Potentialités cancérogènes de l'acide
okadaïque et des dinophysistoxines
La cancérogenèse est un processus multiétape
(Moulé et Decloître, 1994) (fig.1 , p. 166) qui comprend des événements génotoxiques, en particulier l' initiation, première étape de la transformation tumorale et des événements épigénétiques
(promotion) qui impliquent la transduction des
signaux de l'environnement cellulaire au niveau
de la membrane plasmique, leur transmission au
génome et les conséquences des modulations de
ces processus sur la régulation cellulaire. Ces événements conduisent progressivement les cellules
à exprimer des phénotypes successifs de plus en
plus transformés et agressifs.
Pour ce qui concerne l' AO et la dinophysistoxine 1
(DTX 1) associée, le groupe de Sugimura a alerté
les spécialistes des phycotoxines dès 1987 en
montrant à l' aide de tests classiques sur cellules
en culture et sur souris (peau et estomac) que l' AO
est un puissant promoteur de cancer (Fujiki et al.,
1987 ; Suganuma et al., 1988 ; Katoh et al. ,
1990 ; Suganuma et al. , 1992). La comparaison
avec le TPA (12-0-tétra décanoylphorbol-13-acétate), ester de phorbol considéré comme le promoteur type, a dévoilé des différences d' effets.
C'est-à-dire que les routes conduisant à la tumorisation ne sont pas les mêmes pour le TPA, acti -
vateur de protéine-kinase Cet l' AO, inhibiteur de
sérine-thréonine phosphatases.
Le test de Ames sur Salmonella typhimurium
n' avait pas révélé de génotoxicité. Cependant,
en 1991 , Aonuma et al., ont montré que si I'AO
donne des résultats génotoxiques négatifs sur
S. thyphimurium, il peut produire des mutations
dans des cellules CHL (Ch inese Hamster Lung)
sans système d'activation microsomal. En outre,
des échanges de chromatides-soeu rs induits par
l' AO ont été mis en évidence (Tohda et al., 1993).
Dans le cad re du Programme, ces données ont
conduit à proposer des recherches relatives à la
cancérogenèse sur cellules animales en culture et
su r poisson, les alevins de loup pouvant être obtenus en abondance dans la région niçoise. En
outre, des expériences sur les mécanismes de
Pharmacotoxicologie
régulation du cycle cellulaire ont été réalisées au
niveau moléculaire.
Le test de Ames sur Salmonella typhimurium
n'avait pas révélé de génotoxicité.
La régulation du cycle cellulaire et l'acide okadaïque
Dès 1990, Yamashita , avaient mis en évidence
que l' AO accélère l'entrée en mitose ; dans certaines conditions, ceci se produit même en l' absence de réplication du DNA (lshida et al., 1 992).
Or, la régulation du cycle cellulaire se fait par des
cascades de phosphorylations-déphosphorylations impliquant des protéines-kinases et des
phosphatases. On conçoit qu' un inhibiteur de
phosphatase puisse intervenir.
En fait, l'entrée en mitose est liée à l'activation par
déphosphorylation d' une protéine-kinase p 34cdc2 (cdc2=gène de levure) très ubiquiste. Une
phosphatase codée chez une levure par un gène
cdc25 joue aussi à ce niveau (voir dans Dunphy,
1994). Les essais tentés avec un soutien du Programme en ce qui concerne les phosphatase et
protéine kinase équivalentes d'embryon d' oursin, n'ont pas montré d'effet de l' AO (Meijer, communication personnelle). En fait, la phosphatase
« cdc25 » est de type tyrosine-phosphatase, insensible à la toxine. En revanche, sa phosphorylation
dépend d'une sérine-thréonine phosphatase sensible à l' AO (voir Dunphy, 1994).
Effets génotoxiques de l'acide okadaïque
C'est la recherche d' adduits à l'ADN qui a été
sélectionnée pour avancer sur ce problème. Les
travaux ont été réalisés par V. Fessard avec
A. Pfohi-Leskowicz à l'Institut de Biologie cellulaire et moléculaire de Strasbourg. En utilisant la
méthode du post marquage au 32P, la présence
d'adduits à l'ADN après traitement par I'AO pendant 24 heures, est détectée aussi bien avec des
fibroblastes de Hamster BHK21 C13 qu' avec des
kératinocytes humains HESV, ceci à des teneurs
du milieu en toxine de 0,1 à 1 nM (fig. 2, p. 168),
alors qu'à des doses toxiques, ce phénomène ne
se manifeste pas (tabl. 1, p. 169).
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okadaïque et des dinophysistoxines
La cancérogenèse est un processus multiétape
(Moulé et Decloître, 1994) (fig.1 , p. 166) qui comprend des événements génotoxiques, en particulier l' initiation, première étape de la transformation tumorale et des événements épigénétiques
(promotion) qui impliquent la transduction des
signaux de l'environnement cellulaire au niveau
de la membrane plasmique, leur transmission au
génome et les conséquences des modulations de
ces processus sur la régulation cellulaire. Ces événements conduisent progressivement les cellules
à exprimer des phénotypes successifs de plus en
plus transformés et agressifs.
Pour ce qui concerne l' AO et la dinophysistoxine 1
(DTX 1) associée, le groupe de Sugimura a alerté
les spécialistes des phycotoxines dès 1987 en
montrant à l' aide de tests classiques sur cellules
en culture et sur souris (peau et estomac) que l' AO
est un puissant promoteur de cancer (Fujiki et al.,
1987 ; Suganuma et al., 1988 ; Katoh et al. ,
1990 ; Suganuma et al. , 1992). La comparaison
avec le TPA (12-0-tétra décanoylphorbol-13-acétate), ester de phorbol considéré comme le promoteur type, a dévoilé des différences d' effets.
C'est-à-dire que les routes conduisant à la tumorisation ne sont pas les mêmes pour le TPA, acti -
vateur de protéine-kinase Cet l' AO, inhibiteur de
sérine-thréonine phosphatases.
Le test de Ames sur Salmonella typhimurium
n' avait pas révélé de génotoxicité. Cependant,
en 1991 , Aonuma et al., ont montré que si I'AO
donne des résultats génotoxiques négatifs sur
S. thyphimurium, il peut produire des mutations
dans des cellules CHL (Ch inese Hamster Lung)
sans système d'activation microsomal. En outre,
des échanges de chromatides-soeu rs induits par
l' AO ont été mis en évidence (Tohda et al., 1993).
Dans le cad re du Programme, ces données ont
conduit à proposer des recherches relatives à la
cancérogenèse sur cellules animales en culture et
su r poisson, les alevins de loup pouvant être obtenus en abondance dans la région niçoise. En
outre, des expériences sur les mécanismes de
Pharmacotoxicologie
régulation du cycle cellulaire ont été réalisées au
niveau moléculaire.
Le test de Ames sur Salmonella typhimurium
n'avait pas révélé de génotoxicité.
La régulation du cycle cellulaire et l'acide okadaïque
Dès 1990, Yamashita , avaient mis en évidence
que l' AO accélère l'entrée en mitose ; dans certaines conditions, ceci se produit même en l' absence de réplication du DNA (lshida et al., 1 992).
Or, la régulation du cycle cellulaire se fait par des
cascades de phosphorylations-déphosphorylations impliquant des protéines-kinases et des
phosphatases. On conçoit qu' un inhibiteur de
phosphatase puisse intervenir.
En fait, l'entrée en mitose est liée à l'activation par
déphosphorylation d' une protéine-kinase p 34cdc2 (cdc2=gène de levure) très ubiquiste. Une
phosphatase codée chez une levure par un gène
cdc25 joue aussi à ce niveau (voir dans Dunphy,
1994). Les essais tentés avec un soutien du Programme en ce qui concerne les phosphatase et
protéine kinase équivalentes d'embryon d' oursin, n'ont pas montré d'effet de l' AO (Meijer, communication personnelle). En fait, la phosphatase
« cdc25 » est de type tyrosine-phosphatase, insensible à la toxine. En revanche, sa phosphorylation
dépend d'une sérine-thréonine phosphatase sensible à l' AO (voir Dunphy, 1994).
Effets génotoxiques de l'acide okadaïque
C'est la recherche d' adduits à l'ADN qui a été
sélectionnée pour avancer sur ce problème. Les
travaux ont été réalisés par V. Fessard avec
A. Pfohi-Leskowicz à l'Institut de Biologie cellulaire et moléculaire de Strasbourg. En utilisant la
méthode du post marquage au 32P, la présence
d'adduits à l'ADN après traitement par I'AO pendant 24 heures, est détectée aussi bien avec des
fibroblastes de Hamster BHK21 C13 qu' avec des
kératinocytes humains HESV, ceci à des teneurs
du milieu en toxine de 0,1 à 1 nM (fig. 2, p. 168),
alors qu'à des doses toxiques, ce phénomène ne
se manifeste pas (tabl. 1, p. 169).
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