Biotransformation of anthracene and fluoranthene by Absidia fusca Linnemann

A strain of Absidia fusca was isolated from a pesticide-contaminated soil (Annaba, Algeria). The biotransformation capability of this strain towards two polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): anthracene and fluoranthene was compared to that exhibited by another strain of A. fusca isolated from a non-contaminated milieu and considered as a control. The results obtained were statistically analyzed and showed that the strain isolated from the contaminated soil was more efficient than the control to remove anthracene from the medium, during all the kinetics (90% removed versus 45% after 24 hrs). Concerning fluoranthene, the amount removed by both strains was very high during the first 24 hrs however the control strain was slightly more efficient (94% versus 89%) while the results were similar for the two strains during the rest of the kinetics. This study reveals for the first time the potential interest of the species A. fusca for the bioremediation of PAHs

Cadmium-induced oxidative damages in the human BJAB cells correlate with changes in intracellular trace elements levels and zinc transporters expression

International audienceCadmium (Cd), a potent toxic heavy metal, is a widespread environmental contaminant. Its cellular traffic via pathways dedicated to transition metals contributes to the toxicity mechanisms. Zinc (Zn) homeostasis is complex , involving both zinc importers (Zip) and zinc exporters (ZnT). Cellular signal transduction pathways are influenced by Zn and redox status of the cell. The aim of the present study is to examine if the accumulation of Cd in the human lymphocyte B cell line BJAB and its capacity to promote oxidative stress and adverse effects could result from changes in the mRNA expression pattern of Zn transporters and metallothioneins. Cells were exposed to 5, 10, 20 and 40 μMofCdCl 2 equivalent to 0.91, 1.83, 3.66 and 7.33 μg/ml respectively, for 24 h. Cd significantly reduced the viability of BJAB cells and induced a dose-dependent increase in DNA damage. Cd also induced the formation of 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine adducts and augmented MTF1 expression in BJAB cells. We observed interesting responses in relative gene expression to Cd exposure among the seven transporters we analyzed. Cd exposure increased the expression of DMT1 and caused an up-regulation of ZnT1. However, the T calcium channel alpha1G subunit could not be detected. A change in expression of ZnTs and Zips in response to Cd exposure emphasizes the involvement of Zn transporters in Cd cellular metabolism and induced oxidative stress

Transgénèse végétale (quelles craintes pour l'avenir ?)

GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocSudocFranceF

Les hydrocabures aromatiques polycycliques (un problème de santé publique)

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants ubiquitaires formés lors de toute combustion incomplète de matière organique. En dehors du tabagisme et de certaines circonstances particulières (environnement industriel, circulation automobile importante...), l'alimentation représente pour la population générale la principale source d'exposition à ces dangereux toxiques. Les HAP sont reconnus comme étant des substances génotoxiques et cancérogènes exerçant leurs effets sans seuil de dose, ce qui veut qu'un niveau d'exposition sans risque ne peut être défini. La gestion actuelle du risque concernant les HAP repose donc sur le système ALARA (as low as reasonably achievable), qui vise à réduire au maximum ces contaminants mais à un coût restant économiquement acceptable. Dans ce contexte, la protection assurée par les différentes réglementations en vigueur ne peut être que relative. D'autant plus que nous ne sommes pas tous égaux devant les risques encourus face aux HAP : le polymorphisme des gènes impliqués dans le métabolisme de ces substances n'est pas sans conséquence sur la susceptibilité individuelle au risque de cancer. Dans ce travail de thèse, nous avons essayé d'identifier de la façon la plus exhaustive possible les multiples sources de HAP présentes dans notre environnement quotidien et analysé la réalité du danger qu'elles représentent. Nous avons ensuite proposé un certain nombre de conseils hygiéno-diététiques plus ou moins simples d'application : ils devraient permettre à ceux qui les mettront en pratique de diminuer leur exposition personnelle, de limiter l'absorption intestinale des HAP présents malgré tout dans les aliments ingérés et enfin de réduire les effets toxiques des HAP ayant été absorbés. Ce travail met également en évidence la nécessité d'acquérir une vision globale en matière de pollution chimique environnementale et de ses effets sur la santé, en particulier dans le domaine de la nutrition, si l'on veut pouvoir s'en protéger efficacement.GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocSudocFranceF

Étude in vitro de la toxicité de l'anthracène après induction par les Ultra Violets A (UVA) et les cytochromes P450

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont une classe importante de xénobiotiques présents dans l'environnement à l'état naturel ou produits par combustion à partir de tous procédés industriels. La toxicité de ces produits ainsi que leurs voies de dégradation et les métabolites en résultant sont mal connus. L'anthracène, HAP de faible poids moléculaire n'est pas connu pour être mutagène ou cancérigène. Cependant, des études ont montré sa toxicité sur certaines espèces aquatiques après photo-induction. Nous avons donc étudié l'action de l'anthracène sur des protéines, lipides et acides nucléiques en analysant les métabolites issus de ces macromolécules biologiques. D'autre part, la toxicité de l'anthracène a été évaluée sur plusieurs lignées cellulaires en étudiant la viabilité cellulaire ainsi que les atteintes du génome par la technique des comètes. Les résultats montrent que l'anthracène est faiblement toxique par lui même En revanche, cette toxicité augmente considérablement en présence d'UVA, de façon dose dépendante, et semble provoquée par les métabolites formés par photoactivation. Les résultats obtenus avec des antioxydants (Diméthylsulfoxyde (DMSO), Butyl-Hydroxytoluène (BHT), Superoxyde Dismutase (SOD), Vitamine E, Mannitol d(+), déféroxamine ) sont en faveur d'une formation de radicaux libres de l'oxygène (OHʿ) ainsi que des radicaux organiques (ROʿ) au cours de sa photodégradation. Par ailleurs, nous avons voulu déterminer si une activation de l'anthracène par des cytochromes P450, responsables du métabolisme des HAP in vivo, provoquait une transformation de ce composé avec formations d'adduits protéiques. Pour cela, nous avons utilisé une technique d'électrophorèse en 2 dimensions qui a permis de montrer des différences qualitatives et quantitatives du profil protéomique des microsomes hépatiques de rats. Ces modifications apparaissent après quelques minutes d'incubation avec l'anthracène et se traduisent par l'apparition de nouveaux dépôts pouvant correspondre soit à des modifications de protéines par adduits soit à l'expression de nouvelles protéines de défense. Nos travaux s'orientent vers l'utilisation de techniques de spectrométrie de masse comme le MALDI-TOF pour identifier ces composés.Anthracene, one of the most abundant polycyclic aromatic hydrocarbons released in the environment, has an unknown metabolism in humans. Several studies indicate toxicity after photo-induction on aquatic species. We studied the action of anthracene on specific biomolecules like lipids, proteins and nucleic acids. Moreover, its toxicity on cells in culture was demonstrated using the COMETE and MTT tests. The results indicated that anthracene is weakly toxic by itself but only after UVA expositions, which suggest that, only metabolites are toxics. Results obtained with antioxidants (DMSO, BHT, SOD, Vit E) were in favor of a production of free radicals. We used CYP450, known to metabolize anthracene in vivo, to study the formation of protein adducts by 2D electrophoresis. We showed the occurrence of new spots after incubation. These spots could be adducts or new protection proteins. To identify them, it will be necessary to use new technologies like MALDI-TOF.GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocPARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Implication des mécanismes radicalaires dans la chimiothérapie et la résistance aux anthracyclines dans deux lignées de cellules tumorales

Le stress oxydant, par la surproduction d'espèces réactives de l'oxygène, est impliqué dans de nombreux processus dont la carcinogenèse. Afin de mieux comprendre l'implication des radicaux libres de l'oxygène (RLO) dans les mécanismes de cytotoxicité et de résistance tumorale de différents types cellulaires vis-à-vis des anticancéreux, nous avons caractérisé le statut oxydant de deux lignées tumorales résistantes (GLC4 et K562) ou non à l'adriamycine (ADR), avant et après traitement par cet agent. La réponse obtenue après traitement par l'ADR ou le sélénium est très différente entre les lignées GLC4 et K562 et dépendante de la sensibilité ou de la résistance à l'ADR. Ce travail démontre d'une part l'importance des RLO et des systèmes antioxydants cellulaires dans la chimiothérapie. D'autre part, notre travail montre que les effets du sélénium sur la cellule cancéreuse varient selon les types cellulaires et pourraient dans certains cas interférer avec le traitement.Oxidative stress, by overexpression of reactive oxygen species (ROS), is implicated in numerous processes such as carcinogenesis. In order to better understand the involvement of oxygen free radicals (OFR) in tumoral cytotoxicity and resistance mechanisms of antineoplastic drugs in different cell types, we characterized oxidative status of two different tumoral cell lines (GLC4 and K562) resistant or not to adriamycin (ADR), before and after a treatment with this drug. The obtained response by ADR or selenium treatment is very divergent between both GLC4 and K562 cells and sensitive or resistant phenotype. This work clearly demonstrates the interest of OFR and cellular antioxidant systems in chemotherapy. Although preventive role of selenium has been well characterized, our work showed that its effect on cancer cells is depending on cellular type and may interfere with the treatment.GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocPARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Cadmium reduces the efficiency of Sindbis virus replication in human cells and promotes their survival by inhibiting apoptosis

International audienceArthritogenic alphaviruses are emerging arthropod-borne viruses that occasionally cause sporadic to global outbreaks all over the world. Many environmental factors including xenobiotics have been identified as capable of influencing the spread, the susceptibility and the outcome of viral infection. Among them cadmium is a toxic non-essential heavy metal and a prevalent environmental contaminant. In the present study we evaluated the effect of cadmium exposure on alphavirus infection in vitro. We infected Human Embryonic Kidney (HEK) 293 cells in the presence of cadmium chloride (CdCl2) with Sindbis virus. Cell viability, apoptosis and viral growth were then examined. Our data show that effective doses of cadmium decreased the virus mediated-cell death by inhibition of apoptosis. Moreover, virus growth in HEK 293 cells was also reduced by CdCl2 treatment. Altogether our results demonstrate that cadmium triggers a protective response which renders HEK 293 cells resistant against Sindbis virus infection

Characterization of the cell death induced by cadmium in HaCaT and C6 cell lines

International audienceCell death resulting from cadmium (Cd) intoxication has been confirmed to induce both necrosis and apoptosis. The ratio between both types of cell death is dose- and cell-type-dependent. This study used the human keratinocytes HaCaT expressing a mutated p53 and the rat glial cells C6 expressing a wild p53 as models to characterize Cd-induced apoptosis, using sub-lethal and lethal doses. At these concentrations, features of apoptosis were observed 24 h after C6 cell treatment: apoptotic DNA fragmentation and caspase-9 activation, whereas Cd did not induce caspase-3. In HaCaT, Cd did not induce apoptotic DNA fragmentation or caspase-9 and -3 activation. The results also showed that the inhibition of p53 led to a resistance of the C6 cells to 20 µm Cd, decreased the apoptosis and increased the metallothioneins in these cells. p53 restoration increased the sensitivity of HaCaT cells to Cd but did not affect the MT expression. The results suggest that Cd induced apoptosis in C6 cells but a non-apoptotic cellular death in HaCaT cells

Stress oxydant et mécanismes de défense induits par l'explosion au plomb et au cadmium (études chez le rat Wistar et sur modèles cellulaires)

. Le plomb (Pb) et le cadmium (Cd) sont deux métaux lourds toxiques qui s'accumulent principalement, après absorption, dans le foie et les reins. Les principales sources d'exposition à ces métaux sont les aliments et le tabac.Ce travail de thèse a été entrepris dans le but d'essayer de progresser dans la compréhension des mécanismes i) par lesquels le Pb et le Cd induisent des effets délétères et ii) de ceux qui peuvent préserver les cellules animales de cette toxicité.Les résultats obtenus montrent que ces métaux agissent via un stress oxydant chez le rat Wistar et les cellules des lignées lymphocytaires humaines, ce qui réduit le système de défense antioxydant des cellules par l'intermédiaire de déplétion du glutathion,inhibition de sulthydryl-dépendante des enzymes, interférer avec certains métaux essentiels nécessaires pour l'activité des enzymes antioxydants et d'accroître la sensibilité de cellules à l'attaque oxydatif par l'altération de l'intégrité de la membrane. L'administration d'a-tocopherol peut réduire ce stress oxydant de façon significative en rétablissant le niveau du GSH et d'autres paramètres biochimiques à des valeurs normales. La variation du glutathion semble agir sur les mécanismes de l'expression de l'HSP32. Cette dernière est principalement activée par les voies ERK (extracellular signal-regulated kinase), JNK (c-Jun N-terminal Kinase) et PKC (Protein Kinase C). Les mécanismes étroits inter- relationnels entre les métallothionéines, l'hème oxygénase et l'environnement redox restent à établir.Lead (Pb) and cadmium (Cd) are two toxic heavy metals that accumulate mainly after absorption in the liver and kidneys. The main sources of exposure to these metals are food and tobacco. This thesis work has been undertaken to try to make progress in understanding the mechanisms i) by which Pb and Cd induce deleterious effects and ii) those who can preserve the animal cells that toxicity.We have shown that these metals causes oxidative stress in animal cells of the Wistar rats and human lymphocyte cell lines, which reduces the antioxidant defense system cells through depletion of glutathione, inhibition of sulthydryl-dependent enzymes, Interfere with certain metals essential for the activity of antioxidant enzymes and increase the sensitivity of cells to oxidative attack by the alteration of membrane integrity. The administration of a-tocopherol may reduce oxidative stress significantly in restoring the level of GSH and other biochemical parameters to normal. The change in glutathione seems to act on the mechanisms of expression of HSP32. This is mainly activated through ERK (extracellular signal-regulated kinase), JNK (c-Jon N-terminal Kinase) and PKC (Protein Kinase C). Mechanisms close inter-relationship between metallothionein, heme oxygenase and the environment redox remain to be established.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF