Le fullerène est une sphère de 1nm de diamètre composée de 60 atomes de carbones en forme de ballon de football. Ses 30 double-liaisons lui confèrent une grande affinité pour les radicaux libres et cette propriété a été explorée dans le stress oxydant où l’équilibre redox est impliqué, dans des situations pathophysiologiques inflammatoires telle que l’allergie.

Le compartiment cellulaire ciblé par les fullerènes a été étudié après injection in vivo chez la souris, et recherché dans le foie par microscopie électronique et mesure de l’activité d’enzymes de la chaîne respiratoire. L’effet des fullerènes sur l’activation des cellules impliquées dans l’allergie a été étudié, in vitro sur la lignée cellulaire mastocytaire RBL-2H3 et ex vivo sur le sang de patients allergiques dans un test d’activation des basophiles. Pour rendre les fullerènes solubles dans les milieux aqueux ils ont été greffés avec : des radicaux OH (fullérol), du serinol-malonate, de la β-cyclodextrine ou des dendromères.

Après injection chez la souris, les fullerènes sont retrouvés dans le foie, dans les mitochondries avec des modifications limitées mais spécifiques de l’activité des enzymes de la chaîne respiratoire. In vitro les dérivés de fullerènes ne sont pas toxiques sauf la cyclodextrine fullerène. La dégranulation IgE-dépendante et -indépendante des cellules RBL-2H3 a été significativement inhibée à des concentrations nanomolaires par le dendro-fullerène. Les différents dérivés sont capables d’interférer ex vivo avec l’activation de basophiles de patients allergiques en sang total et le taux d’inhibition de l’expression de CD63 et CD203c dépend des dérivés et des patients (maximum : 35 % avec le serinol-malonate fullerène).

Le sérinol-malonate et le dendro fullerène ont des index d’inhibition les plus reproductibles. Les mécanismes d’action au niveau cellulaire restent à définir. Ces inhibitions ont été reproduites sur des basophiles humains purifiés en étudiant les marqueurs CD107a et CD69.

En accord avec leur capacité anti-oxydante les fullerènes in vivo ciblent préférentiellement les mitochondries. Ils sont capables d’interférer avec les mécanismes de dégranulation des basophiles.