Inhibition de la croissance des cellules cancéreuses

Les Lectines

Les lectines sont des proteines ou des glycoproteines d’origine virale, bacterienne, vegetale ou animale, depourvues d’activite enzymatique et non synthetisees par un systeme immunitaire. Elles sont capables de reconnaitre specifiquement des sucres simples ou des oligosaccharides plus complexes sans les modifier (Goldstein et al, 1980). Elles sont aussi appelees agglutinines car elles sont capables d’agglutiner les cellules (comme les erythrocytes) et les glycoconjugues. Cette caracteristique tres importante des lectines est due au fait que ces proteines sont generalement multivalentes , car elles possedent au moins deux sites de reconnaissances par molecule, ce qui permet d’expliquer pourquoi elles vont precipiter des polysaccharides, des glycoproteines ou des glycolipides et induire l’agglutination de cellules diverses ( Liener et al., 1986). Les lectines vegetales sont actuellement les seules qui soient couramment utilisees pour caracteriser ou fractionner des glycoconjugues d’origines diverses (Goldstein et Hayes, 1978; Sharon et Lis, 1989). Tres souvent, ces lectines sont classees en fonction du monosaccharide capable d’inhiber la reaction d’agglutination induite par la lectine. Les methodes anciennement utilisees pour leur identification consistent a melanger l’extrait a examiner avec des erythrocytes en solution. L’agglutination ou la precipitation des cellules indique que la solution analysee contient une ou parfois plusieurs molecules agglutinantes. L’abondance des ces molecules et leur relative facilite de purification leur ont permis d’etre largement caracterisees et d’etre utilisees dans differents domaines de la biologie.

La premiere lectine a ete decouverte par Peter Hermann Stillmark en 1888 qui decrivit dans sa these de doctorat presentee a l’universite de Dorpat (Estonie) que des extraits de graines de ricin (Ricinus communis) agglutinaient des erythrocytes (Sharon and Lis 2004). A partir de ce moment, d’autres substances d’origine vegetale possedant une activite hemagglutinante ont ete decouvertes. En 1954, Boyd et Sharpleigh ont demontre la propriete de ces proteines d’agglutiner selectivement des erythrocytes humains d’un groupe sanguin donne. Cette notion de specificite est la base de l’etymologie du nom lectine derivee du mot latin “ legere“ qui veut dire ≪ selectionner ≫. Le tableau I montre l’historique de decouverte des lectines (Renato, et coll. 1991) La plupart des lectines presentent plusieurs sites de liaison pour les glucides. Pour cette raison, l’interaction de lectines avec les glucides presents a la surface des erythrocytes resulte en l’agregation d’un grand nombre de ces cellules. Cette caracteristique est typique des lectines. Elle est aussi classiquement utilisee pour leur detection et leur caracterisation (Rudiger 1993 ; Goldstein, et coll. 1980). Lorsque certains sucres sont ajoutes a ces proteines lors de l’interaction, leur activite hemagglutinante est inhibee ce qui permet de determiner leur spectre de specificite (Van Damme, et coll. 1998).

Spécificité des lectines La plupart des lectines sont specifiques pour un petit nombre de sucres et que, dans la majorite des cas, ces sucres sont presents dans et sur la surface des cellules, surtout sous la forme de glycoconjugues. On peut identifier deux classes de lectines par rapport a leur specificite : celles qui reconnaissent un monosaccharide specifique et celles qui reconnaissent exclusivement des oligosaccharides (Sharon 2003). Les proteines specifiques pour des monosaccharides sont classifiees en cinq groupes, selon le sucre pour lequel la lectine presente la plus forte affinite : le Mannose (Man), le Galactose(Gal)/N-acetylgalactosamine (GalNAc), le N-acetylglucosamine (GlcNAc), le Fucose (Fuc), l’Acide sialique (acide N-acetylneuraminique, NeuAc) (Lis and Sharon 1998). Cette reconnaissance est souvent designee comme ≪ la specificite primaire ≫ des lectines. Ces monosaccharides et leurs derives sont ceux qui sont le plus souvent presents sur les epitopes glycaniques des surfaces cellulaires. La plupart des lectines peuvent se lier a des monosaccharides, mais leur affinite sera en general plus forte pour certains oligosaccharides. (Dam and Brewer 2002).

Les similarites structurales entre monosaccharides sont determinantes pour la specificite des lectines. Par exemple, la plupart des lectines qui reconnaissent le Gal se lient aussi au GalNAc. Ce phenomene est du a la presence dans ces monosaccharides des trois fonctions hydroxyles qui ont une topologie tres similaire. Certaines lectines presentent une specificite anomerique et peuvent distinguer la configuration en carbone (C 1) de monosaccharides tels que l’α- methyle-galactoside et le β-methylegalactoside. La combinaison de plusieurs techniques experimentales permet d’elucider la specificite des lectines (Park, et coll. 2008). Par exemple, en utilisant les techniques de test ELLA (Enzyme Linked Lectin Assay) et de test ≪ Glycans array ≫ la specificite d’une lectine peut etre determinee. Ces techniques sont simples, rapides et requierent de quantites reduites de materiel. La plupart des lectines sont des proteines multivalentes. Elles sont capables de se lier a plusieurs molecules de glucides. La multivalence peut provenir de la repetition de type ≪ tandem ≫ de domaine lectines dans un polypeptide, de l’association de plusieurs monomeres ou de la presentation de plusieurs lectines sur une surface cellulaire. Les interactions multiples entre d’une part les lectines multivalentes et d’autre part les glycoconjugués, sont impliquées dans les processus de reconnaissance (Lee and Lee 1995). Le tableau II nous montre la specificite osidique de certaines plantes a lectines.

Lectines des plantes Dans les plantes, les lectines ont ete detectees dans les moisissures, les lichens, les champignons et les spermaphytes mais plus frequemment dans les legumineuses et les Euphorbiacees (Grant, 1991 ; Renkonen., 1948 ;). La famille des Legumineuses offre le plus grand nombre d’especes contenant des lectines vegetales et elle est assez representee dans les pays tropicaux comme le Mali. Historiquement, les lectines de legumineuses telle que la Concanavaline A (ConA) ont ete les premieres a etre caracterisees. Elles se retrouvent dans de nombreux tissus mais sont tres abondantes dans les parties de la plante susceptibles de subir une attaque par des organismes etrangers, notamment les organes intervenants dans la suivie de l’individu ou de l’espece (Nachbar et coll., 1980). La plupart des lectines se trouvent ainsi dans les graines. Pour exemple, les lectines representent 30 % des proteines totales des graines de Canavalia ensiformis. Elles se forment au cours de la maturation des graines pour atteindre leur taux maximum dans la graine mure et disparaissent progressivement au cours de la germination en meme temps que prennent place les reserves (Jaffe, 1982). Les lectines de plantes semblent etre impliquees dans la defense contre les phytopathogenes et les predateurs, certaines ayant des activites insecticides (Chrispeels and Raikhel, 1991, Rudiger and Gabius ,2001 ; Van Damme et coll., 1997). Le mode d’action precis des lectines dans l’insecte demeure inconnu.

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Table des matières

LISTES DES ABREVIATIONS
PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DU CONTEXTE DE L’ETUDE
I. INTRODUCTION
II. OBJECTIFS
II.1 OBJECTIF GÉNÉRAL
II.2 OBJECTIFS SPÉCIFIQUES
DEUXIEME PARTIE : GENERALITES
I. LES LECTINES
I.1 DÉFINITION
I.2 HISTORIQUE
I.3 SPÉCIFICITÉ DES LECTINES
I.4 PROPRIÉTÉS BIOLOGIQUES DES LECTINES
I .4.1 Liaison avec les sucres
I.4.2 Agglutination des cellules
I.4.3 Activité mitogène
I.4.4 Effets mimétiques des hormones
I.4.5 Inhibition de la croissance des cellules cancéreuses
I.4.6 Actions antivirales
I.4.7 Autres propriétés
I.5 UTILISATION DES LECTINES
I.5.1 Dans le domaine biomédica l
I.5.2 Dans le domaine agronomique
I.6 LECTINES DES PLANTES
I.6.1 Fonction de lectines dans les plantes
I.6.2 Classification des lectines
II. MONOGRAPHIE DE ABRUS PRECATORIUS L
II.1 SYSTÉMATIQUE
II.2 NOMS COMMUNS
II.3 CARACTÈRES BOTANIQUES
II.4 EMPLOIS
II.5 DROGUE
II.5.1 La Graine
II.5.2 Autres organes
II.6 PHARMACOCINÉTIQUE ET MÉTABOLISME
II.7 PHARMACOLOGIE ET TOXICOLOGIE
III. LE SYSTÈME ABO
III.1. DÉFINITION
III.2. GROUPE ABO
III.3. STRUCTURE CHIMIQUE
III.4. LECTINES SPÉCIFIQUES DES GROUPES SANGUINS
TROISIEME PARTIE : NOTRE ETUDE
I. MATÉRIELS ET MÉTHODES
I.1. MATÉRIELS
I.1.1. Matériel végéta l
I.1.2. Matériel Biologique
I.1.3. Matériels techniques
I.2 MÉTHODES
I.2.1 Extraction des Lectines
I.2.2 Purification
I.2.3 Lyophilisation
I.2.4 Activité hémagglutinante des extraits
I.2.5 Etude comparative de l’activité agglutinante de nos extraits
II. RÉSULTATS
II.1 ACTIVITÉ HÉMAGGLUTINANTE DES LECTINES DE L’EXTRAIT BRUT
II.2 ACTIVITÉ HÉMAGGLUTINANTE DES FRACTIONS OBTENUES APRÈS PURIFICATION
II.3 ACTIVITÉ HÉMAGGLUTINANTE DES DIFFÉRENTS LYOPHILISATS
II.4 RÉSULTAT DE L’ETUDE COMPARATIVE
III. COMMENTAIRES ET DISCUSSION
IV. CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
CONCLUSION
QUATRIEME PARTIE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
PHOTOS
FICHE SIGNALÉTIQUE