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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
qui aboutit à un complexe de métal sous forme insoluble. Ces structures peuvent
ensuite être extrudées hors des cellules (Simkiss et al., 1982).
Le mode d’action indirect repose sur la perturbation de l’homéostasie du zinc,
élément qui participe à la différenciation cellulaire, aux processus de détoxication des radicaux oxydants et à la réparation de l’ADN. Il a été proposé parmi les
mécanismes de toxicité du Cd, le remplacement du zinc par le Cd au niveau de
récepteurs nucléaires en « doigts de zinc ». De plus, le Cd pourrait être responsable
de l’apparition de cancers, notamment en activant certains proto-oncogènes ou
gènes (c-myc, c-juri) associés dans la prolifération cellulaire. Cependant, la toxicité
du Cd n’est pas exclusivement liée à la perturbation de l’homéostasie du zinc, elle
concerne d’autres éléments essentiels tels que le calcium, le fer et le cuivre.
3.2. Mécanismes d’interactions de la bactérie à l’homme
3.2.1. Micro-organismes
Les analyses globales sur la levure Saccharomyces cerevisiae, un eucaryote
modèle, ont montré des modifications majeures du métabolisme cellulaire en
léponse au Cd. Le métabolisme du soufre est réorienté en faveur de la production
du glutathion qui sert à complexer le Cd et permettre son efflux hors de la cellule.
Une léponse antioxydante forte est aussi mise en place. Une étude a identifié
73 gènes dont 1 inactivation confère une sensibilité accrue au Cd chez Saccharomyces cerevisiae (Serero et al., 2008), parmi lesquels un seul gène, RAD27, est
impliqué dans la réplication et la réparation de l’ADN. Une autre étude a montré
que le Cd inhibait la protéine Oggl qui est un acteur majeur dans la voie de répalation pai excision (BER) des bases oxydées dans l’ADN (Bravard et al., 2006).
De ce fait la mutagenèse induite par le Cd résulterait plutôt de l’altération des
mécanismes de réparation (inactivation de protéines clés) que de la formation de
lésions dans l’ADN.
Les champignons accumulent le Cd en grande quantité du fait d’une phosphoglycopiotéine liant le cadmium, nommée cadmium-myco-phosphatine, isolée en
1986 (WHO, 1992b).
protéine à doigt de zinc
3.2.2. Plantes
f ■o c
, L’accumulation et la toxicité du Cd dans la plante dépendent du potentiel de ;
sequestration des racines et des caractéristiques de translocation du métal vers ।
Tatd'Î5 a^r'ennes’ notamment via des transporteurs actifs tels que Plb-ATPase |
inding cassette. La capture intracellulaire du Cd serait réalisée pai des c
composés thiolés tels que le glutathion et les phytochélatines (PC), des peptides ।
cToDun65 aUX métallothionéines, mais aussi par d’autres ligands tels que $
]f
/ ds et
1997). Les phytochélatines sont de petits peptides riches en »
u mes, qui présentent une forte affinité pour les métaux divalents dont le Cd
quence en acides aminés varie en fonction des végétaux et détermine les j
iso ormes des phytochélatines (Stolt et al., 2003). En présence de Cd, la synthèse j
y p asmique pai la phytochelatine synthase est fortement stimulée. La liais011
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
qui aboutit à un complexe de métal sous forme insoluble. Ces structures peuvent
ensuite être extrudées hors des cellules (Simkiss et al., 1982).
Le mode d’action indirect repose sur la perturbation de l’homéostasie du zinc,
élément qui participe à la différenciation cellulaire, aux processus de détoxication des radicaux oxydants et à la réparation de l’ADN. Il a été proposé parmi les
mécanismes de toxicité du Cd, le remplacement du zinc par le Cd au niveau de
récepteurs nucléaires en « doigts de zinc ». De plus, le Cd pourrait être responsable
de l’apparition de cancers, notamment en activant certains proto-oncogènes ou
gènes (c-myc, c-juri) associés dans la prolifération cellulaire. Cependant, la toxicité
du Cd n’est pas exclusivement liée à la perturbation de l’homéostasie du zinc, elle
concerne d’autres éléments essentiels tels que le calcium, le fer et le cuivre.
3.2. Mécanismes d’interactions de la bactérie à l’homme
3.2.1. Micro-organismes
Les analyses globales sur la levure Saccharomyces cerevisiae, un eucaryote
modèle, ont montré des modifications majeures du métabolisme cellulaire en
léponse au Cd. Le métabolisme du soufre est réorienté en faveur de la production
du glutathion qui sert à complexer le Cd et permettre son efflux hors de la cellule.
Une léponse antioxydante forte est aussi mise en place. Une étude a identifié
73 gènes dont 1 inactivation confère une sensibilité accrue au Cd chez Saccharomyces cerevisiae (Serero et al., 2008), parmi lesquels un seul gène, RAD27, est
impliqué dans la réplication et la réparation de l’ADN. Une autre étude a montré
que le Cd inhibait la protéine Oggl qui est un acteur majeur dans la voie de répalation pai excision (BER) des bases oxydées dans l’ADN (Bravard et al., 2006).
De ce fait la mutagenèse induite par le Cd résulterait plutôt de l’altération des
mécanismes de réparation (inactivation de protéines clés) que de la formation de
lésions dans l’ADN.
Les champignons accumulent le Cd en grande quantité du fait d’une phosphoglycopiotéine liant le cadmium, nommée cadmium-myco-phosphatine, isolée en
1986 (WHO, 1992b).
protéine à doigt de zinc
3.2.2. Plantes
f ■o c
, L’accumulation et la toxicité du Cd dans la plante dépendent du potentiel de ;
sequestration des racines et des caractéristiques de translocation du métal vers ।
Tatd'Î5 a^r'ennes’ notamment via des transporteurs actifs tels que Plb-ATPase |
inding cassette. La capture intracellulaire du Cd serait réalisée pai des c
composés thiolés tels que le glutathion et les phytochélatines (PC), des peptides ।
cToDun65 aUX métallothionéines, mais aussi par d’autres ligands tels que $
]f
/ ds et
1997). Les phytochélatines sont de petits peptides riches en »
u mes, qui présentent une forte affinité pour les métaux divalents dont le Cd
quence en acides aminés varie en fonction des végétaux et détermine les j
iso ormes des phytochélatines (Stolt et al., 2003). En présence de Cd, la synthèse j
y p asmique pai la phytochelatine synthase est fortement stimulée. La liais011