Soutenance mémoire
Traitements du cancer ovarien
Mécanismes d’action
Les effets anti-inflammatoires du Resvératrol impliquent entre autres l’inhibitionnde l’expression et de l’activité de la cyc1ooxygénase-2 (COX-2), une enzyme responsable de la production de prostaglandines, des molécules impliquées dans l’inflammation et pouvant aussi favoriser le développement tumoral [147]. Les propriétés antioxydantes du Resvératrol pourraient expliquer ses effets protecteurs sur le système cardiovasculaire où cette molécule peut séquestrer des espèces réactives de l’oxygène et augmenter l’expression d’enzymes liées à la détoxification des molécules
oxydantes [148]. L’effet du Resvératrol sur la capacité d’agrégation des plaquettes explique aussi son rôle cardioprotecteur en empêchant la formation de thromboses [149]. Parallèlement, au niveau du foie, le Resvératrol favorise l’expression d’enzymes détoxifiantes telles que la glutathione S-transferase et la NAD(P)H:quinine oxydoréductase en plus d’inhiber des enzymes hépatiques telles que le cytochrome P450 (lAI et 3A/2), qui ont la capacité d’activer les carcinogènes [147]. Ces mécanismes permettent de diminuer l’exposition des cellules à des molécules dommageables en inactivant ces dernières et en favorisant leur élimination.
Le Resvératrol peut inhiber la progression du cycle cellulaire. En effet, il peut notamment directement inhiber la transcription de l’ADN en inhibant la ribonucléotide réductase, responsable de convertir les ribonucléotides en désoxyribonucléotides, et l’ADN polymérase [150]. Cette phytoalexine induit également la sénescence dans un modèle cellulaire de carcinome du colon possédant p53 sauvage [151]. De manière similaire, dans les cellules de cancer hépatique HepG2, possédant p53 sauvage, le Resvératrol a provoqué un arrêt de croissance en phase G 1 du cycle cellulaire impliquant une augmentation des niveaux de la protéine p21. Cet effet n’a cependant pas été observé dans la lignée Hep 3B, négative pour p53 [152]. Lors d’une étude réalisée avec trois lignées cellulaires de cancer gastrique, le Re svératro 1 a provoqué un arrêt de croissance en phase G 1 du cycle cellulaire. Pour ce faire, le Resvératrol a induit une augmentation de l’expression de p21 et de p16. Cette action du Resvératrol est dépendante de l’expression de la protéine Sirt-l [153]. Par ailleurs, le Resvératrol peut induire une augmentation de la transcription et de l’activité de Sirt-l, diminuant la progression tumorale, la prolifération des cellules cancéreuses et augmentant la mortalité de ces cellules [154].
Il a été démontré que le Resvératrol induit la mort cellulaire par apoptose chez des lignées cellulaires de cancer endométrial et diminue la prolifération de ces cellules. Cet effet implique notamment une diminution de l’activité d’Akt, une kinase favorisant la survie cellulaire [155]. En contrepartie, lorsque le Resvératrol est administré in vivo à des rates immatures pour évaluer son effet sur l’utérus à une dose de 5mg/kg, cette molécule exerce un effet pro survie qui pourrait être attribué à son rôle d’agoniste des récepteurs à l’oestrogène. Le poids de l’utérus et la présence de glandes ont augmenté, démontrant que le Resvératrol favorise le développement de cet organe [156]. Dans un modèle de cancer ovarien, le Resvératrol peut également diminuer l’activité des voies Akt et Erk, ce qui peut diminuer la capacité de survie des cellules [157]. Dans le modèle
de cancer hépatique HepG2, un traitement avec le Resvératrol provoque une augmentation de la mort cellulaire dépendante de p53 et impliquant une augmentation de l’expression de Bax [152]. Dans une étude effectuée dans plusieurs modèles cancéreux, un traitement avec le Resvératrol a provoqué une augmentation l’ apoptose. Pour ce faire, le Resvératrol a induit la translocation de Bax, dépendante de XIAP, à la membrane mitochondriale, permettant la perméabilisation de celle-ci ainsi que la relâche du cytochrome C [158].
Au niveau du cancer ovarien, il a été démontré que le Resvératrol induit la mort cellulaire par autophagie [159]. Cet effet peut être attribué à une diminution du métabolisme du glucose et de sa captation par la cellule, ce qui prive la cellule cancéreuse d’une importante source d’énergie et la place dans une condition de stress. Cet effet n’a pas été observé chez une lignée de fibroblastes humains sains utilisée comme modèle de cellules saines, requérant un moins grand apport énergétique et pouvant plus facilement subvenir à leurs besoins lors d’une diminution de l’entrée du
glucose [160]. Lorsque des lignées cellulaires de cancer ovarien sont traitées avec le cisplatine et le Resvératrol, ces dernières ne sont pas en mesure de recommencer à croître une fois le traitement arrêté. Ces résultats démontrent une coopération entre ces deux agents qui augmentent l’efficacité de la thérapie [161]. Dans un modèle de neuroblastome, le Resvératrol affecte l’activation de Erk de manière dose-dépendante en l’activant, à de faibles doses de 1 à 10JlM, et en l’inhibant à de fortes doses de 50 à 100JlM [162].
Le Resvératrol et l’EMT
Comme décrit plus haut, le Resvératrol peut être impliqué dans de nombreux processus cellulaires. Récemment, un rôle dans l’inhibition de l’EMT lui a été attribué. En effet, dans le modèle cellulaire MCF -7 de cancer du sein, le Resvératrol a contré l’induction de l’EMT par l’EGF, un facteur de croissance reconnu pour induire l’EMT chez les modèles cellulaires de cancer du sein. Le cotraitement des cellules avec l’EGF et le Resvératrol a bloqué l’activation de la MAPK Erk induite par l’EGF, et ainsi l’induction de l’EMT [99]. Dans les cellules cancéreuses hépatiques HepG2 traitées avec le facteur de croissance HGF, le Resvératrol a inhibié la capacité d’invasion des cellules par un mécanisme indépendant de Erk ou de l’inhibition de l’activité du récepteur du HGF [163]. Le Resvératrol peut également inhiber l’induction de l’EMT par le TGF-~ dans le modèle de cancer du poumon A549, notamment en augmentant l’expression de l’E-cadhérine et en diminuant l’expression des marqueurs mésenchymaux normalement induits par le TGF-~ [98]. De plus, dans une étude chez des lignées cellulaires de cancer ovarien, le Resvératrol a diminué l’expression du facteur hypoxique Hif-l a ainsi que du facteur de croissance VEGF, deux molécules pouvant être impliquées dans l’EMT et la progression tumorale [164]. Le traitement de cellules cancéreuses du sein, du colon et de myélome avec le Resvératrol a provoqué une diminution de l’expression et de l’activité de la MMP-2 et de la MMP-9 [147].
Inconvénients du Resvératrol
Malgré la multitude d’effets bénéfiques attribuables au Resvératrol, cette molécule présente un problème de taille pour le traitement de patients: sa biodisponibilité. Une étude a démontré que l’administration de Resvératrol à des patients sains, autant par voie orale que par voie intraveineuse, résultait en une très faible quantité de Resvératrol non modifié dans la circulation sanguine de ceux-ci [165]. Ceci peut s’expliquer par le métabolisme très rapide du Resvératrol par le foie, qui -augmente de ce fait la capacité d’excrétion du Resvératrol dans l’urine et dans les fèces. Les voies métaboliques impliquées comprennent principalement la conjugaison au sulfate ou à l’acidegluCOl:onique. Ces métabolites perdent beaucoup d’efficacité pour agir contre les cellules cancéreuses, ce qui diminue l’efficacité du Resvératrol et limite ainsi son utilisation in vivo [166, 167]. Il est toutefois avancé par certains auteurs que les sulfatases et glucoronidases présentes dans différents tissus de l’organisme pourraient convertir une partie de ces métabolites en Resvératrol et donc restaurer son activité antitumorale, mais cette hypothèse est encore débattue
Objectifs de l’étude
En raison de l’importance du phénomène de métastasie dans la progression du cancer, nous avons voulu déterminer l’impact d’un traitement de chimiothérapie avec le cisplatine sur la transition épithéliale-mésenchymale dans deux lignées cellulaires de cancer ovarien. Ces cellules, A2780 et A2780CP, sont sensibles et résistantes au cisplatine respectivement et offrent un modèle intéressant afin d’étudier l’importance de la chimiorésistance dans l’induction potentielle de l’EMT par la chimiothérapie; les cellules résistantes au cisplatine devraient profiter du traitement pour progresser dans l’EMT contrairement aux cellules sensibles. En second lieu, nous nous sommes
intéressés au Resvératrol, une molécule aux multiples effets bénéfiques pour la santé, qui est également reconnue pour ses propriétés anticancéreuses, et dont l’influence sur le processus d’EMT est encore relativement méconnu. Lors de traitements avec le cisplatine et le Resvératrol, nous avons étudié l’induction de la mortalité cellulaire par ces agents, l’induction de l’EMT par le cisplatine et son inhibition par le Resvératrol, dans notre modèle cellulaire (marqueurs de l’EMT, morphologie et migration). Nous avons également utilisé les cellules OVCAR-3 et SKOV -3 afin de consolider notre étude concernant l’impact du cisplatine et du Resvératrol sur le potentiel migratoire des cellules. Finalement, l’induction de la sénescence par le cisplatine et le Resvératrol a été considérée dans les cellules A2780 et A2780CP en tant que mécanisme alternatif d’inhibition de l’EMT induite par le cisplatine dans les cellules cotraitées avec le Re svératro 1.Parallèlement, une courte étude de l’induction de l’EMT dans des lignées cellulaires de cancer ovarien présentant différentes mutations pour la protéine p53 a été effectuée chez A2780 (p53 sauvage), A2780CP (p53 : un allèle muté, un allèle sauvage), OVCAR-3 (p53 muté) et SKOV -3 (sans p53 fonctionnel). Finalement, la mort cellulaire a été brièvement étudiée dans ce même modèle cellulaire lors d’un traitement conjoint avec le cisplatine et la cytokine TGF-~l.
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Table des matières
AVANT-PROPOS ET REMERCIEMENTS
RESUME
LISTE DES FIGURES
LISTE DES ABRÉVIATIONS, SIGLES ET ACRONYMES
LISTE DES SYMBOLES
CHAPITRE 1
INTRODUCTION
1.1 Le cancer en général
1.2 Le cancer ovarien
1.2.1 Physiologie de l’ovaire
1.2.2 Facteurs de risque et facteurs protecteurs
1.2.3 Symptômes du cancer ovarien
1.2.4 Classification des cancers ovariens
1.2.5 Traitements du cancer ovarien
1.2.5.1 La chirurgie
1.2.5.2 La chimiothérapie
1.3 Mort cellulaire
1.3.1 Apoptose
1.3.2 Nécrose
1.3.3 Autophagie
1.3.4 Sénescence
1.3.5 Catastrophe mitotique
1.3.6 Chimiorésistance
1.4 La transition épithéliale-mésenchymale
1.4.1 Importance de l’EMT dans le cancer
1.4.2 La chimiothérapie et l’EMT
1.4.3 La famille Snail
1.4.3.1 Snail
1.4.3.2 Slug
1.4.4 La famille ZEB
1.4.4.1 ZEB1
1.4.4.2 ZEB2
1.4.5 Les cadhérines
1.4.6 La p-caténine
1.4.7 La Vimentine
1.4.8 Erk
1.4.8.1 Erk et 1 ‘EMT
1.4.9 p53
1.4.9.1 p53 et l’EMT
1.4.10 Le facteur de croissance transformant p
1.4.10.1 Interactions entre le TGF -p et p53
1.5 Le Resvératrol.
1.5.1 Mécanismes d’action
1.5.2 Le Resvératrol et 1 ‘EMT
1.5.3 Inconvénients du Resvératrol
1.6 Objectifs de l’étude
CHAPITRE II
RESVERATROL INHIBITS CISPLATIN-INDUCED EPITHELIAL-TOMESENCHYMAL TRANSITION IN OV ARlAN CANCER CELL LINES
2.1 Contribution des auteurs
2.2 Résumé de l’article
2.3 Article scientifique
Abstract
Introduction
Materials and methods
Reagents
Cell culture and treatment
Detection of cell death by flow cytometry
MTT as say
WestemBlot
Cell morphology
W ound healing assay
Reverse Transcriptase PCR (RT-PCR)
Senescence-associated ~-galactosidase staining
Densitometry and Statistical analysis
Results
Resveratrol induces cell death in ovarian cancer cells
Resveratrol potentiates Cisplatin-induced decrease in cell proliferation
Re sveratro 1 inhibits Cisplatin-mediated EMT induction in ovarian cancer celllines
Activation of the MAPK Erk is associated with Cisplatin-induced EMT
Resveratrol blocks Cisplatin-induced morphological changes
Resveratrol induces senescence
Resveratrol inhibits cell migration
Discussion
Figures
Figure legends
References
CHAPITRE III
RÉSUL T ATS SUPPLÉMENTAIRES
3.1 Étude p53 – EMT
3.2 Étude de la mort cellulaire avec le TGF-~, les mutations de p53 et le cisplatine
CHAPITRE IV
DISCUSSION
RÉFÉREN CES BIBLIOGRAPHIQUES
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