692
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
2.3.2. Protéomique
La protéomique est une étude exhaustive de l’expression des protéines. Dans le
domaine de la toxicologie, la comparaison des profils protéiques obtenus permet
de mettre en évidence les protéines qui vont être exprimées en plus grande ou plus
faible quantité dans les organes cibles suite à l’effet d’un toxique. Certaines de ces
protéines sont potentiellement sécrétées et/ou excrétées dans les fluides biologiques. Les applications de la protéomique comprennent l’identification du risque
de toxicité d’un composé, l’analyse des mécanismes de toxicité et la découverte de
biomarqueurs (Wetmore et al., 2004).
En ce qui concerne la toxicologie nucléaire, la toxicité aiguë de l’uranium
naturel a été étudiée sur deux lignées humaines, par analyse différentielle de gels
d’électrophorèse bidimensionelle réalisés avec des extraits cellulaires de cellules
intoxiquées ou non. La sous-expression de cinq protéines (Hsp90, high mobility
group protein 1, tubuline-oc, 14-3-3 et actine-b) corrélée à celle des gènes correspondants a été observée dans des cellules rénales, constituant une signature de
la toxicité de l’uranium (Prat et al., 2005) (figure 4). Sur un modèle de cellules
pulmonaires, l’étude de protéomique a mis en évidence une accumulation de fragments ubiquitinylés de cytokératines 8 et 18, suggérant un dysfonctionnement du
protéasome en réponse à l’uranium (Malard et al., 2005). L’exposition au chlorure
de cobalt stable a été étudiée sur la lignée monocytaire U937 toujours en électrophorèse bidimensionelle. Parmi les seize protéines modulées, impliquées principalement dans le métabolisme et la régulation de l’expression des gènes, une seule,
NDR.G1, potentiellement régulatrice de la différenciation cellulaire est induite
ainsi que le gène correspondant (Han et al., 2006). Ces recherches fournissent des
hypothèses pour la recherche de biomarqueurs.
1 iguie 4 ■ Zooms de gel d’électrophorèse bidimensionelle montrant des exemples de
protéines modulées par l’uranium. Les cellules rénales HEK293 ont été exposées a
uranium pendant 24 h puis les protéines extraites de ces cellules ont été séparées pai
électrophorèse bidimensionelle. Les spots encadrés correspondent aux protéines moduees. (A) heat shock protein 90 (B) high-mobility group protein 7; (C) tubuline alpha;
(D) proteine 14-3-3 (© V. Malard/CEA).
Q>
0
Les techniques de protéomique ont par ailleurs déjà été utilisées pour décou- g
vi ii des biomarqueurs urinaires de pathologies rénales (Decramer et al., 2008), il 0
p h o to c o p ie n o n
a u to ris é e
e s t u n
d é lit
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
2.3.2. Protéomique
La protéomique est une étude exhaustive de l’expression des protéines. Dans le
domaine de la toxicologie, la comparaison des profils protéiques obtenus permet
de mettre en évidence les protéines qui vont être exprimées en plus grande ou plus
faible quantité dans les organes cibles suite à l’effet d’un toxique. Certaines de ces
protéines sont potentiellement sécrétées et/ou excrétées dans les fluides biologiques. Les applications de la protéomique comprennent l’identification du risque
de toxicité d’un composé, l’analyse des mécanismes de toxicité et la découverte de
biomarqueurs (Wetmore et al., 2004).
En ce qui concerne la toxicologie nucléaire, la toxicité aiguë de l’uranium
naturel a été étudiée sur deux lignées humaines, par analyse différentielle de gels
d’électrophorèse bidimensionelle réalisés avec des extraits cellulaires de cellules
intoxiquées ou non. La sous-expression de cinq protéines (Hsp90, high mobility
group protein 1, tubuline-oc, 14-3-3 et actine-b) corrélée à celle des gènes correspondants a été observée dans des cellules rénales, constituant une signature de
la toxicité de l’uranium (Prat et al., 2005) (figure 4). Sur un modèle de cellules
pulmonaires, l’étude de protéomique a mis en évidence une accumulation de fragments ubiquitinylés de cytokératines 8 et 18, suggérant un dysfonctionnement du
protéasome en réponse à l’uranium (Malard et al., 2005). L’exposition au chlorure
de cobalt stable a été étudiée sur la lignée monocytaire U937 toujours en électrophorèse bidimensionelle. Parmi les seize protéines modulées, impliquées principalement dans le métabolisme et la régulation de l’expression des gènes, une seule,
NDR.G1, potentiellement régulatrice de la différenciation cellulaire est induite
ainsi que le gène correspondant (Han et al., 2006). Ces recherches fournissent des
hypothèses pour la recherche de biomarqueurs.
1 iguie 4 ■ Zooms de gel d’électrophorèse bidimensionelle montrant des exemples de
protéines modulées par l’uranium. Les cellules rénales HEK293 ont été exposées a
uranium pendant 24 h puis les protéines extraites de ces cellules ont été séparées pai
électrophorèse bidimensionelle. Les spots encadrés correspondent aux protéines moduees. (A) heat shock protein 90 (B) high-mobility group protein 7; (C) tubuline alpha;
(D) proteine 14-3-3 (© V. Malard/CEA).
Q>
0
Les techniques de protéomique ont par ailleurs déjà été utilisées pour décou- g
vi ii des biomarqueurs urinaires de pathologies rénales (Decramer et al., 2008), il 0
p h o to c o p ie n o n
a u to ris é e
e s t u n
d é lit