Etude de deux nouveaux chelateurs du fer : evaluation de la cytoprotection et de la mobilisation du fer au cours de la surcharge, effets antipoliferatif et apophotique de la depletion en fer sur les hepatocytes normaux et lignees d'hepatome

• Auteur / Autrice : NAFISSA RAKBA
• Direction : Gérard Lescoat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

Chez l'homme, la surcharge en fer se caracterise par une accumulation hepatique de ce metal qui engendre des effets deleteres pouvant aller jusqu'au carcinome hepatocellulaire. Cependant, les moyens therapeutiques, pour diminuer les taux sanguins et hepatiques en fer, se limitent a des saignees repetees, ou a l'utilisation du seul chelateur disponible, la desferrioxamine b (dfo), qui ne peut etre administre par voie orale. Le but de notre travail a ete d'evaluer, dans des cultures d'hepatocytes de rat et des cellules d'hepatomes humains, deux nouveaux chelateurs de synthese: le 1,1 bis (11-n-hydroxy)-2,5,11-triaza-1,6,10-trioxododecanyl ethane (kd) appartenant au groupe des dihydroxamates et le o-trensox constitue de 3 molecules du 8-hydroxyquinoleine. La desferrioxamine (dfo) est utilisee comme chelateur de reference. L'addition de 20,50 ou 100 m de kd au milieu de culture, d'hepatocytes normaux de rat, n'engendre pas de toxicite. En presence de 50 m de fer une elevation de la ldh extracellulaire et de la production de mda est observee, parallelement, la reduction du mtt, est diminuee. Quand 100 m de kd sont ajoutes en meme temps que le fer, le relargage de ldh et la production de mda diminuent tandis que la viabilite cellulaire s'ameliore. Dans les cultures temoins, une importante penetration cellulaire du fer augmentant avec le temps d'exposition, au 5 5fer-citrate, est observee. En presence de 100 m de kd, la captation cellulaire de fer est nettement diminuee. Dans les cultures temoins prealablement surchargees, une sortie cellulaire de fer, augmentant avec le temps de la culture, est observee. En presence du kd, cette sortie cellulaire est nettement amplifiee. Les effets du kd sur ces differents parametres ne sont pas significativement differents de ceux de la dfo. Le o-trensox seul a 20 et 40 m n'engendre pas de toxicite au bout de 24 hr de culture. En presence de 20 m de fer, une augmentation des taux extracellulaires de ldh, d'asat, d'alat et de radicaux derives des lipides est observee dans les cultures d'hepatocytes. L'addition de 20 m de o-trensox inhibe partiellement la toxicite du fer, l'effet maximal est obtenu avec 40 m de chelateur puisque les taux extracellulaires de ldh, d'asat, d'alat et de radicaux derives des lipides deviennent comparables a ceux des cultures temoins. Dans les cultures d'hepatocytes, la presence du o-trensox restaure efficacement la secretion de l'albumine et de la transferrine diminuees sous l'effet du fer. En presence de 20 et 40 m de o-trensox, la penetration du 5 5fe, dans les hepatocytes en culture primaire, est nettement diminuee. In vitro, a ph 7. 4, la dfo mobilise le fer de la ferritine plus rapidement que le o-trensox, a ph 4, la mobilisation du fer, de la ferritine et de l'hemosiderine, par le o-trensox est similaire a celle de la dfo. La mobilisation du fer, des hepatocytes en culture primaire prealablement surcharges par de la ferritine marquee, est legerement superieure, sous l'effet de la dfo par rapport au o-trensox. In vivo, le o-trensox mobilise 51. 5% du fer dans les foies de rats surcharges par rapport a une mobilisation de 48. 8% par la dfo. Le o-trensox piege le radical hydroxyle avec une efficacite superieure a celle de la desferrioxamine. Notre etude a ete poursuivie par la recherche d'un effet anti-proliferatif et apoptotique du o-trensox, en absence de surcharge en fer. Les cultures de cellules hepg 2 ont ete maintenues 24, 48 ou 72 hr en absence ou en presence de 20,50 ou 100 m o-trensox. L'addition du o-trensox au milieu de culture diminue de maniere plus importante que la dfo, la replication de l'adn. L'index mitotique est fortement diminue mais de maniere comparable sous l'effet du o-trensox et de la dfo. Le o-trensox bloque le cycle cellulaire en phases g1 et g2. Au contraire, sous l'effet de la dfo, une nette augmentation de la population cellulaire en phase s est observee. L'inhibition partielle de la synthese de l'adn sous l'effet de la dfo pourrait s'expliquer par une faible chelation et/ou par un arret des cellules en phase s tardive, permettant aux cellules de passer la transition g1/s et de synthetiser une partie de leur adn. L'apoptose induite, dans les cellules hepg2, par le o-trensox est temps et dose dependante.