Les marqueurs de l’inflammation intestinale

La myéloperoxidase (MPO) est une peroxydase hémique présente en concentrations importantes (2 à 5 %) dans les granules primaires des cellules polymorphonucléaires neutrophiles (196-198). On la trouve également dans les monocytes en concentration plus

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faible, mais la présence de l'enzyme devient indétectable lors de la maturation en macrophages (199). Cet enzyme est un homodimère symétrique, formé de 2 hémi-enzymes, chacune à 2 sous-unités (une chaîne légère de 15 kDA et une chaîne lourde de 59 à 64 kDa ) reliées par un pont disulfure (200). Elle est habituellement glycosylée, ce qui explique les variations de son poids moléculaire allant de 120 à 150 kDa.

La MPO possède une activité de peroxydase et de chloration. Elle utilise le peroxyde d'hydrogène (H2O2) et catalyse l'oxydation à 2 électrons des ions Cl- pour former l'acide

hypochloreux (HOCl). Son fonctionnement est régulé par différents paramètres : le pH, la

production d'O2• conduisant à la formation d'H2O2, la concentration en Cl- (100 mM dans le plasma), les concentrations en réducteurs (ascorbate, méthionine, etc.), mais aussi le monoxyde d’azote (NO•_{) (201). L’activité de la MPO est proportionnelle aux nombres de}

neutrophiles présents dans la muqueuse intestinale. Ainsi, une concentration élevée en MPO est signe d’une activation des PNN. Les équipes de recherche l’utilisent régulièrement comme marqueur de l’inflammation intestinale (202).

1.5.2.2.3.2 Les cytokines

Les cytokines pro-inflammatoires, secrétées par les cellules immunitaires, présentent dans le côlon sont principalement de type Th1 (Type 1 T helper). L’élévation de la production de l’IL-1, IL-6 et TNF est caractéristique de l’inflammation intestinale. Ces mêmes cytokines régulent également la production des RLO, du monoxyde d’azote et des prostaglandines. Le TNF est sécrété par les lymphocytes et les cellules présentatrices d’antigène. L’induction de la production de l’IL-1 et IL-6 est effectuée par les TNF. Une augmentation du TNF a révélé la présence d’inflammation. La mesure du TNF est par conséquent utilisée comme marqueur d’inflammation intestinale autant dans les modèles in vitro qu’in vivo. La production d’anticorps anti-TNF a permis de fabriquer une classe de médicament qui permet de contrôler la MII chez certains individus.

Les macrophages dans la réaction inflammatoire de l’intestin produisent également de l’IL-6. La liaison entre IL-6 et son récepteur permet d’activer le facteur de transcription STAT3 qui est impliqué dans le développement des réactions immunitaires pendant

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l’inflammation (176, 203). Un blocage de cette voie de signalisation a permis d’induire l’apoptose des lymphocytes T chez les individus atteints de MC (204).

1.5.2.2.3.3 La cyclooxygénase

La cyclooxygénase (COX) est l'enzyme clé dans la synthèse des prostaglandines, des prostacyclines et des thromboxanes à partir de l'acide arachidonique (205). En fait, la COX convertit l'acide arachidonique hydrolysé par les phospholipases à partir des phospholipides membranaires en prostaglandine H2, le précurseur commun de tous les prostanoïdes (206). En période d’inflammation, la COX-2 va être induite par la présences de cytokines pro- inflammatoires (207). Une augmentation de l’expression de COX-2 induira une augmentation de la production du taux de prostanglandine E2 (PGE2) (208, 209). Les prostanoïdes tels que PGE2 sont impliqués dans de nombreux mécanismes pathophysiologiques comme la réaction inflammatoire, les ulcères de l’estomac, l’angiogenèse et la carcinogenèse (210).

Lors des périodes actives d’inflammation intestinale chez les individus atteints de MII, COX-2 est retrouvée à la surface des cellules épithéliales ainsi que dans les cellules immunitaires de la lamina propria (211, 212).

1.5.2.2.3.4 Facteur de transcription NF-B

Les protéines NF-B sont exprimées de façon ubiquitaire et se lient particulièrement au promoteur du gène codant pour la chaîne légère kappa dans les cellules B. Les dimères de NF- B sont séquestrés dans le cytosol de la cellule par des protéines inhibitrices IB. L’activation de la voie NF-B par un stress oxydatif et/ou l’inflammation stimule la phosphorylation du complexe IB kinase-kinases (IKK) qui est un trimère associant la sous-unité régulatrice NEMO et des deux sous-unités catalytiques IKKa et IKKb. IKK activé induit la phosphorylation de IB puis son ubiquitinylatin et sa dégradation par le protéasome. La dégradation de IB permet alors la translocation de NF-B vers le noyau et de réguler l’expression de nombreux gènes codant pour des cytokines et chemokines (IL-1, TNFα, IL-2, IL-6, IL-8, IL-12), récepteurs à la surface de la cellule (IL2R, CD40), molécules d’adhésion (ICAM-1, VCAM-1, E-sélectine), protéines immuno-régulatrices (molécules MHC I et MHC

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II), protéines réponses de phase aiguë (-defensines, TLR4) et les enzymes inflammatoires (induction du iNOS, COX-2 et PLA2) (213).

Des études ont démontré que chez des individus atteints de MII, l’expression de NF-B et des cytokines pro-inflammatoires (IL-1, TNF et IL-6) est augmentée dans leurs cellules épithéliales et macrophages (35, 214, 215).

1.6 Les polyphénols

L’intérêt de trouver une molécule à la fois anti-inflammatoire et antioxydante agissant au niveau intestinal, et bien entendu ne causant pas d’effets secondaires supplémentaires à ceux provenant de la médication, est devenu primordial dans le traitement préventif/thérapeutique des MII. Les recherches des dernières années en nutraceutique ont permis d’identifier les polyphénols contenus dans les fruits et les légumes. Ces molécules détiennent un potentiel antioxydant et anti-inflammatoire prometteur de par leur structure chimique. Cette présente section illustre principalement les caractéristiques, la classification, la biosynthèse ainsi que les mécanismes de biodisponibilité des polyphénols dans l’intestin.

1.6.1 Consommation journalière

L’estimation de la consommation journalière moyenne en polyphénols chez un individu est difficile à déterminer étant donné la diversité structurale, la distribution et l’abondance des polyphénols dans un fruit ou un légume. Par exemple, la concentration en polyphénols totaux peut varier de 140 mg/kg de poids frais pour la pomme de terre à 5.5 g/kg de poids frais pour la cerise (216). Des tables de composition affichant la concentration en polyphénols pour un aliment donné peuvent transmettre une estimation de l’apport quotidien en polyphénols. La table Phenol-Explorer (www.phenolexplorer.com), développée par l’INRA avec l’industrie et les partenaires académiques, recense les polyphénols dans l’alimentation de manière beaucoup plus large que ce qui était disponible auparavant par « United States Department of Agriculture » (http://www.ars.usda.gov/Services/docs.htm?docid=6231) et rassemble des caractéristiques portant sur 502 polyphénols dans 452 aliments (217-219). Cette table est en constante mise à jour grâce à l’identification de nouvelles structures de

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polyphénols par des scientifiques oeuvrant avec des instruments analytiques performants tels que les spectromètres de masse. Les travaux scientifiques de Kühnau et al. (220) ont estimé la consommation en polyphénols aux USA à 1 g/j comprenant 460 mg de proanthocyanidines, 200 mg de catéchines, 180 à 215 mg d’anthocyanes et 115 mg de flavones et de flavonols sans tenir compte des acides phénoliques, des lignanes ou des stilbènes. La comparaison de la consommation de la vitamine C (90 mg/j), des caroténoïdes (5 mg/j) et de la vitamine E (12 mg/j) à celle des polyphénols (1g/j) révèle que cette dernière est bien supérieure aux autres (216).

Si on assume qu’un individu ayant une diète occidentale consomme environ 1g de polyphénols par jour et que le volume de l’intestin est d’environ 6.25 litres, les entérocytes sont alors exposés à une concentration de 235 µg/mL de polyphénols par jour.