Etude sur modèle murin de la bioactivation métabolique des amines aromatiques hétérocycliques par les cellules épithéliales coliques mutées ou non sur le gène Adenomatous polyposis coli (Apc)

Studies with a murine model of the metabolic bioactivation of heterocyclic aromatic amines using colon epithelial cells with or without the mutation of the Adenomatous polyposis coli (Apc) gene

• Auteur / Autrice : Delphine Bellocq-Goncalves
• Direction : Alain Paris
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie. Métabolisme. Toxicologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancérogenèse

Cancer

Côlon

Réactivité (chimie)

Amines aromatiques

Mots clés libres

Amines aromatiques hétérocycliques

Viandes

Mutagénicité

Gène Apc

Mutation Min

Signalisation Wnt

Carcinogenèse

Côlon

Métabolisme

Adduits à l'ADN

Transfection

Cytochrome P450

AhR

Résumé

Les amines aromatiques hétérocycliques (AAHs) sont formées après cuisson des aliments : viandes rouges et poissons. Ces composés mutagènes et cancérigènes sont impliqués dans la carcinogenèse colorectale mais le rôle des cellules intestinales dans la bioactivation des AAHs n'est pas clairement établi. Une mutation du gène Adenomatous polyposis coli (Apc) apparaît précocement dans les cancers coliques. Les cellules coliques Apc+/+ et ApcMultiple intestinal neoplasia (Min)/+ constituent un modèle pertinent pour l'étude de la promotion tumorale. Les études qui sont présentées ont permis d'étudier les capacités de bioactivation métabolique de ces cellules vis-à-vis de 3 AAHs, PhIP, MeIQx et IQ. En condition d'induction par le 2,3,7,8-tétrachlorodibenzo-p-dioxine (TCDD), les cellules ApcMin/+ produisent des taux plus élevés de métabolites réactifs. Eu égard à la cancérogénicité des AHHs en lien avec la formation d'adduits à l'ADN, ces cellules mutées sont rendues '' métaboliquement compétentes ''. Par RT-qPCR, nous avons montré qu'après induction par le TCDD les cellules ApcMin/+ présentent des niveaux d'expression des gènes CYP1A1, CYP1A2 et CYP1B1 plus élevés que les cellules Apc+/+. Ainsi, in situ, la bioactivation des AAHs peut être à l'origine de nouvelles mutations. Après transfection des cellules Apc par la forme humaine du CYP1A2, les niveaux d'ARNm, de protéines et les activités enzymatiques mesurées sont plus importants dans les cellules ApcMin/+. Ces résultats indiquent que le gène Apc est impliqué dans la régulation de l'expression des cytochromes P450 (CYPs). Un lien existerait entre le récepteur Ah, principal acteur de la régulation des CYPs de la famille 1, et Apc, acteur de la voie de signalisation Wnt/ß-caténine. Les CYPs impliqués dans la bioactivation des AAHs pourraient, en lien avec une perturbation de l'homéostasie cellulaire liée à une mutation du gène Apc, être un facteur majeur de la promotion des cancers colorectaux, voire de leur initiation.

Heterocyclic aromatic amines (HAA) are formed in cooked red meat and fish and are considered as potent promoting dietary factors of colon carcinogenesis. Role of intestine cells in HAA bioactivation is not yet fully explained. Loss of function of the Adenomatous polyposis coli (APC) gene product is an early and frequent event in human colorectal carcinogenesis. Normal (Apc+/+) and premalignant (ApcMultiple intestinal neoplasia (Min)/+) mouse colonic epithelial cells allow to study carcinogenesis promotion, but were not characterized for bioactivation of HAA. The overall goal of this work was to characterize the metabolic bioactivation potential towards three HAA, i. E. PhIP, MeIQx and IQ in these colonic cell lines. ApcMin/+ cells when induced by 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) produce significantly higher amount of HAA reactive metabolites than Apc+/+ cells. Parallel RT-qPCR experiments demonstrate that induction by TCDD has prevailing effects in gene expression of CYP1A1, CYP1A2 and CYP1B1 in ApcMin/+ cells. So, a more important metabolic HAA bioactivation potential measured in ApcMin/+ cells can be linked to a higher probability to generate in situ new mutations. After transfection of Apc+/+ and ApcMin/+ cells with human CYP1A2 gene, we have shown that mRNA and protein levels, and also a CYP1A2-related activity were increased in mutated cells. These results indicate that mutation of Apc gene leads to a co-ordinated dysregulation of CYPs expression in mouse colon epithelial cells. A possible link between the aryl hydrocarbon receptor, a main actor in the regulation of CYP1 family expression, with the Apc gene, a main actor of the Wnt/ß-catenin pathway may exist. This disrupted expression of CYP1 members in connection with the mutation of Apc may be of great importance in colorectal carcinogenesis.