Etude du processus apoptotique induit par l’acide ursolique sur deux lignées cellulaires humaines de la peau : les cellules HaCaT dérivées de kératinocytes humains, les cellules M4Beu issues d’un mélanome humain

Study of apoptotic process induced by ursolic acid on two skin human cell lines : HaCaT derived keratinocyte cell line, M4Beu human melanoma

• Auteur / Autrice : Pierre-Olivier Harmand
• Direction : Christiane Delage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacie. Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté de médecine et de pharmacie
• Jury : Président / Présidente : Jean-Luc Duroux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christiane Delage, Raphaël Duval, Alain Simon
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marie Charveron, Jean-Claude Maurizis

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules cancéreuses

Peau

Caspases

Mitochondries

Apoptose

Ursodéoxycholique, Acide

Résumé

Nous avons étudié les effets anti-prolifératif et pro-apoptotique de l’acide ursolique (AU), triterpène contenu dans certains fruits et plantes, sur des lignées cellulaires de la peau : les cellules HaCaT immortalisées, dérivées de kératinocytes humains et les cellules M4Beu issues d’un mélanome humain métastasé. Nous avons mis en évidence l’effet anti-prolifératif dose et temps dépendants de l’AU sur les cellules HaCaT et M4Beu, et montré que cet effet était la conséquence d’un processus apoptotique. En effet, l’activité enzymatique de la caspase-3 est significativement augmentée. Sur les cellules M4Beu, nous avons montré que la voie mitochondriale était la voie de transduction conduisant à l’activation de la caspase-3. Nous avons mis en évidence l’activation de la caspase-9, la chute du potentiel transmembranaire mitochondrial, la libération du cytochrome c, l’augmentation de l’expression de p53, et l’augmentation du ratio Bax/Bcl-2. Sur les cellules HaCaT, l’AU induit à la fois un processus apoptotique et un blocage du cycle cellulaire par augmentation de l’expression de p21. La voie apoptotique impliquée dans cette lignée semble différente de celle mise en évidence dans les cellules M4Beu : si l’activation de la caspase-9 et la libération du cytochrome c ont été montrées dans les cellules HaCaT, la voie mitochondriale ne paraît pas prépondérante. La voie de transduction du signal apoptotique pourrait être la voie extrinsèque ou la voie du réticulum endoplasmique. Au regard des résultats et du fait de sa distribution dans le règne végétal, l’utilisation de l’AU pourrait être envisagé dans le traitement et/ou la prévention du mélanome.

In our study, we demonstrated anti-proliférative and pro-apoptotic effect of ursolic acid (UA), a pentacyclic triterpene acid, on skin cells : HaCaT derived keratinocyte cell line and on the M4Beu human melanoma cell line. Our results showed UA had a significant anti-proliferative effect on HaCaT and M4Beu cells, associated with the induction of an apoptotic process, characterized by caspase-3 activation. We demonstrated on M4Beu cells that UA-induced apoptosis was dependent upon the mitochondrial pathway, as shown by caspase-9 activation, by p53 and Bax increases, by transmembrane potential collapse, by cytochrome c leakage and by alteration of the Bax/Bcl-2 balance; with a concomitant increase in Bax expression and decrease in Bcl-2 expression. We demonstrated on HaCaT cells that UA decreased the viability of HaCat cells in a concentration- and time-dependent manner. UA induces apoptotic process and blocked cell cycle predominantly in G1 phase, by p21 increases. To define the apoptotic process, we demonstrated caspase-9 and -3 activation. Moreover, we also showed that UA induced cytochrome c leakage with a slight drop of ΔΨm. But we did not show neither an increasing of p53 and Bax nor an alteration of the Bax/Bcl-2 balance. The apoptotic pathway seems different of this demonstrated for M4Beu cell lines. The mitochondrial pathway does not seem predominant. The apoptotic signal transduction pathway could be extrinsic pathway or endoplasmic reticulum pathway. With our results and with the fact of his distribution in vegetal reign, the utilization of UA could be to consider in treatment and/or prevention against melanoma.