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Mécanismes de détoxication
du cadmium chez les eucaryotes
Jean Labarre, Cyrille Forestier, Jacques Bourguignon
Introduction
Le cadmium est naturellement présent associé à d’autres métaux dans les mines
de zinc, de cuivre et de plomb. Il sert aujourd’hui en galvanoplastie, se retrouve
dans les pigments, batteries et accumulateurs, les piles cadmium-nickel étant son
utilisation majeure. Malgré sa toxicité, l’emploi des produits à base de cadmium
a augmenté de 5 à 10 % par an au cours de ces dernières années. Par voie de
conséquence, le cadmium contamine de nombreux sols et eaux et se ietiouve
ainsi incorporé dans les chaînes trophiques. Le cadmium peut pénétrei dans les
organismes vivants par absorption, ingestion et inhalation. Au niveau cellulaire, il
pénètre dans les cellules par les transporteurs de cations divalents dédiés au zinc,
calcium ou manganèse, mais aussi par des transporteurs de métaux à plus large
spectre. Une fois introduit dans la cellule, le cadmium a des effets cellulaires
néfastes très variés. Il est ainsi répertorié depuis 1993 comme agent cancérigène
et génotoxique. De plus, il provoque un stress oxydant, un stress du réticulum
| endoplasmique et est un inducteur de l’apoptose (cf. partie 4, chapitie 27).
~
Chimiquement, le cadmium est un mimétique du calcium et du zinc et peut
remplacer ces métaux dans les enzymes à calcium ou zinc. Sa propiiété chimique
| majeure est sa forte affinité pour les groupements thiols lui permettant de se fixei
ç sur les molécules contenant des résidus cystéines.
j
Les organismes vivants ont développé différentes stratégies de detoxication du
2 cadmium. Elles sont basées essentiellement sur le piégeage du métal pai des mo e
| ouïes riches en cystéines et sur son transport à l’extérieur de la cellule ou dans a
ï vacuole. Dans ce chapitre, nous nous limiterons aux mécanismes de détoxication
| du cadmium chez les eucaryotes. Nous nous intéresserons particulièrement aux
3 organismes ayant fait l’objet des études les plus abouties : les levures modèles, les
plantes et les mammifères.
Mécanismes de détoxication
du cadmium chez les eucaryotes
Jean Labarre, Cyrille Forestier, Jacques Bourguignon
Introduction
Le cadmium est naturellement présent associé à d’autres métaux dans les mines
de zinc, de cuivre et de plomb. Il sert aujourd’hui en galvanoplastie, se retrouve
dans les pigments, batteries et accumulateurs, les piles cadmium-nickel étant son
utilisation majeure. Malgré sa toxicité, l’emploi des produits à base de cadmium
a augmenté de 5 à 10 % par an au cours de ces dernières années. Par voie de
conséquence, le cadmium contamine de nombreux sols et eaux et se ietiouve
ainsi incorporé dans les chaînes trophiques. Le cadmium peut pénétrei dans les
organismes vivants par absorption, ingestion et inhalation. Au niveau cellulaire, il
pénètre dans les cellules par les transporteurs de cations divalents dédiés au zinc,
calcium ou manganèse, mais aussi par des transporteurs de métaux à plus large
spectre. Une fois introduit dans la cellule, le cadmium a des effets cellulaires
néfastes très variés. Il est ainsi répertorié depuis 1993 comme agent cancérigène
et génotoxique. De plus, il provoque un stress oxydant, un stress du réticulum
| endoplasmique et est un inducteur de l’apoptose (cf. partie 4, chapitie 27).
~
Chimiquement, le cadmium est un mimétique du calcium et du zinc et peut
remplacer ces métaux dans les enzymes à calcium ou zinc. Sa propiiété chimique
| majeure est sa forte affinité pour les groupements thiols lui permettant de se fixei
ç sur les molécules contenant des résidus cystéines.
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Les organismes vivants ont développé différentes stratégies de detoxication du
2 cadmium. Elles sont basées essentiellement sur le piégeage du métal pai des mo e
| ouïes riches en cystéines et sur son transport à l’extérieur de la cellule ou dans a
ï vacuole. Dans ce chapitre, nous nous limiterons aux mécanismes de détoxication
| du cadmium chez les eucaryotes. Nous nous intéresserons particulièrement aux
3 organismes ayant fait l’objet des études les plus abouties : les levures modèles, les
plantes et les mammifères.