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Effets antiandrogéniques de pesticides dans les cellules cancéreuses corticosurrénales humaines (h295r) et de la prostate humaines (lncap)

Robitaille, Christina N. (2014). Effets antiandrogéniques de pesticides dans les cellules cancéreuses corticosurrénales humaines (h295r) et de la prostate humaines (lncap) Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 91 p.

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Résumé

Plusieurs pesticides peuvent agir en tant que perturbateurs endocriniens. Ceux-ci peuvent être associés à des troubles de développement ou de la fonction reproductrice, mais aussi au développement de maladies hormono-dépendantes, comme le cancer du sein ou de la prostate. L’apparition de ce type de cancer peut certainement être influencée par l’exposition à des contaminants environnementaux. Il est connu que le développement du cancer de la prostate est entre autres lié à l’expression et l’activité du récepteur aux androgènes (AR). Outre, certains pesticides sont connus ou suspectés de posséder des propriétés antiandrogéniques. Ces composés pourraient donc agir par leur action sur le AR ou encore sur les enzymes de la stéroïdogenèse, qui sont essentielles à la formation d’androgènes. Par contre, un effet antiandrogénique, à certaines périodes du développement, pourrait perturber la masculinisation des jeunes mâles. Les effets de pesticides comme l’atrazine, le bénomyl, le prochloraz et la vinclozoline sont connus comme PE, mais leurs mécanismes d’action ne sont pas encore clairs. Nos principaux objectifs étaient de déterminer les mécanismes éventuels pro- ou antiandrogéniques des pesticides, par l’étude de leurs effets au niveau du AR et de l’enzyme stéroïdienne du cytochrome P450_ 17A1 (CYP17). Ces deux mécanismes sont particulièrement intéressants, car les composés induisant des effets antiandrogéniques pourraient servir au développement de nouveaux traitements pour traiter les maladies androgéno-dépendantes. Par exemple, dans le cancer de la prostate ces composés permettraient de diminuer les taux d’androgènes, qui induisent la prolifération de cette pathologie. Afin de déterminer les effets des pesticides in vitro, nous avons utilisé deux lignées cellulaires distinctes. Pour déterminer leur effet pro- ou antiandrogénique au niveau du AR, nous avons utilisé la lignée humaine de cellules cancéreuses de la prostate (LNCaP), dont la croissance cellulaire est dépendante des androgènes. En ce qui concerne les expériences menées sur les effets des pesticides sur l’expression et l’activité du CYP17, nous avons utilisé la lignée humaine de cellules cancéreuses corticosurrénales (H295R), qui exprime bien cette enzyme. Les cellules H295R sont d’ailleurs largement utilisées comme modèle de la stéroïdogenèse. Nous avions pour objectif général de déterminer les effets de différents pesticides sur ces facteurs impliqués dans le fonctionnement des androgènes.Notre premier objectif était de déterminer les effets des pesticides sur le AR. Pour ce faire, nous avons d’abord déterminé si les pesticides peuvent influencer la viabilité cellulaire androgéno-dépendante des cellules LNCaP. Les résultats ont démontré que le bénomyl (30 μM), le prochloraz (10 et 30 μM) et la vinclozoline (10 et 30 μM) diminuent la viabilité des LNCaP dans un milieu dépourvu de stéroïdes et supplémenté avec de la dihydrotestostérone (DHT). Nous n’avons pas observé d’effet sur la viabilité des LNCaP exposées à l’atrazine. Afin d’atteindre notre premier objectif, nous devions aussi déterminer l’effet des pesticides sur la synthèse de l’antigène spécifique de la prostate (PSA). Nous n’avons pas observé d’effet pro- ou antiandrogénique pour l’herbicide atrazine. Nous avons démontré que tous les autres pesticides peuvent diminuer la sécrétion de PSA, à l’exception du thiaclopride qui augmente plutôt sa sécrétion. En présence de DHT (0,3 nM), le bénomyl (1, 3, 10 et 30 μM), le prochloraz (1, 3, 10 et 30 μM) et la vinclozoline (1, 3, 10 et 30 μM) diminuent le taux de PSA sécrété par les LNCaP. Ensuite, nous avons déterminé l’effet des pesticides sur l’expression du AR dans les LNCaP, plus précisément sur sa localisation et sur l’expression de certaines formes actives phosphorylées. Les pesticides bénomyl (10 μM) et vinclozoline (1 et 10 μM) diminuent la translocation nucléaire du AR, qui est induite par la DHT (10 nM). Le bénomyl (30 μM), le prochloraz (10 et 30 μM) et la vinclozoline (30 μM) ont démontré des propriétés antiandrogéniques, en diminuant significativement la phosphorylation du AR sur les positions de sérines 81 et 210-213. Nous avons aussi évalué l’effet de la vinclozoline sur le AR présent dans les cellules H295R. Dans cette lignée cellulaire, la DHT n’induit pas l’expression du AR et la vinclozoline n’a pas d’effet. Notre deuxième objectif était de déterminer l’effet des pesticides sur l’enzyme CYP17, dans les cellules stéroïdogéniques H295R. Nous avons d’abord évalué les concentrations de pesticides étant cytotoxiques pour ce type cellulaire. Les résultats ont démontrés que la vinclozoline diminue la viabilité des cellules H295R à 100 μM, alors que le prochloraz la diminue à partir de 10 μM. Nous avons pu confirmer que le bénomyl (30 μM) et le prochloraz (10 μM) diminuent à la fois l’expression génique et protéique du CYP17. Par contre, l’effet du prochloraz est plutôt une conséquence de sa cytotoxicité, à partir d’une concentration de 10 M. Le bénomyl agit donc davantage en tant qu’inhibiteur du CYP17. De plus, le bénomyl (30 μM) et le prochloraz (1 et 10 μM) inhibent l’activité enzymatique du CYP17. Nous avons aussi évalué l’effet de la vinclozoline sur l’enzyme 5α-réductase dans les deux lignées cellulaires. Les résultats obtenus ont démontré que dans les deux types cellulaires, la DHT peut induire l’expression génique de la 5α-réductase, à 10 nM dans les H295R et à partir de 0,1 nM dans les LNCaP. La vinclozoline diminue cette induction d’expression par la DHT, uniquement dans les cellules LNCaP à 10 μM. Ces résultats permettent de conclure que certains des pesticides étudiés possèdent des propriétés antiandrogéniques. Leurs structures pourraient entre autres être utiles dans le développement de nouvelles molécules pour traiter le cancer de la prostate hormono-dépendant. En effet, des inhibiteurs de CYP17 ou d’autres types de composés antiandrogéniques peuvent être utilisés cliniquement pour traiter les patients. De nouveaux traitements moins toxiques seraient avantageux, surtout si ceux-ci possèdent des actions antiandrogéniques à plusieurs niveaux. Par contre, des composés ayant des propriétés antiandrogéniques pourraient induire des effets perturbant le développement foetal, une démasculinisation ou encore des troubles hormonaux lors de la puberté.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Sanderson, J. Thomas
Mots-clés libres: atrazine ; benomyl ; prochloraze ; vinchozoline ; vinclozolin ; androgene ; steroidogenese
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 05 nov. 2015 21:29
Dernière modification: 05 nov. 2015 21:29
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2747

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