorbent » les ions d'argent. Une fois que les ions d'argent libres sont absorbés par les cellules, les enzymes respiratoires peuvent être inactivées, générant des formes réactives d'oxygène qui, entre autres, attaquent la cellule. Il est important de noter que l'argent a une grande affinité pour le soufre et le phosphore. L'interaction des ions argent avec le soufre et le phosphore de l'ADN peut entraîner des difficultés dans la réplication de l'ADN, la prolifération cellulaire et même la mort des micro-organismes. Les ions argent peuvent également inhiber la synthèse des protéines en dénaturant les ribosomes dans le cytoplasme.
Les deux mécanismes mentionnés ci-dessus sont les plus couramment avancés.
Utilisation de nanoparticules d'argent en médecine vétérinaire
Il a été prouvé sans aucun doute que les AgNP ont des effets bactéricides et bactériostatiques et qu'elles inhibent la croissance des champignons et des protozoaires (Speruda, et al. 2019.). Les nanoparticules d'argent ont des propriétés antivirales. Ces caractéristiques indiquent que nous pouvons attribuer des propriétés désinfectantes aux nanoparticules.
En pratique vétérinaire, y compris en médecine porcine, les nanoparticules d'argent ont été utilisées avec succès dans le traitement des plaies cutanées associées, entre autres, au cannibalisme (figure 3).
Figure 3 : Évolution et résultats du traitement des plaies cutanées causées par le cannibalisme avec des nanoparticules d'argent.
Les préparations contenant des nanoparticules d'argent sont de plus en plus utilisées dans les élevages de porcs pour la désinfection des systèmes d'eau.
Les nanoparticules d'argent deviennent un élément important dans divers aspects de la biosécurité, y compris la désinfection régulière et continue des bâtiments, par exemple par brumisation.
L'étude (Tarasiuk & Wojciechowski, 2022) a comparé l'efficacité de la désinfection à l'aide d'un produit à base de nanoparticules d'argent à celle d'un produit à base d'iodophore. Il a été montré que l'utilisation d'un produit contenant des AgNP dans la désinfection périodique des installations avait un effet significatif sur la réduction du nombre de micro-organismes contaminant l'environnement et donnait de meilleurs résultats que la désinfection avec un produit iodophore. La réduction du potentiel infectieux s'est reflétée dans les résultats de production. Le taux de mortalité des porcs dans les installations désinfectées avec un produit à base d'AgNPs était significativement plus bas que dans le groupe témoin positif, désinfecté avec un produit à base d'iodophore. Dans le même temps, il a été démontré que le coût des traitements par bâtiment d'engraissement était réduit. Dans le groupe témoin positif, le coût moyen par individu de 30 kg jusqu'à la fin de l'engraissement était de 5,69 PLN (1,27 €), tandis que dans le groupe expérimental, il était de 4,02 PLN (0,90 €). On peut dire qu'une réduction de 30 % des coûts de traitement a été obtenue. À l'heure actuelle, les produits à base de nanoparticules d'argent sont légèrement plus chers, mais on s'attend à ce qu'ils le deviennent au fur et à mesure que leur utilisation augmentera.
Il convient de mentionner que des peintures contenant des nanoparticules d'argent (à une concentration de 30 ppm) sont disponibles depuis plusieurs années. Cette concentration d'argent empêche la croissance des micro-organismes sur les surfaces peintes avec ces peintures. Ces peintures sont utilisées pour revêtir les murs des établissements de transformation alimentaire. Il semble raisonnable d'introduire de telles peintures dans la peinture des surfaces d'élevage, non seulement pour lutter contre les micro-organismes, mais aussi contre les arthropodes, en particulier les mouches.
