Effet de cryptides marins sur la viabilité des pré-adipocytes blancs humains

humains pendant la prolifération et la différenciation.

Dans un premier temps nous avons évalué l'effet des cryptides marins sur la viabilité cellulaire au cours de la phase de prolifération. Les cellules ont été traitées avec 100 µM de VW, KW, IY, KY, VIY, VY, LKP, GPL, AKK, AP, et VAP après un jour de dépôt en plaque à raison de 5000 cellules/puits. Le pourcentage de viabilité cellulaire a été évalué après 24 h et 72 h de traitement par le test MTT comme décrit dans le paragraphe 3.2.1 du chapitre II « matériels et méthodes ».

Comme le montre les figures 31.A et B, les cryptides AP, VAP et AKK affectent de manière significative la viabilité cellulaire. La mortalité la plus importante est observée lorsque les pré-adipocytes ont été traités avec le peptide VAP. En effet, la viabilité cellulaire a diminué de 59,3±7,3% et de 81,1±4,3% par rapport aux cellules contrôles après 24 h et 72 h de traitement avec le peptide VAP. La viabilité, suite à un traitement avec AP et AKK, a diminué respectivement de 46,4±3,9% et de 24,5±5,3% après 24 h et de 55,8 ± 4,5% et 22,8 ± 4,3% après 72 h d'incubation. Toutefois, la viabilité cellulaire après une incubation de 24 h et 72 h avec les peptides VY, IY, KY, VW, KW, LKP, VIY et GPL, ne semble pas être affectée. Aucun effet significatif n’a été observé avec ces cryptides puisque la viabilité des cellules reste sensiblement proche de celle des cellules contrôles.

Seuls les peptides AP, VAP et AKK semblent avoir un effet cytotoxique (évalué après 24 h) et antiprolifératif (évalué après 72 h) sur les pré-adipocytes en phase de croissance.

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Figure 31: Effet des cryptides sur la viabilité cellulaire des pré-adipocytes humains blancs au cours de la prolifération, après 24 h (A) et 72 h (B) de traitement. La viabilité des cellules a été exprimée en pourcentage des cellules non traitées (témoins). Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart à la moyenne (SEM), avec n = 24 répétitions. ** Indique une différence significative par rapport au groupe non traité (p <0,01).

Dans un deuxième temps, les cryptides ne présentant pas d’effet sur la prolifération cellulaire pendant la phase de croissance ont été ensuite incubés avec les pré-adipocytes blancs humains pendant la période de différenciation (du jour 0 au jour 12). Après une phase de croissance sans traitement, les cellules ont été induites en différenciation en présence de 100 µM de VW, VY, IY, KY, VIY, KW, GPL et LKP. L’analyse MTT a été réalisée après 3, 6, 9 et 12 jours de traitement lors de la phase de différenciation. Les viabilités cellulaires obtenues après un traitement avec les différents cryptides pendant la phase de différenciation sont illustrées dans la figure 32.

Comme le présente cette figure, un effet significatif sur la viabilité cellulaire n’a été observé qu’avec un traitement par VW et KW. En effet, dès 3 jours de traitement, la viabilité cellulaire a diminué respectivement de 24,5±2,7 % et de 18,6±5 % par rapport aux cellules contrôles. Après 12 jours de traitement par VW et KW, la viabilité cellulaire a diminué respectivement en 32,8±5,1% et 26,8±4,3%.

VW KW IY KY VIY VY LKP GPL AKK AP VAP

0 20 40 60 80 100 120 ** ** ** via bi lité cellu la ire (% du contr ol e)

VW KW IY KY VIY VY LKP GPL AKK AP VAP

0 20 40 60 80 100 120 ** ** ** Vi abi lité c ell ula ire ( % du controle) A B

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Figure 32: Effet des cryptides sur la viabilité cellulaire après un traitement de 3, 6, 9 et 12 jours durant la phase de différenciation. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart à la moyenne (SEM), avec n = 24 répétitions. * Indique une différence significative par rapport au groupe non traité (p <0,05).

Nous avons montré dans cette étude que certains cryptides marins, pourraient affecter la viabilité des adipocytes humains pendant la phase de croissance ou de différenciation. Parmi les 11 cryptides testés, 5 peptides ont induit une mortalité cellulaire significative à une concentration de 100 µM : AKK, AP et VAP ont affecté la viabilité des pré-adipocytes pendant la phase de croissance alors que KW et VW semblent exercer leur effet toxique lors de la phase de différenciation. La diminution du nombre de cellules par VAP, AP et AKK pourrait être due à l'inhibition de la division et/ou à l'induction de la mort cellulaire par apoptose des adipocytes.

Il a été rapporté qu’un certain nombre de composés naturels tels que les polyphénols seraient capables d’inhiber la prolifération des pré-adipocytes en induisant leur apoptose (Rayalam et al., 2008). Par exemple, la quercetine et le diphlorethohydroxycarmalol ont induit l'apoptose de pré-adipocytes murins 3T3-L1 (Hsu et Yen, 2006 ; Park et al., 2013). Ces composés induiraient l’apoptose en diminuant le potentiel membranaire des mitochondries, l’expression de la poly (ADP-ribose) polymérase (une enzyme impliquée dans la réparation de l’ADN), l’expression de la protéine anti-apoptotique, la lymphome à cellules B 2 (Bcl-2) et en activant

0 2 4 6 8 10 12 0 20 40 60 80 100 120 * * * * * * * * Vi abi lité cellu la ire (% du contr ol e) Jours VW VY IY KY VIY KW GPL LKP

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l’expression des facteurs pro-apototiques tels que : la caspase 3 et les protéines Bax et Bak (Hsu et Yen, 2006 ; Park et al., 2013).

Nos résultats ont également montré que KW et VW ont exercé un effet antiprolifératif sur les adipocytes blancs humains pendant la période de différenciation. Cette diminution de la viabilité cellulaire semble se produire au cours de l'étape précoce de différenciation. Cette action antiproliférative exercée sur les adipocytes pendant la phase de différenciation a déjà été observée suite à un traitement par un autre composé d’origine marine : l'acide docosahexaénoïque, un acide gras présent dans l'huile de poisson. En effet, Kim et al. (2006a) ont constaté que l'acide docosahexaénoïque n’affectait pas la croissance des pré-adipocytes murins 3T3-L1. Cependant, après initiation de la différenciation, un traitement par cet acide diminue la viabilité des cellules et augmente la libération de lactate déshydrogénase. Les auteurs ont suggéré que le traitement par l'acide docosahexaénoïque induisait l'apoptose dans les cellules 3T3-L1 au cours de l'expansion clonale mitotique, survenant au cours des premiers jours après le début de la différenciation. En effet, ces deux événements critiques se produisent au cours de la phase précoce de la différenciation : l'expansion clonale mitotique et l’engagement irréversible dans le processus de différentiation (Ntambi et Young-Cheul, 2000 ; Tang et al., 2003). Kim et al. (2006b) ont suggéré que la diminution de l’hyperplasie des adipocytes pourrait être utile dans la diminution de graisse corporelle. Ainsi, l'utilisation de AKK, AP et VAP pourrait être une approche intéressante dans la modulation du développement excessif du tissu adipeux menant à une augmentation du poids corporel. Nous avons démontré que GPL, LKP, IY, KY et VIY n'avaient aucun effet sur la viabilité des cellules adipocytaires pendant la croissance et la différenciation. Donc, ils n’affecteraient pas le cycle de vie des adipocytes par un contrôle de l'hyperplasie des adipocytes comme c’était le cas des cryptides AKK, AP, VAP, KW et VW. Cependant, ces peptides pourraient agir sur le processus de différenciation adipocytaire comme le fait la berbérine, un alcaloïde botanique. En effet, la berbérine, n’affecte pas la viabilité des cellules 3T3-L1 et des pré-adipocytes blancs humains sous-cutanés (lignée HWP). Cependant, ce composé semble induire une inhibition importante de la différenciation de ces deux lignées adipocytaires et agirait donc sur l’hypertrophie adipocytaire (Hu et Davies, 2009 ; Hu et al., 2010).

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