Chimioprévention des cancers intestinaux par le géraniol,un monoterpène microconstituant des fruits et plantes aromatiques : Aspects moléculaire, cellulaire et physiopathologique

• Auteur / Autrice : Stéphanie Carnesecchi
• Direction : Francis Raul
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire. Nutrition
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules -- Perméabilité

Chimiothérapie anticancéreuse

Anticancéreux

Monoterpènes

Cancer

Côlon

Cancer digestif

Résumé

Nos travaux ont montré que le géraniol, un monoterpène acyclique présent dans les huiles essentielles végétales, exerce un pouvoir anti-prolifératif sur les cellules cancéreuses coliques humaines Caco-2 (Carnesecchi, 2001). Nos résultats ont montré que le géraniol induit une dépolarisation membranaire. Cette perturbation membranaire entraîne une inhibition de la protéine kinase C et une inhibition de la phosphorylation de ERK1&2 (Carnesecchi, 2002). De plus, le géraniol induit une inhibition de la synthèse d'ADN. Aucun signe d'apoptose, ni de cytotoxicité n'a été détecté. Ainsi, le changement de la perméabilité membranaire et les effets cellulaires du géraniol pourraient expliquer son effet anti-prolifératif. Il a été montré que les cellules Caco-2 à confluence expriment des caractéristiques de différenciation entérocytaire. La présence de ces cellules pourraient expliquer la forte résistance des tumeurs coliques à la chimiothérapie (Lesuffleur, 1998). Nos travaux ont montré que le géraniol bloque la différenciation des cellules Caco-2. Une combinaison du géraniol et du 5-Fluorouracile (5-FU) a été testée sur ces cellules différenciées. Les résultats montrent que le géraniol sensibilise les cellules Caco-2 au traitement par le 5-FU en augmentant ses effets anti-prolifératifs et cytotoxiques. Ces effets sont corrélés à une entrée facilitée du 5-FU (Carnesecchi, 2001). Une approche expérimentale in vivo a été entreprise afin de tester les effets de la combinaison de géraniol et de 5-FU sur la croissance de tumeurs coliques humaines TC118 implantées chez des souris athymiques. La combinaison de 5-FU (20mg/kg) et de géraniol (150 mg/kg) entraîne une réduction du volume tumoral relatif de 53% par rapport à 26 % avec du géraniol seul et à 0 % pour le 5-FU seul par rapport à des souris non traitées. En conclusion, le géraniol sensibilise les cellules tumorales coliques humaines aux agents de la chimiothérapie, en agissant sur la perméabilité des membranes cellulaires.

Ours studies have shown that geraniol, an acyclic monoterpene found in vegetal essential oil, caused inhibition of human colonic cancer cells (Caco-2) growth (Carnesecchi, 2001). Ours results have shown that geraniol induced membrane depolarization. This membrane perturbation lead to Protein Kinase C inhibition and inhibition of ERK 1&2 phosphorylation (Carnesecchi, 2002). Geraniol induced inhibition of ADN synthesis. Nor apoptosis, nor cytotoxicity has been detected. Then, changes in membrane permeability and cellular effects of geraniol could explain antiproliferative effect of geraniol. It has been shown that Caco-2 cells, at confluency, expressed characteristics of enterocytes differentiation. The presence of these cells could explain the increased resistance of colonic tumors to chemotherapeutic agents (Lesuffleur, 1998). Ours studies have shown that geraniol blocked Caco-2 cell differentiation. Combination of geraniol and 5-Fluorouracil (5-FU) was tested on differentiated Caco-2 cells. These results have shown that geraniol sensitized Caco-2 cells to 5-FU treatment, by increasing its antiproliferative and cytotoxic effects. These effects result from facilitate entry of 5-FU (Carnesecchi, 2001). The effects of geraniol and 5-FU were also evaluated in vivo on the growth of 5-FU-resistant human colonic tumour cells (TC-118) transplanted in Swiss nu/nu mice. The combined intraperitoneal administration of 5-FU (20 mg/kg/day) and geraniol (150 mg/kg/day) caused a 53% reduction of the tumour volume after 7 days compared to a reduction of 26% with geraniol alone. 5-FU alone had no effect on the development of the tumour. We conclude that the combined administration of geraniol and 5-FU sensitizes human colonic tumours to 5-FU treatment. This combination appears as promising approach for optimizing colorectal cancer chemotherapy.