Toxicité de l’AO

Les diarrhées constituent les premiers symptômes liés à une intoxication par l’AO. Il a été suggéré que l’ hyper phosphorylation des protéines contrôlant la sécrétion de sodium entrainerait ces effets (Cohen et al., 1990).Cette suggestion a été réfutée par l es travaux de Tripuraneni et al (1997). En effet, ces auteurs ont pu démontrer que cette toxine ne présentait aucun effet sur les courants ioniques au niveau des monocouches des cellules intestinales. In vitro, elle agit en augmentant la perméabilité para-cellulaire dans les monocouches et au niveau du colon de rat. C’est cet effet qui serait à l’origine d’une accumulation de liquides dans l’intestin, et donc des diarrhées (Tripuraneni et al., 1997), (Okada et al., 2000), (Hosokawa et al., 1998).

Pour mieux élucider l’effet de l’AO sur la perméabilité des cellules intestinales, une étude protéomique a été menée sur les cellules intestinales de souris. Cette étude a permis d’identifier 58 protéines autres que les phosphatases dont l’expression avait été altérée après administration d’AO. Parmi ces dernières, TNF α, cytokine, surexprimée par AO, joue un rôle dans

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l’augmentation de la perméabilité para- cellulaire des cellules épithéliales (Wang et al., 2012a), (Fujiki et al., 1997), (Marano et al., 1998).

I. 3.3.2. Effet neuro-toxique de l’AO

Certaines études ont montré que l’AO présentait un effet néfaste sur les cellules neuronales, il serait responsable de l’induction d’une neuro-toxicité/neuro-dégénération. Ceci a été montré sur des cellules neuronales primaires ainsi que sur des neuroblastomères (Leira et al., 2002). Cet effet de neuro-dégénération a été correlé à une stimulation de la phosphorylation de la protéine Tau via l’activation des canaux sensibles au calcium. Tau, dans les conditions physiologiques normales, s’associe aux microtubules pour maintenir leur organisation spatiale ainsi que leur assemblage. Des études antérieures, ont montré que l’installation d’un phénomène d’hyper phosphorylation de la protéine Tau chez les malades d’Alzeimer était également observé après à une incubation des cellules avec AO ainsi qu’après une injection ou micro infusion de cette toxine chez les rats. Les travaux de Liu et al (2005) ont montré que l’hyper phosphorylation de la protéine Tau serait due à une inhibition de l’activité de la PP2A. L’état hyper phosphorylé de Tau induirait une réduction de son affinité vis-à-vis des microtubules ainsi que son détachement, ce qui induirait l’apoptose cellulaire (M L Caillet-Boudin, 1997), (Liu et al., 2005).

I.3.3.3. AO et mort cellulaire

L’AO est peut induire la mort cellulaire, pour différentes types de cellules et notamment des cellules cancéreuses. L'administration de 50 nM d'AO à des cellules fibroblastiques de rat cultivées a provoqué la mort cellulaire. En effet, à cette concentration l’AO stimulerait l’installation une hyper-phosphorylation de la protéine p53 corrélée à la fonction apoptotique. Il induirait également l’apparition de mitoses aberrantes chez des cellules ayant un p53 non fonctionnel (Milczarek et al., 1999).

L'effet apoptotique de l'AO serait aussi lié à l'activation de certaines caspases comme la caspase 2 dans les cellules MCF7 et les caspases 2, 3, 7 dans des cellules HeLa S3 (Rossini et al., 2001). Enfin, il a été aussi montré que l'inhibition de la PP2A par l’AO réduisait l'expression d’ER α des cellules MCF7 et T47D via la dégradation de son ARN m (Keen et al., 2005).

L’AO en tant qu’inhibiteur des protéines phosphatases présenterait des effets controversés sur la promotion tumorale. Classé en tant qu’un promoteur tumoral, il agissait aussi comme inhibiteur de la prolifération cancéreuse. Ces effets liés à la dose appliquée resteraient mal connus jusqu’à présent.

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I.3.3.5. AO et métabolisme lipidique

Il semblerait que l’AO stimule la lipolyse en augmentant la phosphorylation de plusieurs protéines dans l’adipocyte. Par exemple, il a été montré que l’incubation d adipocytes de rat avec 10µM d’AO stimulait la lipolyse. Cet effet a été corrélé à une stimulation de la phosphorylation du complexe périlipin A et B, induisant sa dissociation et son détachement de la surface lipidique. Ceci favoriserait effets favorisant la translocation de la lipase sensible aux hormones (HSL) vers la vacuole lipidique et déclencherait ainsi la lipolyse (Chang et al., 2013), (He et al., 2006).

I.3.4. Méthodes de détection et de dosage de l’AO

Des analyses chimiques et biologiques ont été développées pour la détection et le dosage de l’AO. En 1978, Yasumoto et al ont développé le premier test biologique d’analyse de toxines lipophiles des algues utilisant des souris. La toxicité de l’AO était exprimée en unité de souris : masse minimale d’AO pour tuer une souris de 20g, 24h après injection (Yasumoto et al., 1978). L’inconvénient majeur de ce test biologique était la présence d’interférences entre l’AO, les autres toxines et les acides gras.

De plus certains problèmes de reproductibilité ont été observés tout comme une faible sensibilité due à l’utilisation du vivant.

Le tableau 3 rassemble d’autres méthodes d’analyses de l’AO.

La chromatographie liquide à haute performance (HPLC) couplée à la spectrométrie de masse (HPLC-SM) a été utilisée pour palier aux inconvénients dus à l’utilisation du vivant. D’autres méthodes de détection de l’AO par fluorescence ont été développées. Elles sont basées sur une étape de dérivation de l’AO par composés fluorescents suivie de la détection de la forme dérivée de l’AO par HPLC couplée à un détecteur de fluorescence (HPLC-FLD).

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Tableau 3: Méthodes d'analyse de l'AO

Méthodes de dosage Echantillon Préparation de

l’échantillon

Références

Colorimétrique (UV, 405nm)

Mollusques Extraction au méthanol (Smienk et al., 2013)

HPLC-MS/MS Muscles, glandes

digestives et pancréas de crustacés

Extraction au méthanol (Zhang et al., 2013a)

HPLC- FLD Extraits de moule Extraction au méthanol

+ dérivation avec le 9- anthryldiazomethane ( Kacem et al., 2009) HPLC-FLD Extraits de phytoplancton Extraction au méthanol + dérivation par le 9-Chloromethylanthracene ou le romomethyl-6,7- dimethoxy-1-methyl-2 (1H)-quinoxalinone + SPE (Nogueiras et al., 2003)

L’AO présente des effets néfastes sur la santé. Il est capable de se comporter comme une substance cancérogène en stimulant la prolifération de certaines lignées cancéreuses à faible dose. A forte dose, il agirait comme substance antiproliférative. Son mode d’action sur les cellules cancéreuses reste mal connu.

Les polluants environnementaux constituent une menace pour la santé et notamment BPA, GLP et AO qui peuvent contaminer l’organisme dans un même temps. Selon la dose d’exposition, BPA, AO et GLP sont capables de perturber certaines fonctions impliquées dans l’homéostasie ce qui pourrait favoriser l’apparition de cancer et/ ou d'obésité. Cancer et obésité sont liés. En

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effet, des données historiques ont montré que l'obésité était une cause d'environ 14% des décès par cancer chez les hommes et jusqu'à 20% chez les femmes (Calle et al., 2003).

Le tissu adipeux et le lien avec les polluants précédemment décrits font l’objet des paragraphes suivants.

II. Obésité et polluants