TRAVAUX PRIMES

PHYSIOLOGIE ET METABOLISME

"Les carences nutritives et l'induction de l'angiogenèse tumorale"

Benjamin Drogat (INSERM EPI 0113 - Laboratoire des Facteurs de Croissance de la Différentiation Cellulaire, Avenue des Facultés, 33405 Talence)
Prix de projet de Recherche Alimentation et santé 2001

La néovascularisation ou angiogenèse correspond au développement de nouveaux vaisseaux sanguins à partir d'un arbre vasculaire pré-établi. Ce processus complexe est généralement associé aux phénomènes de régénération et de cicatrisation tissulaire, mais il est également requis pour le développement des tumeurs. En effet, la prolifération des cellules transformées dans un tissu sain conduit à l'obtention d'une masse tumorale dont certaines zones se retrouvent rapidement non irriguées. Les cellules y arrêtent leur croissance et se retrouvent dans une situation d'ischémie. Elles émettent alors des polypeptides inducteurs de l'angiogenèse (tels que VEGF et FGF) qui contribuent à l'expansion tumorale. Cette ischémie résulte généralement d'un cumul de stress biologiques. Parmi ceux-ci, les carences en métabolites essentiels pourraient moduler l'activité des cellules transformées et contribuer à la néovascularisation. Cependant, l'effet des carences nutritives suggérées à plusieurs niveaux dans le développement tumoral (angiogenèse, résistance à l'apoptose, métastases, etc.) reste peu étudié pour des raisons essentiellement techniques : la présence de sérum nutritif dans les cultures in vitro.

Le projet de Benjamin Drogat propose d'étudier in vitro les effets des carences nutritives (carences en glucose et/ou en acides aminés essentiels) sur l'angiogenèse à partir de cultures cellulaires sans sérum.

Il consistera, dans un premier temps, à mettre au point des conditions de cultures compatibles avec les études de carences et à définir avec précision les fenêtres actives de carences pour le glucose et quelques-uns des acides aminés essentiels (valine et méthionine en particulier).
Benjamin Drogat pourra alors étudier l'expression des facteurs angiogènes (VEGF-A, FGF-1, FGF-2 et angiogènine) par les lignées cellulaires tumorales humaines en situation de carences multiples (plusieurs acides aminés) ou exclusives (un acide aminé ou glucose).
L'expression de ces facteurs moléculaires sera mesurée par radioimmunodosages spécifiques des protéines étudiées et par ELISA. L'expression des ARNm correspondants sera analysée par RT-PCR et Northernblot.
La recherche pourra être élargie à d'autres facteurs angiogènes (VEGF-D, TNF-alpha, PDGF…) avec l'utilisation de kits de dosage.

Dans une perspective de travail sur les deux années suivantes, ce projet se poursuivra par l'étude des modifications métaboliques induites par ces carences nutritives et la mise en évidence des molécules " sensor " à l'origine de la transmission des signaux de stress. Des études portant sur les relations existant entre les différents stress seront également envisageables. Leur analyse plus approfondie devrait favoriser la recherche de métabolites inhibant le développement tumoral.

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