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Effet oncostatique de la mélatonine :

IMPACT DU STRESS SUR LE CANCER

B. Stress et rythme circadien de la mélatonine :

B.1 Effet oncostatique de la mélatonine :

Au cours des dernières décennies, de plus en plus de preuves ont mis en évidence la pertinence de la mélatonine pour la physiologie et la pathologie humaines. Il est maintenant bien admis que la mélatonine n'est pas seulement une hormone, mais également un protecteur cellulaire, impliqué dans l'immunomodulation, les processus antioxydants et l'hématopoïèse. De plus, de nombreuses études ont montré que la mélatonine possède d'importantes propriétés oncostatiques, par le biais de mécanismes dépendants et indépendants du récepteur. Les récepteurs à la mélatonine MT1 (codés par MTNR1A ) et MT2 (codés par MTNR1B ) appartiennent au groupe des récepteurs couplés aux protéines G (GPCR), et sont principalement responsables de la médiation des effets en aval de la mélatonine [634]. Pour l'incidence, ils sont impliqués dans l'inhibition de l'adénylcyclase et de l'AMP cyclique (AMPc), entraînant une réduction de l'absorption de l'acide linoléique. L'inhibition de l'absorption d'acide linoléique induite par la mélatonine est

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considérée comme un mécanisme responsable de ses effets antiprolifératifs. Les mécanismes indépendants du récepteur sont associés à l'activité antioxydante, à la régulation de l'apoptose, au métabolisme de la tumeur et à l'immunité au cancer, à l'inhibition de l'angiogenèse et de la migration et à la prévention de la perturbation circadienne Fig. 19. La mélatonine a également montré le potentiel d'utilisation en tant qu'adjuvant des traitements anticancéreux, en renforçant les effets thérapeutiques et en réduisant les effets secondaires des chimiothérapies ou des radiations [95].

Figure 19: Mécanismes de l'effet anticancéreux de la mélatonine. Promotion, régulation et inhibition. [95]

Les découvertes récentes sur la propriété oncostatique de la mélatonine, classées par cancers hormono-dépendants et par cancers hormono-indépendants, et des mécanismes d'action fondés sur les résultats de recherches épidémiologiques, d'études expérimentales et des essais cliniques Tableau10 et 11. [95]

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Tableau 10: les effets oncostatiques de la mélatonine sur les cancers hormono-dépendants Type

d'étude Matière Dose Effet principal Mécanismes possibles Réf.

Cancer du sein

in vitro Cellules CMT-U229 et MCF-7 1 mM inhiber la métastase des

cellules cancéreuses N / A [96]

in vitro Cellules MCF-7/6, MCF-7 /

Her2.1 et MCF-7 / CXCR4 10 −9 M

inhiber l'invasion des cellules cancéreuses

régulation à la baisse de la voie p38 et suppression de l'expression et de l'activité de MMP-2 et -9

[97]

in vitro 10 fragments de tumeur

mammaire canine 0,5, 1, 2, 5, 10 mM diminution de la prolifération et de la viabilité et induction de l'apoptose N / A [98]

in vitro Cellules MDA-MB-361 1 mM inhiber la prolifération

cellulaire et induire l'apoptose

COX-2 / PGE2, p300 / NF-KB et PI3K / Akt / signalisation; activation de la voie apoptotique dépendante de Apaf-1 / caspase

[99]

in vitro Cellules MCF-7 et

MDA-MB-231 1 nM effet anti-angiogenèse N / A [100]

in vitro Cellules MCF-7 1 nM

effet d'inhibition de la croissance sur les cellules cancéreuses

influencer les modèles de méthylation de

l'ADN [101]

in vitro Cellules MCF-7 1 μM inhiber la prolifération

cellulaire et la migration régulation à la baisse de miR-24 [102]

in vitro MDA-MB-231, cellules

BT-20, SK-BR-3 10

−9 M inhiber la prolifération des

cellules cancéreuses N / A [103]

in vitro Cellules MCF-7 et

116 Type

d'étude Matière Dose Effet principal Mécanismes possibles Réf.

in vivo souris nues athymiques 100mg/kgpc

in vitro Cellules MDA-MB-231 0,0001-1 mm diminution de la viabilité cellulaire

effet anti-angiogenèse [105]

in vivo souris nues athymiques 40 mg / kg pc

réduction de la taille de la tumeur et de la prolifération cellulaire

in vivo Souris BALB / c

33 mg / L dans l'eau potable

diminution du taux de croissance tumorale induite par le LAN

méthylation globale de l'ADN [106]

Cancer de la prostate

in vitro Cellules PC-3 1 mM effet anti-angiogenèse régulation à la hausse des miRNA3195 et

miRNA374b [107]

in vitro LNCaP, cellules 22Rv1 10 -8 M inhiber la prolifération Inactivation à médiation par le récepteur MT1 de NF-KB

[108, 109]

in vitro Cellules LNCaP 1 mM

sensibiliser les cellules cancéreuses à l'apoptose induite par les cytokines

provoquant des changements phénotypiques, principalement la différenciation neuroendocrine [110] in vi vo rats nus amplifié par la lumière bleue du jour

réduire les activités métaboliques, de signalisation et de prolifération du cancer

effet inhibiteur de Warburg [111]

117 Type

d'étude Matière Dose Effet principal Mécanismes possibles Réf.

in vivo des souris

10 et 20 mg / L dans l'eau du robinet

inhiber la tumorigenèse du

cancer supprimer l'activité de Sirt1 [113]

Cancer des ovaires

in vitro Cellules OVCAR-429 et PA-1 400, 600 et 800 μM

inhibition de la croissance tumorale

retard de G 1 / S via la régulation négative de

CDK2 et 4 [114]

in vivo les rats 200μg/100g

réduction des masses tumorales et de l'incidence des adénocarcinomes

N / A [115]

in vivo les rats 200μg/100 g réduire les masses tumorales

et induire l'apoptose

régulation positive de p53, BAX et de la caspase-3 clivée, et amélioration de la fragmentation de l'ADN

[116]

in vivo les rats 200μg /100g réduire le volume de la

tumeur

atténuation des voies de signalisation dépendantes de MyD88 et de TRIF induites par TLR4

[117]

in vivo les rats 200μg/100g réduire les masses tumorales atténuation des niveaux de Her-2, MAPK

p38, p-AKT et mTOR [118]

Cancer du col utérin

in vivo rats nus 500 pM inhiber la croissance tumorale inhiber la glycolyse aérobie et la signalisation

métabolique des acides gras [119]

in viv o rats nus 500 pM suppression du métabolisme

et de la prolifération tumorale

inhibition du transport de l'acide linoléique

118

Tableau 11: les effets oncostatiques de la mélatonine sur les cancers hormono-indépendants

Type

d'étude Sujets Dose Effet principal Mécanismes possibles Réf.

Cancer de la bouche

in vitro HSC-3, cellules

OECM-1 0,5, 1 mM effet anti-métastatique

atténuation de l'expression et de l'activité de la MMP-9 induites par une diminution de l'acétylation de l'histone

[121]

in vitro Cellules SCC9 1 mM diminution des viabilités

cellulaires

l’inhibition de l'expression de

HIF-1α, VEGF, et ROCK-1 gènes [122]

Cancer du foie

in vitro Cellules HepG2 1 mM motilité modulante et

envahissante

régulation positive de TIMP-1 et atténuation de MMP-9 via l'inhibition de la voie de signalisation NF-κB

[123]

in vitro Cellules HepG2 1 mM activité anti-angiogenèse interférant avec l'activation de la

transcription du VEGF via Hifla et STAT3 [124]

in vitro HepG2, cellules

SMMC-7721

10 -9, 10 -7, 10 -5 , 10 -3 M

surmonter la résistance à l'apoptose

suppression de la survivine et de XIAP via

la voie COX-2 / PI3K / AKT [125]

in vitro Cellules HepG2 1000 et 2500

μM inhiber la prolifération

modulation du récepteur membranaire

MT1 et activation de l'AMPc et de l'ERK [126]

in vivo des souris 0,5 mg / kg

inverser l'horloge circadienne

perturbée par

119

Type

d'étude Sujets Dose Effet principal Mécanismes possibles Réf.

Cancer du rein

in vitro Cellules Caki-1 et

Achn 0,5-2 mM effet anti-métastatique

suppression de la voie Akt-MAPKs et de

l'activité de liaison à l'ADN de NF-κB [128]

in vitro Cellules Caki 0.1, 0.5 ou 1

mM induisant l'apoptose

régulation à la hausse de l'expression de

Bim [129]

Cancer du poumon

in vitro Cellules A549 0.1, 0.5, 0.75,

1.0,2,5,5 mM

supprimer la migration

cellulaire et la viabilité Voie JNK / MAPK [130]

Cancer de l'estomac

in vitro Cellules SGC-7901 0,01, 0,1, 1, 3

mM

accumulation de HIF-1α inhibée et génération de VEGF endogène

inhibition du récepteur nucléaire de la

mélatonine RZR / RORγ [131]

in vitro Cellules AGS 0,25, 0,5, 1,

2, 4 mM

inhiber la viabilité cellulaire, la formation de clones, la migration et l'invasion de cellules et induire l'apoptose

activation de JNK et P38 MAPK et

suppression de NF-KB [132]

in vitro Cellules SGC-7901 10 -9 -10 -3 M

inhiber la viabilité cellulaire, la formation de clones, la migration cellulaire et favoriser l'apoptose

N / A [133]

in vitro cellule murine

MFC 4 mM inhiber la croissance du cancer

augmentation de p21 et Bax et diminution

120

Type

d'étude Sujets Dose Effet principal Mécanismes possibles Réf.

membranaires de la mélatonine

in vitro Cellules SGC-7901 10 -4 M induisant la différenciation

cellulaire

augmentation de l'endocan, diminution de l'activité de la phosphatase alcaline et de la lactate déshydrogénase

[135]

in vitro Cellules SGC-7901 3 mM inhiber l'angiogenèse

supprimant RZR / RORγ, SENP1, HIF-1α

et VEGF [136]

in vivo souris nues N / A

réduire le volume et le poids de la tumeur et inhiber la prolifération et l'angiogenèse

in vivo Souris BALB / c

5 mg / kg / deux fois / semaine empêchant la croissance tumorale et la dissémination péritonéale

induisant le stress des urgences et inhibant

les EMT [137]

Cancer du pancréas

in vitro Cellules PANC-1 1 mM inhiber la prolifération

cellulaire et l'angiogenèse

VEGF décroissant [138]

in vitro Cellules AR42J 1 mM réduire la viabilité cellulaire induisant des changements de

mitochondrial

activité et activation de la caspase-3

[139]

Cancer colorectal

in vitro Cellules HCT 116 10 −6 M diminution de la viabilité

cellulaire du cancer augmentation du niveau de ROS [140]

in vitro Cellules LoVo 10 " 4 , 10" 3 ,

10 " 2 , 10" 1 ,

supprimer la prolifération cellulaire et induire l'apoptose

Importation nucléaire HDAC4 induite par

121

Type

d'étude Sujets Dose Effet principal Mécanismes possibles Réf.

1, 2 mM

in vitro Caco-2 et cellules

T84

0,1, 0,25, 0,5, 1 mM

inhiber la croissance et la

progression tumorales réprimer l'activation de l'ET-1 [142]

in vitro Caco-2 cellules 1,56, 0,78 μg

/ mL

induisant des changements morphologiques dans les cellules cancéreuses

génération de ROS [143]

in vitro Cellules HCT116 10 μM activer les programmes de mort

cellulaire au début induisant une arrestation en phase G 1 [144]

in vivo des souris 1 mg / kg pc

inhiber la progression de la carcinogenèse du côlon associée à la colite

prévention du processus d'autophagie, réduction du niveau de plusieurs marqueurs inflammatoires et modulation de la voie de signalisation Nrf2

[145]

Mélanome

in vitro Cellules B16 10 -4 -10 -2 M réduire la viabilité cellulaire promotion de la production de ROS [146]

Prolactinome

in vitro cellules de

prolactinome 10 -5 -10 -3 M

induisant l'apoptose

activités de répression des complexes respiratoires mitochondriaux et production d'ATP

[147]

in viv o les rats 0,25 ou 0,50

mg / j Léiomyosarcome in vitro Cellules SK-LMS-1 100 nM-1 pM répression de la prolifération cellulaire et de l'invasion

suppression de la glycolyse aérobie et

122

Type

d'étude Sujets Dose Effet principal Mécanismes possibles Réf.

cellulaire

in vivo rats nus

sang riche en mélatonine humaine

inhiber l'activité proliférative de la tumeur

Rhabdomyosarcome alvéolaire

in vitro Cellules RH30 1, 2 mM induisant la mort cellulaire N / A [149]

Carcinome d'Ehrlich Ascites

in vivo des souris 5, 10 mg / kg activité oncostatique et

cytotoxique N / A [150]

Leucémie in vivo

Rats ayant reçu une injection de cellules HL-60

20 μg / mL dans l'eau du robinet

effets anti-apoptotiques sur les

lymphocytes et les neutrophiles inhibant l'activité des caspases 3 et 9 [151]

in vitro

cellule

hématologique humaine maligne

1 mM induisant la mort cellulaire activation de la voie extrinsèque de

l'apoptose [152]

123

B.2 L'effet synergique de la mélatonine avec d'autres médicaments