Activités biologiques des fucanes de basse masse molaire extraits d’algues brunes marines et leurs mécanismes d’action

Abstract

Les protéoglycanes sont des éléments clés dans de nombreux processus biologiques fondamentaux. Les fucanes, ploysaccharides sulfatés extraits des parois des algues brunes marines, font partie de ces composés. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude de quelques activités biologiques de ces ploysaccharides et les interactions qu’ils peuvent développer à la surface cellulaire afin de mieux comprendre leur mécanisme d’action. Au cours de cette étude, nous avons montré que ces composés inhibent fortement in vitro la croissance des CCL39 et modérément celle des COLO 32oDM. Cette activité antiproliférative est dépendante des taux de groupements sulfates et de la masse molaire des fucanes. L’intégrité du site actif responsable de cette activité est conservée dans les fractions ayant plus que 20% en poids de fonctions sulfates et une cinquantaine d’unités osidiques dans leur structure. En sursulfatant les fucanes, nous avons amélioré leur activité en particulier sur les COLO 32oDM où nous avons atteint des pourcentages d’inhibition permettant d’envisager de faire des études in vivo sur cette lignée cellulaire. D’autres ploysaccharides sulfatés d’origines voisines telles que les carraghénanes possèdent des activités antiprolifératives font intéressantes sur les COLO 32oDM et les MCF7.ce résultat nous a encouragé par la suite à entamer des études sur l’invasion in vitro de ces deux lignées cellulaires tumorales en présence de ces composés. Les résultats obtenus montrent que les fucanes n’ont aucun effet, alors que les carraghénanes lambda et iota (mais pas kappa) stimulent l’invasion des MCF7 probablement en agissant sur la sécrétion d’enzymes protéolytiques capables de dégrader la lame basale (Matrigel). Nous avons montré aussi que cette activité antiproliférative des fucanes n’est pas cyclo-dépendante et qu’elle n’est pas lié à leur internalisation dans les cellules. Par contre, elle s’accompagne d’une perturbation du métabolisme de la thrombospondine dans le cas des COLO 32oDM. L’étude des autres protéines d’adhérence devrait donc nous permettre d’avoir d’importantes informations sur les mécanismes d’action de ces composés. Les études de radiomarquage des fucanes ont permis de montrer que ces composés ainsi que l’héparine H108 ne sont pas dégradés dans les CCL 39 après leur internalisation. En plus, ces deux polysaccharides se fixent à la surface des membranes des CCL 39 de manière réversible avec un nombre de sites par cellule de 108 et une constante de dissociation de 5 nM. Les études de déplacement ont indiqué par ces deux polysaccharides sont compétitifs l’un pour l’autre de la même manière et avec la même efficacité, ce qui signifie qu’ils agissent au niveau de ces cellules via les mêmes sites (ou récepteurs). L’étude des interactions de type cellule-cellule dans le processus de fécondation a montré que les fucanes inhibent fortement in vitro la fixation de spermatozoïdes sur la zone pellucide d’ovocyte de souris. Cette inhibition est due à la fixation des fucanes sur les spermatozoïdes. L’utilisation de fucanes marqués a montré que ces composés se fixent sur toute la tête et la pièce intermédiaire des spermatozoïdes de souris, alors que sur ceux de l’homme, la fixation se fait uniquement sur l’acrosome des spermatozoïdes ayant eu leur réaction acrosomiale. Les applications cliniques de ces résultats sont nombreuses, mais méritent des études complémentaires. L’ensemble de ces résultats montre que les interactions des fucanes avec la surface cellulaire sont complexes et dépendent des cellules étudiées. D’autres études du même genre sont donc nécessaires pour mieux comprendre leurs mécanismes d’action