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Effets de certains pesticides sur l'enzyme aromatase chez les souris bioluminescentes et sur la voie de signalisation dépendante des androgènes dans les cellules de la prostate cancéreuses humaines (LNCaP)

Rivest, Patricia (2010). Effets de certains pesticides sur l'enzyme aromatase chez les souris bioluminescentes et sur la voie de signalisation dépendante des androgènes dans les cellules de la prostate cancéreuses humaines (LNCaP) Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 112 p.

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Résumé

Plusieurs pesticides ont été identifiés comme étant des perturbateurs endocriniens, pouvant être associés au développement de différents cancers hormono-dépendants tels que le cancer du sein et de la prostate. L'apparition de ces derniers peut être due à un débalancement de l'expression du gène de l'aromatase, une enzyme responsable de la conversion des androgènes en œstrogènes, mais également suite à l'inactivation des voies de signalisation impliquant les récepteurs des androgènes. L'atrazine par exemple, un herbicide grandement utilisé pour prévenir la pousse de mauvaises herbes dans le domaine de l'agriculture, est également connu comme étant un inducteur de l'aromatase in vitro. Par ailleurs, très peu de recherches sur ses effets in vivo ont été faites jusqu'à présent. Les conséquences que peuvent provoquer une exposition à certains fongicides tels que le vinclozoline, et le bénomyl, de même qu'à l'atrazine, sur les voies de signalisation dépendantes des androgènes demandent également à être étudiées davantage. Afin de déterminer les effets in vivo de l'atrazine sur l'expression de l'aromatase, nous avons utilisé un nouveau modèle de souris transgéniques LPTA® CD-1-Tg (Cvp19-luc)­ Xen (Caliper LifeScience, Alameda, CA) (Internet 1). À l'intérieur de ces souris bioluminescentes, l'expression du gène de la luciférase se trouve à être sous le contrôle du promoteur murin pli de Cyp19, qui est spécifique aux gonades chez les mammifères et les humains. C'est par micro-injection que le transgène est introduit à l'intérieur de la souris lors de la phase embryonnaire. Nous avions donc, dans un premier temps, le mandat de valider l'efficacité de ce nouveau modèle de souris bioluminescentes comme outil de recherche, et par le fait même, de vérifier les effets in vivo de l'atrazine sur l'expression de l'aromatase. Par la suite, à l'aide des cellules LNCaP, nous devions tester l'impact de différents pesticides (vinclozoline, atrazine et bénomyl) sur la prolifération des cellules cancéreuses de la prostate dépendantes des androgènes, ainsi que leurs effets sur 1'expression des gènes médiée par le récepteur aux androgènes dans des conditions in vitro. En premier lieu, nous avons travaillé sur les effets de l'atrazine sur l'expression de l'aromatase in vivo. Pour ce faire, nous avons soumis les souris soit à une exposition aigüe (100 mg/kg) uniquement lors de la première journée d'expérimentation ou soit à une exposition répétée (30 mg/kg/jour pour 5 jours) de ce composé. Par la suite, l'efficacité du modèle a pu être vérifiée suite à l'analyse des effets de la forskoline, du «Pregnant mare serum gonadotropin» (PMSG) et de «1'human chorionic gonadotropin» (hCG). En accord avec la littérature, nos résultats démontrent que la forskoline (10 mg/kg), de même que le PMSG (5 UI) induisent de manière significative (ppr0.05) l'expression de la luciférase sous le contrôle du promoteur pli de l'aromatase. Par ailleurs, aucune des deux expositions à l'atrazine (répétée ou aigüe) ne produit d'effet in vivo, et ce, au temps de 5 jours. On observe toutefois une augmentation de la bioluminescence en fonction du temps chez les femelles exposées à 100 mg/kg d'atrazine et une induction de l'expression de la luciférase à l'intérieur de l'épididyme ex vivo. II a été possible d'observer une corrélation entre la bioluminescence émise par les souris transgéniques et le taux d'œstradiol dans le sang de ces dernières, 48 heures après l'injection de PMSG. II est donc possible d'en conclure que le gène de la luciférase est bel et bien sous le contrôle du promoteur murin pli de l'aromatase. En effet, l'expression de la luciférase est observée dans les gonades pour chacun des sexes. Toutefois, elle est aussi présente à l'intérieur du cerveau chez les femelles. Le modèle de souris bioluminescentes Cypl9-luc possède donc un certain potentiel, mais son utilisation est limitée pour 1'étude des effets des perturbateurs endocriniens sur 1'expression de l'aromatase. En effet, un nombre restreint de souris répond aux différents composés testés, mais un nombre plus important ne répond pas. C'est suite au test ex vivo, qu'il a été possible de confirmer que l'atrazine est un inducteur du gène de l'aromatase. II est évident que certaines améliorations de ce modèle de souris transgéniques se doivent d'être faites. Ces dernières nous permettraient une meilleure étude des perturbateurs de l'aromatase et de découvrir le potentiel de plusieurs autres substances. Notre deuxième objectif était de déterminer les effets des différents pesticides sur les cellules LNCaP, soit la localisation des récepteurs des androgènes, la viabilité cellulaire, de même que le taux de sécrétion de PSA. De plus, différents impacts des trois pesticides ciblés sur l'expression de la 5 alpha-réductase ont été observés. Les résultats obtenus démontrent que le vinclozoline et le bénomyl induisent la translocation des AR vers le noyau, augmentent le taux de sécrétion de PSA et diminuent de manière significative la prolifération cellulaire à fortes concentrations. L'atrazine, pour sa part, n'a aucun effet sur les récepteurs des androgènes, de même que sur le PSA. Par contre, l'atrazine inhibe la prolifération cellulaire en présence de DHT, pour chacune des concentrations testées. Ces résultats de la deuxième série d'expériences prouvent que les trois pesticides à l'étude peuvent, à certains niveaux, retarder la croissance des cellules cancéreuses de la prostate dépendantes des androgènes. Finalement, est présenté en annexe un second article, lequel est indirectement lié au présent mémoire et qui traite des effets prolifératifs et androgéniques des dérivés de 1'indurubine sur les cellules cancéreuses de la prostate humaine (LNCaP) à des concentrations sous apoptotiques. Les résultats de cette étude permettent de conclure que certains composés provoquent des effets pro-androgènes et favorisent la prolifération des cellules LNCaP.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Sanderson, J. Thomas
Mots-clés libres: cancer ; vinclozoline ; atrazine ; benomyl
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 12 déc. 2013 19:50
Dernière modification: 11 nov. 2015 15:22
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/279

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