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THÈSE - Identification de nouvelles cibles du Tamoxifène impliquées dans son activité pharmacologique

Tamoxifène
THÈSE
En vue de l'obtention du
DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE
Délivré par l'Université Toulouse III - Paul Sabatier
Discipline ou spécialité : Pharmacologie cellulaire
Présentée et soutenue par PAYRE Bruno

Résumé

Le tamoxifène (Tam) est le principal médicament utilisé dans le monde en hormonothérapie des

cancers du sein qui expriment les récepteurs des oestrogènes (RE). Le Tam est également utilisé en Amérique du Nord à titre préventif chez les sujets à risque. Ce médicament a été conçu comme un antagoniste des RE et bloque par ce mécanisme les effets mitogènes de l’oestradiol qui est le

régulateur endogène de ces récepteurs. Le Tam présente malheureusement une activité agoniste des RE dans certains tissus qui provoque des effets secondaires indésirables et la stimulation de
l’apparition de cancers de l’endomètre chez un patient sur 1000. En revanche, le Tam présente des
effets pharmacologiques qui n’impliquent pas forcément les RE tels que des effets athéroprotecteurs et une activité antiproliférative sur certaines tumeurs qui n’expriment pas les RE. Ces observations ont conduit à la recherche de nouvelles cibles du tamoxifène pouvant expliquer ces effets bénéfiques. Mon travail de thèse a permis l’identification de deux cibles nouvelles du Tam qui expliquent ces effets.
Dans une première partie de ma thèse j’ai participé à l’identification d’une nouvelle cible du Tam qui est l’acétyl-CoA cholestérol acyl transférase (ACAT). Elle agit sur le développement de la plaque athéromateuse en favorisant l’accumulation d’esters de cholestérol. L’observation d’analogies de structure entre le Tam et un inhibiteur de l’ACAT nous a incité à étudier l’impact du Tam sur l’activité catalytique de l’ACAT. Nous avons montré in vitro, sur des microsomes de foie de rat, que le Tam est un inhibiteur de l’ACAT à des concentrations thérapeutiques. Nous avons ensuite montré qu’il inhibe la transformation des macrophages en cellules spumeuses en bloquant l’activité ACAT sur ces cellules. Ce mécanisme peut donc expliquer les effets athéroprotecteurs du Tam.
Il est établi depuis de nombreuses années que le Tam se fixe avec haute affinité sur le site de liaison microsomal des antioestrogènes (AEBS) qui n’avait pas été identifié. Nous avons dans une seconde partie étudié l’implication des AEBS dans le contrôle de la prolifération de cellules tumorales mammaires. L’équipe a identifié le site AEBS en démontrant qu’il est constitué par l’association de deux enzymes impliquées dans la biosynthèse du cholestérol. Nous avons montré que les ligands d’AEBS dont le Tam et un ligand sélectif le N,N pyrrolidino [4 benzyl) phenoxy éthanamine] (PBPE), entraînent l’accumulation massive des substrats de ces enzymes dans les cellules : le zymostenol et le 7-déhydrocholestérol. Nous avons étudié l’impact de cette inhibition sur le contrôle de la prolifération de cellules tumorales mammaires. Nous montrons que le PBPE et la Tam induisent un blocage du cycle cellulaire et des caractéristiques de différenciation sur les cellules tumorales mammaires humaines (MCF7). Le PBPE et le Tam induisent l’accumulation et la sécrétion de lipides et de protéines du lait. Ces effets apparaissent indépendants du récepteur des oestrogènes puisqu’observés avec le PBPE. Cependant, des lignées tumorales mammaires qui n’expriment pas ou peu de RE ont une moindre sensibilité aux drogues. Les effets différenciants observés avec le PBPE et le Tam sont aussi produits par le zymosténol et le 7-dehydrocholesterol. Ces observations établissent donc un lien entre le site AEBS et le contrôle de la prolifération et de la différenciation des cellules tumorales mammaires humaines. De plus, nous avons établi que cet effet est conditionné par la production de produits d’oxydation du zymostenol et du 7-déhydrocholestérol. En effet, l’addition d’antioxydants tels que la vitamine E inhibe la transformation des stérols en oxystérols et les caractéristiques de différenciation observées avec les drogues et les stérols. Enfin, nous avons mis en évidence que l’utilisation de concentrations plus élevées et de temps d’incubation plus longs de ligands d’AEBS induisent une mort cellulaire active. Nous avons pu caractériser cette mort cellulaire par des modifications mitochondriales (potentiel de membrane, relargage du cytochrome C, nucléarisation du facteur AIF), par l’accumulation de marqueurs autophagiques ( LC3 II, autophagosomes) ainsi que par la régulation de protéines des voies d’activation de l’autophagie comme Beclin et Bcl-2.
Lors de ces travaux nous avons donc pu mettre en évidence deux cibles importantes du tamoxifène qui participent à son activité thérapeutique. Ces études montrent que le site AEBS constitue une cible potentielle pour le développement d’agents anticancéreux et chémopréventifs .

SOMMAIRE

Introduction Générale
Revue générale :

I/ Le sein

I.1/ Anatomie
I.2/ Physiologie
I.3/ Les hormones et leurs récepteurs
I.4/ Constituants du lait
I.5/ Prolifération et différenciation
I.6/ Contrôle de la synthèse des protéines, des glucides et des lipides
I.7/ Involution  

II/ Cancer du sein  

II.1/ Origine cellulaire des tumeurs
II.2/ Facteurs impliqués dans la régulation de tumeurs
II.3/ Cancer du sein et mortalité
II.4/ Facteurs de risque principaux
1. Age
2. Antécédent familial
3. Génétique
4. Hormones et cancer
5. Environnement
6. antécédent personnel de cancer du sein
7. Marqueurs de risques
8. Mesure du risque
II.5/ Approche thérapeutique
1. Chirurgie
2. Radiothérapie
3. Chimiothérapie
4. Immunothérapie
5. Hormonothérapie
II.6/ Tamoxifène
1. Cibles du Tamoxifène
a/ Tamoxifène et récepteur des oestrogènes
b/ Tamoxifène et protéine kinase C
c/ Tamoxifène et Calmoduline
d/ Tamoxifène et l’Acyl Coenzyme A : Cholestérol
Acyl Transférase (ACAT)
d.1/ Formation des plaques d’athéromes
d.2/ L’ACAT
e/ Tamoxifène et AEBS
2. Résistance au Tamoxifène  

III/ AEBS  

III.1/ Découverte et localisation d’AEBS
III.2/ Nature, poids moléculaire et concentration d’AEBS
III.3.1/ Ligand d’AEBS naturel
1. les acides gras
2. Les stérols et les oxystérols
III.3.2/ Ligand d’AEBS de synthèse
- Ligand de type Aryl N,N’ dialkyl aminoalkyl
Dérivés triphényléthyléniques : tamoxifène, ralox
Diphénylméthane, ligands sélectifs d’AEBS : PBPE, DPPE
- Autres ligands : Phénothiazine, trifluoroperazine
III.4/ Structure d’AEBS
- Epoxyde hydrolase microsomiale
- Carboxystérase et protéines de liaison des acides gras (FABP)
- Récepteur à l’histamine / Cytochrome P450
- Site sigma
- AEBS est constitué de deux enzymes impliquées dans la cholestérogénèse
III.5/ Variation et régulation de la concentration d’AEBS  

IV/ Différenciation des cellules cancéreuses mammaires

IV.1/ Pourquoi provoquer la différenciation de cellules cancéreuses mammaires?
IV.2/ Caractéristiques de différenciation induites par des agents chimiques à des cellules cancéreuses mammaires
1. Oil Red O
2. Microscopie électronique
3. Marqueurs protéiques
IV.3/ Voies de transduction dela différenciation
IV.4/ Molécules différenciantes et mode d’action
1. SAHA
2. RRR-α-Tocopheryl succinate (TOS)
3. Rapamycine
4. Les acides gras
5. Tamoxifène et PBPE

V/ Mort cellulaire programmée  

V.1/ Apoptose (MCP de type I)
V.2/ Autophagie (MCP de type II)
V.2.a/ Différentes voies de l’autophagie
V.2.b/ Autophagosome
V.2.c/ Fonctions de l’autophagie
V.2.d/ Facteurs de régulation intracellulaire de l’autophagie
V.2.e/ Autophagie et cancer
V.2.f/ Autophagie et différenciation

VI / Tam et l’Acyl Coenzym cyl transférase (ACAT)

VI.1/ Formation des plaques d’athéromes :
VI.2/ l’ACAT
Travaux personnels
Article 1 :
Le tamoxifène est un inhibiteur potentiel de l’estérification du cholestérol
et inhibe la formation de cellules spumeuses
Article 2 :
Les ligands du site microsomal des antioestrogènes régulent la croissance cellulaire et la différenciation de cellules cancéreuses mammaires par la modulation du métabolisme du cholestérol.
Article 3 :
Mort cellulaire active induite dans les cellules cancéreuses par les ligands du site microsomal des antioestrogènes
Conclusion générale et perspectives
Bibliographie 


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Ditulis oleh: younes younes - dimanche 23 septembre 2012

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