La production et l'utilisation des nanomatériaux manufacturés est en plein essor, ce qui entraîne leur déversement dans l'environnement sous forme de nanoparticules ou de sous produits d'altération. Les nanoparticules de dioxyde de titane sont utilisées dans un grand nombre de produits manufacturés du fait de leurs propriétés photocatalytiques et d?absorption des UV. Les risques écotoxicologiques liés aux nanoparticules de TiO2 et aux sous produits d'altération de TiO2 sur les organismes terrestres sont encore peu connus. A cette fin, des vers de terre ont été utilisés car ce sont des indicateurs clés de la qualité des écosystèmes terrestres. L'espèce Eisenia fetida employée présente l'avantage d'être facile à manipuler et est utilisée dans des tests normalisés d'écotoxicité. La toxicité potentielle des nanoparticules de TiO2 et des sous produits d'altération de TiO2 sur Eisenia fetida a été étudiée selon différentes approches: un test in vitro sur les nanoparticules de TiO2 (1 à 25 µg/ml), une exposition in vivo en milieu liquide contaminé par des SPA de TiO2 (0,1 à 10 mg/l) et une exposition in vivo en milieu solide dans des sols artificiels contaminés par des nanoparticules de TiO2 (2 à 200 mg/kg) ou par des sous produits d'altération de TiO2 (2-20 mg/kg). La toxicité des nanomatériaux de TiO2 a été évaluée en utilisant une batterie de biomarqueurs à différentes échelles biologiques : la survie et la reproduction à l'échelle de l'individu, la viabilité cellulaire (test MTT et LDH), la phagocytose et l'apoptose à l'échelle cellulaire et l'expression des ARNm des gènes des systèmes de détoxication (métallothionéine, GST), antioxydant (SOD, CAT) et immunitaire (CCF et fétidines) par RT-qPCR à l?échelle moléculaire. Nos résultats ont montré que les nanoparticules de TiO2 sont internalisées par les cellules immunitaires des vers de terre (in vitro) et que le titane est bioaccumulé par les vers exposés aux sous-produits d'altération de TiO2 dans des conditions d'exposition artificielle (milieu liquide). Seuls les biomarqueurs moléculaires (métallothionéine, CCF et fétidines) sont sensibles aux nanoparticules de TiO2 dans le test in vitro alors que les biomarqueurs moléculaire (métallothionéine et SOD) et cellulaire (apoptose et phagocytose) répondent aux sous-produits d'altération de TiO2 en milieu liquide après seulement 24h d'exposition. En revanche, dans des conditions d'exposition plus réalistes, aucun effet biologique sur la survie, la reproduction et l'expression des ARNm des gènes de détoxication, antioxydant et immunitaire n'a été observé sur les vers exposés aux sols contaminés. La faible biodisponibilité des nanomatériaux de TiO2 dans les matrices solides expliquerait l'absence d'effet biologique aux concentrations testées. Ces travaux soulignent la nécessité d'étudier le comportement, la mobilité, et la biodisponibilité des nanomatériaux avant d'évaluer leur potentielle écotoxicité.