Une autre fonction particulière de l’hydroxytyrosol: l’inhibition de l’angiogenèse

L’angiogenèse ou croissance de nouveaux vaisseaux est notamment impliquée dans certaines pathologies telles le cancer (Ellis et Hicklin, 2008) ou encore l’arthrite rhumatoïde (Silva et al. 2015). Elle est le résultat d’une balance entre facteurs de croissance endothéliaux vasculaires (i.e. VEGF) dits « pro-angiogéniques » et de facteur de répression dits « anti-angiogénique » (i.e. Thrombospondine). Une des toutes premières études concernant ces effets anti-angiogéniques a été menée par Fortes et al. (2012) dans laquelle les auteurs ont montré que l’hydroxytyrosol agissait sur l’expression des protéines impliquées dans le remodelage de la matrice, les métalloprotéinases. Ces métalloprotéinases jouent un rôle important dans la destruction de la membrane basale nécessaire à la migration et à l’invasion des cellules endothéliales au cours des processus angiogéniques (Stetler-Stevenson, 1999). Ce résultat a été confirmé par Scoditti et al. qui ont montré la réduction de l’expression de la métalloprotéinase-9 dans des cellules endothéliales et des monocytes humains (Scoditti et al. 2012; Scoditti et al. 2014). L’étude de García-Vilas et al. (2017) montre que l’hydroxytyrosol diminue l’expression de gènes codant pour les métalloprotéinases (MMP-1, MMP-2) et augmente les niveaux de leurs inhibiteurs, les inhibiteurs tissulaires de métalloprotéinases (TIMP-1, -2, -4).

HO-1, GSH, GPx, GST Défense antioxydante

EROs _oxydant^Stress

K e a p 1 N rf 2 Nrf2

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Une autre cible de l’hydroxytyrosol est le récepteur de VEGF-2 dont les effets anti-angiogénique ont été démontrés. En effet, il a été montré que l’hydroxytyrosol est un inhibiteur des sites d’autophosphorylation de ce récepteur et notamment les résidus « tyrosine » 951, -1059, -1175 et -1β14, inhibant ainsi l’angiogenèse (Lamy et al. 2014). Cet effet suggère que l’hydroxytyrosol pourrait avoir des effets protecteurs contre les pathologies dont l’angiogenèse est avérée, telles la dégénérescence maculaire et l’arthrite rhumatoïde (Granner et al. 2013; Silva et al. 2015).

5.8. Les glucuronides: les formes bioactives de l’hydroxytyrosol 5.8.1. Rôle du microbiote intestinal

L’impact physiologique des phénols dépend de leur absorption intestinale. Cependant, il faut garder à l’esprit que la plupart des phénols présents dans l’alimentation ne sont pas forcément les plus biodisponibles. En effet, leur structure moléculaire joue un rôle important. Beaucoup de phénols présents dans l’alimentation sont sous la forme de glycosides (flavonols, flavones, flavanones, isoflavones et anthocyanines) ou de leurs oligomères (proanthocyanidines) qui ne peuvent pas être absorbés par la muqueuse intestinale (Kemperman et al. 2010). En effet, seuls les aglycones et quelques glucosides peuvent être absorbés (Williamson et Manach; 2005). Néanmoins, la libération de phénols de leur matrice, conduite par les enzymes de la microflore intestinale, est un mécanisme nécéssaire afin qu’ils puissent passer la barrière intestinale (Hollman et Katan; 1997; Manach et al. 2004) (Figure 16). Les aglycones qui en résultent peuvent alors être transportés, via une diffusion passive mais également via des transporteurs dans la circulation entéro-hépatique. Au cours de leur passage dans le foie, ces composés vont alors être conjugués (glucuronidation et sulfation) et retourneront alors dans le petit intestin avec la bile. Les phénols qui ne sont pas absorbés dans le petit intestin atteignent le côlon où la présence de glucuronidases et de sulfatases microbiennes déconjugue ces métabolites, permettant la réabsorption d’aglycones (Lampe, 2009). Cependant, le microbiote intestinal peut aussi dégrader des aglycones relarguant ainsi des composés aromatiques simples tels les acides hydroxyphénylacétiques des flavonols, les acides hydroxyphénylpropionique des flavones et flavanones et les acides hydroxyphénylpropioniques et phénylyalérolactones des flavanols (Manach et al. 2004). Ces composés peuvent être absorbés et conjugués, réduisant ainsi leur potentiel antioxydant (Moon et al. 2000) tandis que certains auteurs suggèrent que cela améliore leurs effets (Koga et Meydani, 2001).

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Figure 16. Cheminement des phenols alimentaires et de leurs metabolites. Issue de Cardona et al. (2013).

5.8.2. Formation des glucuronides de l’hydroxytyrosol

L’hydroxytyrosol est absorbé de manière dose-dépendante (Visioli et al. 2000). Cependant, l’absorption de forte concentration d’hydroxytyrosol (β.5 mg/kg) administré dans une solution aqueuse reste faible et produirait une grande quantité de métabolites, menant à une biodisponibilité de l’hydroxytyrosol faible (<10%) (González-Santiago, Fonollá, et Lopez-Huertas, 2010). Cette étude et d’autres études (Visioli et al. 2003) ont montré l’importance d’une vecteur d’administration dans la biodisponibilité de l’hydroxytyrosol.

Donc, en dépit d’une bonne absorption, la faible biodisponibilité de l’hydroxytyrosol est due à sa forte métabolisation au niveau de l’intestin. Avant d’entrer dans la circulation sanguine par la veine portale, il subit une phase de métabolisation I/II, le transformant en glucuronides puis, après avoir atteint le foie, via la circulation portale, les glucuronides seront sujet à un métabolisme dit « de phase II » additionnel où ils seront transformés en dérivés sulfates. Néanmoins, l’hydroxytyrosol peut atteindre la circulation sanguine sans être glucuronoconjugué et être, par la suite, transformé en dérivé sulfate. L’hydroxytyrosol peut également être sulfaté au niveau de l’intestin mais ce mécanisme est mineur. Les enzymes impliquées dans cette dernière phase de métabolisation sont l’uridine 5'-diphosphoglucuronosyl transférase, la catéchol-O-méthyltransférase et la sulfotransférase (Figure 17).

99 Figure 17. Voies de biotransformation de l’hydroxytyrosol. Abréviations: COMT: Catéchol-O-méthyltransférase; UGT: UDP-glucuronosyltransférase; SULT: Sulfotransférase; ACT: O-Acétyltransférase; GlcA: « Glucuronic acid » acide glucuronique ; HVAlc: « Homovanillyl alcohol » alcool homovanillique.

Le niveau restant d’hydroxytyrosol est extrêmement faible et, se faisant, est considéré comme indétectable dans le plasma (de la Torre et al. 2006). En effet, près de 98% de l’hydroxytyrosol et du tyrosol sont conjugués sous la forme de glucuronides et de sulfates après consommation d’huile d’olive (Miro-Casas et al. 2003). Ainsi, les produits majeurs du métabolisme de l’hydroxytyrosol sont les conjugués 3- and 4-O-glucuronides et les dérivés sulfates (Khymenets et al. 2016).

La catéchol-O-méthyltransférase catalyse la conversion de l’hydroxytyrosol en alcool homovanillique et constitue une voie mineure. Le groupement hydroxyle libre de l’alcool homovanillique peut également être glucuronoconjugués (Miro-Casas et al. 2003). Récemment, l’hydroxytyrosol acétate sulfate a été montré comme un autre dérivé de l’hydroxytyrosol (Rubió et al. 2012). Des études menées chez des rats ont montré que l’hydroxytyrosol, via son ocydation, pouvait faire des produits d’addition avec le glutathion. Enfin, la glucuronoconjugation, voie principale à faible dose, switche vers la sulfatation à haute dose (Kotronoulas et al. 2013).

5.8.3. Effets antioxydants des glucuronides de l’hydroxytyrosol

À l’heure actuelle, aucune étude n’a étudié les effets des glucuronides de l’hydroxytyrosol sur le système cardiovasculaire et la protection de la fonction vasculaire. Toutefois, certaines études menées in vitro ont montré que les glucuronides de l’hydroxytyrosol avaient des effets antioxydants sur des érythrocytes (Paiva-Martins et al. 2013), ainsi que des

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cellules épithéliales rénales (Deiana et al. 2011). En effet, des doses de 5 et 10 µM permettait de réduire le niveau de peroxydation lipidique sur des cellules épithéliales rénales mais n’avaient pas d’effet sur l’expression des protéines ERK et AKT, impliquées dans la protection contre le stress oxydant.

De manière intéressante, ces études ont mis en évidence que ces glucuronides avaient un pouvoir antioxydant tout aussi puissant que celui de l’hydroxytyrosol et plus puissant que celui des dérivés sulfates, les autres dérivés majoritaires dans le sang et l’urine (Tuck, Hayball, et Stupans, 2002). Par ailleurs, ils permettent également de ralentir la progression de l’oxydation des LDL (Khymenets et al. 2010).

L’article n°1 de cette thèse s’est intéressé aux effets antioxydants des glucuronides de l’hydroxytyrosol et leur effet potentiel sur la protection de la fonction vasculaire.

5.9. Un autre mécanisme pouvant modifier la biodisponibilité de