Effet du butyrate de sodium dans des lignées de cancer du sein humain. Mécanismes d’action et sensibilisation des cellules par cet inhibiteur des histones désacétylases à la toxicité induite par la doxorubicine et le cisplatine

• Main Author: Louis, Monette
• Other Authors: Monsieur François FUKS
• Format: Others
• Language: fr
• Published: Universite Libre de Bruxelles 2004
• Subjects: Breast cancer; sodium butyrate; glutathion; oxidative stress
• Online Access: http://theses.ulb.ac.be/ETD-db/collection/available/ULBetd-12052004-154818/

Résumé L’objectif de ce travail a été d’évaluer la toxicité du butyrate de sodium (NaBu), un inhibiteur des histones désacétylases (HDACs), et ses mécanismes d’action sur les cellules de cancer du sein humain, les cellules MCF-7 déficientes pour la caspase-3, et lignées dérivées : les cellules MCF- 7/caspase-3, et les cellules VCREMS résistantes à la vincristine, et dans une moindre mesure à la doxorubicine. La contribution de l’apoptose dans la létalité induite par le NaBu a été recherchée dans les cellules MCF-7wt en estimant l’exposition de la phosphatidylsérine ainsi que le clivage de la PARP. La présence de caspase-3, n’a ni amplifié ni accéléré l’apoptose qui a impliqué le rhéostat Bax/Bcl-2 en faveur d’une induction de Bax. La cytostasie du NaBu dans les cellules MCF-7 s’est manifestée par un blocage des cellules en phase G2/M. L’évaluation du niveau d’expression des régulateurs du cycle cellulaire dans les cellules MCF-7wt et MCF-7/caspase-3 a montré une surexpression de p21, de façon indépendante de p53. L’action cytostatique du NaBu a été associée à une accumulation légère et modeste des formes non-phosphorylées de pRB, un facteur dont la phosphorylation par les complexes cycline D/cdk4,6 et cycline E/cdk2 est nécessaire à la transition G1/S. Dans ces conditions, les niveaux de cdk2 et de Cdc25A, une oncoprotéine activatrice de cdk2, sont restés stables. Le NaBu est une molécule à effet pléïotropique, l’utilisation de la trichostatine A, inhibiteur par excellence des HDACs, a permis d’établir la relation de causalité entre l’inhibition des HDACs et la toxicité du NaBu. La plupart des inhibiteurs des HDACs induisent l’apoptose en perturbant le métabolisme oxydatif de la mitochondrie ce qui pourrait modifier le statut redox cellulaire. Nous avons cherché une implication du métabolisme du glutathion (GSH), le thiol anti-oxydant non-protéique majoritaire de la cellule, dans la toxicité induite par le NaBu. Les résultats montrent que le NaBu induit une déplétion du GSH dans les cellules MCF-7wt et dérivées de façon dose-dépendante, corrélée avec la mortalité cellulaire. Devant l’éventualité d’une consommation accrue de GSH par les enzymes associées à son métabolisme, nous avons évalué le niveau des activités des enzymes glutathion peroxydase, glutathion réductase et glutathion S-transférases. Dans les cellules MCF-7, le NaBu a induit de façon significative ces enzymes anti-oxydantes, à l’exception des GSTs, de même que la catalase, une enzyme indépendante de ce système. Les expériences visant à libérer le pool de GSH lié aux protéines ont montré que la déplétion du GSH intracellulaire est parallèle à celle du GSH lié aux protéines. Par conséquent, la consommation du GSH est réellement la cause de la chute du niveau de GSH générant un stress oxydant. La doxorubicine, un inhibiteur des topoisomérases, a une utilisation clinique limitée en raison de ses effets secondaires irréversibles (cardiotoxicité entre autres). Dans le but d’améliorer son efficacité, nous avons expérimenté des combinaisons NaBu/doxorubicine sur les cellules VCREMS et MCF-7, étant donné la capacité du NaBu à induire l’expression des topoisomérases et favoriser la conformation déployée de la chromatine. L’utilisation de la technique isobologramme nous a permis de déterminer les index de combinaison pour une application simultanée ou séquentielle des drogues. Les résultats indiquent que le NaBu sensibilise les cellules VCREMS et MCF-7 à l’action de la doxorubicine. Dans les cellules VCREMS, cet effet s’est produit en dépit de la stimulation des enzymes de détoxication, GSTs et GPX. L’ensemble de ces résultats indique que l’utilisation du NaBu en combinaison avec certains anticancéreux constitue une stratégie très intéressante en cancérothérapie.