EFFETS DE COMPOSES ŒSTROGENIQUES (APIGENINE, KAEMPFEROL ET BISPHENOL A) SUR LA CANCEROGENESE MAMMAIRE CHIMIQUEMENT INDUITE CHEZ LE RAT
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Niveau: Supérieur
MINISTERE DE LA JEUNESSE , DE L'EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la vie et de la terre MEMOIRE Présenté Par Catherine DESMETZ Pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes EFFETS DE COMPOSES ŒSTROGENIQUES (APIGENINE, KAEMPFEROL ET BISPHENOL A) SUR LA CANCEROGENESE MAMMAIRE CHIMIQUEMENT INDUITE CHEZ LE RAT Soutenu le 8 Juillet 2004 devant le jury suivant Jean-Luc VAYSSIERE -Président du jury Ali BETTAIEB -Rapporteur Pierre FARGEOT -Examinateur Marie-Chantal CANIVENC-LAVIER -Examinateur Laboratoire : Immunologie, immunothérapie des cancers Directeur : JF JEANNIN EPHE INSERM U517 Université de Bourgogne 21000 DIJON jfjeanni@u- bourgogne.fr UMR 1234 de Toxicologie Alimentaire Directeur : Y ARTUR INRA / Université de Bourgogne Responsable scientifique : MC CANIVENC- LAVIER 17 rue Sully 21000 DIJON EPHE Banque de Monographies SVT 1
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MINISTERE DE LA JEUNESSE , DE L'EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la vie et de la terre MEMOIRE Présenté Par Catherine DESMETZ Pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes EFFETS DE COMPOSES ŒSTROGENIQUES (APIGENINE, KAEMPFEROL ET BISPHENOL A) SUR LA CANCEROGENESE MAMMAIRE CHIMIQUEMENT INDUITE CHEZ LE RAT Soutenu le 8 Juillet 2004 devant le jury suivant Jean-Luc VAYSSIERE -Président du jury Ali BETTAIEB -Rapporteur Pierre FARGEOT -Examinateur Marie-Chantal CANIVENC-LAVIER -Examinateur Laboratoire : Immunologie, immunothérapie des cancers Directeur : JF JEANNIN EPHE INSERM U517 Université de Bourgogne 21000 DIJON jfjeanni@u- bourgogne.fr UMR 1234 de Toxicologie Alimentaire Directeur : Y ARTUR INRA / Université de Bourgogne Responsable scientifique : MC CANIVENC- LAVIER 17 rue Sully 21000 DIJON EPHE Banque de Monographies SVT 1
- cancerogenese mammaire
- profil des tumeurs en récepteurs hormonaux
- molécule
- cytochrome p450
- tumeur
- suivi du poids corporel durant l'expérimentation
- validation du modele experimental
- dosages des p450 et des activités enzymatiques
MINISTERE DE LA JEUNESSE , DE L’EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la vie et de la terre MEMOIRE Présenté Par Catherine DESMETZ Pour l’obtention du diplôme de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes EFFETS DE COMPOSES STROGENIQUES (APIGENINE, KAEMPFEROL ET BISPHENOL A) SUR LA CANCEROGENESE MAMMAIRE CHIMIQUEMENT INDUITE CHEZ LE RAT Soutenu le 8 Juillet 2004 devant le jury suivant Jean-Luc VAYSSIERE -Président du jury Ali BETTAIEB -Rapporteur Pierre FARGEOT -Examinateur Marie-Chantal CANIVENC-LAVIER -Examinateur Laboratoire : Immunologie, immunothérapie des cancers Directeur : JF JEANNIN EPHE INSERM U517 Université de Bourgogne 21000 DIJON jfjeanni@u-bourgogne.fr UMR 1234 de Toxicologie Alimentaire Directeur : Y ARTUR INRA / Université de Bourgogne Responsable scientifique : MC CANIVENC-LAVIER 17 rue Sully 21000 DIJON canivenc@dijon.inra.fr
ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE EFFETS DE COMPOSES STROGENIQUES (APIGENINE, KAEMPFEROL ET BISPHENOL A) SUR LA CANCEROGENESE MAMMAIRE CHIMIQUEMENT INDUITE CHEZ LE RAT Présenté par Catherine DESMETZ Le 8 juillet 2004
RESUME Des études épidémiologiques mettent en évidence un rôle non négligeable de molécules appelées perturbateurs endocriniens dans la diminution de certains paramètres de la fertilité masculine et dans l’augmentation de cancers hormono-dépendants, notamment le cancer du sein. L’alimentation est la principale voie d’exposition chronique à ces molécules naturelles ou chimiques. Nous avons choisi d’étudier deux molécules œstrogéniques, naturelles et présentes dans notre diète occidentale, l’apigénine et le kaempférol qui sont des flavonoïdes et une molécule chimique, un alkylphénol migrant d’emballages plastiques alimentaires, le bisphénol A. Nous avons également utilisé comme molécule témoin un œstrogène synthétique, l’éthinylœstradiol contaminant alimentaire vial’eau du robinet. Nous avons recherché les effets toxicologiques de ces molécules dans un modèle de cancérogenèse mammaire chimiquement induite par un hydrocarbure polycyclique, le 7,12 diméthylbenz(a)anthracène (ou DMBA) également présent dans notre alimentation, notamment dans les grillades. Le modèle choisi est la souche de rat Sprague Dawley et la date d’administration du cancérogène correspond à la période de maturation des glandes mammaires, soit à huit semaines d’âge des rats. Les molécules sont administrées à deux groupes d’animaux correspondant chacun à une période de la cancérogenèse, l’initiation et la promotion. Dès la treizième semaine d’âge des animaux, les tumeurs apparaissent, à la vingtième semaine, les animaux sont sacrifiés. Les paramètres retenus pour l’analyse sont le suivi du poids corporel durant l’expérimentation, les paramètres hépatiques (poids relatifs des foies, dosage des cytochromes P450 (CYP) et des activités enzymatiques associées aux CYP1A1 et 2B) et les paramètres tumoraux (localisation des tumeurs, nombre cumulé des tumeurs, incidence, multiplicité, volume tumoral, prolifération cellulaire, nature histologique et mesures de l’expression des récepteurs de l’œstrogène (α), de la progestérone et de l’androgène). Les résultats obtenus montrent que l’apigénine a un effet pro-initiateur contrairement au kaempférol pour lequel nous notons un effet anti-initiateur et anti-promoteur. Le bisphénol A a des effets pro-initiateur et anti-promoteur. Quant à l’éthinylœstradiol, il confirme le rôle promoteur de l’œstrogène dans les cancers mammaires. Nous pouvons donc conclure que l’apigénine, le kaempférol, le bisphénol A et l’éthinylœstradiol sont capables de moduler la cancérogenèse chimio-induite chez le rat et que cet effet varie selon la période d’exposition par rapport à celle du cancérogène. MOTS CLES : alimentation, cancer, perturbateurs endocriniens, apigénine, kaempférol, bisphénol A, éthinylœstradiol, DMBA, cancérogenèse chimio-induite.
1 SITUATION DU SUJET---------------------------------------------------------------------------------------------------3 ------------------------------------------------------------2 INTRODUCTION BIBLIOGRAPHIQUE------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2.1 CANCER ET COMPOSES STROGENIQUES --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2.1.1 Processus de cancérogenèse------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2.1.2 Cancer, environnement et alimentation---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.1.3 Cancer du sein----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 2.2 XENOBIOTIQUES ET CANCER------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.2.1 Métabolisme des xénobiotiques----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 2.2.2 Monooxygénases à cytochrome P450 (CYP) et cancer------------------------------------------------------------------------------ 12 2.2.3 Xéno-œstrogènes et cancer----------------------------------------------------------------------------------------14 ----------------------------------------------2.3 STROGENES ET CANCER---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- 19 ---------------- -2.3.1 Généralités---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 2.3. strogènes et cancer du sein----------------------------2 ---------------------------------------------------------16 --------------------------------------------2.3.3 Métabolisme des œstrogènes------------------------------------------------------------------------------------------------------ 17 -------------------------- ---2.3.4 Récepteurs des œstrogènes-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 2.4 COMPOSES STROGENIQUES ALIMENTAIRES---------------------------------------------------------------------------------------------- 20 2.4.1 Molécules chimiques œstrogéniques------------------------------------------------------------------------------------------- 21 -------------------------2.4.2 Phyto-œstrogènes--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 2.4.3 Flavonoïdes et œstrogénicité----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 2.5 OBJECTIF DE L’ETUDE ET MOYENS MIS ENUVRE----------------------------------------------------------29 -----------------------2.5.1 Objectif de l’étude------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29 2.5.2 Molécules étudiées------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29 2.5.3 Modèle de cancérogenèse mammaire----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32 2.5.4 Choix du cancérogène----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------- 33 ----------------2.5.5 Paramètres retenus pour notre étude------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 35 3 MATERIEL ET METHODES------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 36 3.1 PROTOCOLE DE CANCEROGENESE MAMMAIRE------------------------------------------------------------------------------------------ 36 3.1.1 Animaux--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 36 ------------------------------------ -3.1.2 Administration des molécules-------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------- 36 3.1.3 Suivi expérimental-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 36 3.2 ANALYSES BIOCHIMIQUES--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 37 ---------------------- ----3.2.1 Dosages des P450 et des activités enzymatiques------------------------------------------------------------------------------------------- 37 3.2.2 Mesure de l’expression des ARN messagers des récepteurs hormonaux------------------------------------------- 39 3.3 ANALYSES HISTOLOGIQUES ET IMMUNOHISTOCHIMIQUES-------------------------------------------------------------- 42 3.3.1 Préparation des coupes de tissus------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42 -3.3.2 Analyses histologiques des tumeurs--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42 3.3.3 Analyses immunohistochimiques---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 3.4 ANALYSES STATISTIQUES------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 RESULTATS---------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 ---------------------------------------------------------------------- 47 4.1 VALIDATION DU MODELE EXPERIMENTAL-------------------------------------------SIGNET NON DÉFINI. 4.1.1 Effets sur la croissance des animaux---------------------------------------------------------------- Signet non défini. 4.1.2 Effets sur les paramètres hépatiques------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 47 4.1.3 Localisation des tumeurs------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 48 4.1.4 Validation du modèle expérimental---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 49 4.2EFFETS DES SELUCELOMGORTSUESENIQ EN PERIODE D’INITIATION DE LA CANCEROGENESE----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 49 4.2.1 Délai d’apparition et nombre de tumeurs-------------------------------------------------------------------------49 --------------------------------4.2.2 Incidence et multiplicité des tumeurs------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 50 4.2.3 Volume des tumeurs------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 50 --4.2.4 Nature des tumeurs------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 50 4.2.5 Indice de prolifération cellulaire tumoral--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 51 4.2.6 Profil des tumeurs en récepteurs hormonaux-------------------------------------------------------------------------------------------------- 51 4.3EFFETS DES OMELSELUCENOGTRSSUEIQ EN PERIODE DE MORNPOITO ELAROMUT--------- 52 4.3.1 Délai d’apparition et nombre de tumeurs------------------------------------------------------------------------- -------------------------------- 52 4.3.2 Incidence et multiplicité des tumeurs------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 53 4.3.3 Volume des tumeurs----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 53 4.3.4 Nature des tumeurs------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 53 4.3.5 Indice de prolifération cellulaire tumoral----------------------------------------------------------------------------------- ------ 54 ----------------4.3.6 Profil des tumeurs en récepteurs hormonaux-------------------------------------------------------------------------------------------------- 54 4.4 CCNULOISNO------------------------------------------------------------------------------------------------------------
