Mécanismes de protection cellulaire endogène et exogène suite à l'irradiation ultraviolette

par Eric Jourdan

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la matière. Biologie

Sous la direction de Alain Favier et de Jean-Claude Béani.

Soutenue en 2002

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Nous avons étudié deux grands mécanismes de photoprotection, la photoprotection endogène zinc dépendante et la photoprotection exogène apportée par les photoprotecteurs externes. Dans un premier temps nos travaux ont mis en évidence l'effet protecteur du zinc face au stress oxydant dans les cellules HeLa et montré que lorsque les cellules expriment fortement les métallothionéines dans des conditions où le zinc est non saturant, une excellente protection est observée contre les dommages oxydatifs de l'ADN et la mort cellulaire. L'induction de l'expression des métallothionéines, petites protéines riches en thiols serait donc le mécanisme principal conférant au zinc son effet protecteur vis-à-vis du stress oxydant. Par la suite nous avons pu démontrer le rôle protecteur du zinc sur des kératinocytes humains irradiés en spectre solaire total. L'effet génoprotecteur du zinc est inductible et fonction de la durée de prétraitement des cellules. L'induction des MT par le zinc et leur redistribution nucléaire fait de ces protéines un acteur prépondérant dans la protection du génome suite à l'irradiation. Notre étude montre que le couple zinc/MT serait le seul à posséder cette capacité de protection de l'ADN. La disparition progressive des MTs post-irradiation, permet de penser que suite à ce stress, les ERO générées, oxydent la protéine, qui libère alors les atomes de zinc qu'elle contient (. . . ) De plus la dégradation des MTs permet de moduler le potentiel redox nucléaire, pouvant alors moduler l'activité de la protéine Ref-1. Nos premiers résultats concernant XPA et Ref-1 montrent que, lors d'un traitement par le zinc, l'expression de ces deux protéines de réparation de l'ADN, est modifiée. Ces résultats soulignent les liens étroits entre le zinc, les MTs et le processus de réparation de l'ADN, indispensable au maintien de l'intégrité du génome. Notre étude portant sur la photoprotection exogène, apportée par les PE, nous a permis de montrer l'importance de utilisation de nouveaux biomarqueurs pour obtenir, en plus du SPF, des données indispensables quant au réel profil protecteur d'un PE. De plus ces biomarqueurs (CPF, GPF, APF, EPF), dont la détermination est réalisée in vitro, peuvent être considérés comme reflétant les capacités de protection d'un PE à long terme. Ces nouveaux biomarqueurs prennent en compte les effets délétères des UVB mais aussi des UVA.

  • Titre traduit

    Endogenous and exogenous cellular protection mechanisms against ultraviolet deleterious effects


  • Résumé

    We studied two important photoprotection mechanisms, endogenous zinc dependant photoprotection and exogenous photoprotection ensured by sunscreens. Firstly our work demonstrates the protective role of zinc treatment against oxidative stress in HeLa cells. We showed that metallothioneins were strongly expressed in zinc treated cells. Then a great protection against DNA oxidative damages and cell death was observed. The induction of metallothioneins, i. E. Small cystein rich proteins, seems to represent the main way for zinc to afford protection against oxidative cellular damages. Secondly we demonstrated the protective role of zinc on keratinocytes exposed to solar light. The genoprotection afforded by zinc treatment was inductible and correlated to the time of zinc treatment. The nuclear redistribution of MTs indicates the important role of these proteins in the protection of the genome after a solar irradiation. We showed that only Zn-metallothioneins could afford genoprotection. After irradiation, the intracellular amount of MTs decreased, probably due to the protein oxidation by irradiation induced ROS. As a consequence MTs released zinc atoms which could stimulate the activity of nuclear zinc proteins such as XPA. Moreover the intracellular MTs degradation could modulate the nuclear redox potential and consequently the Ref-1 protein activity. Our results on XPA and Ref-1 show that zinc treatment modulates the expression of these two DNA repair enzymes. These results underline the interrelation between zinc, MTs, and DNA repair systems in maintaining genomic integrity. Our study concerning exogenous photoprotection induced by sunscreens demonstrates the importance of new biomarkers to assess the real photoprotective profile of a sunscreen in addition to SPF determination. These important biomarkers (CPF, GPF, APF, EPF), evaluated in vitro, could be considered as important parameters to evaluate the long term photoprotective capacity of sunscreens as they take in account both UVB and UVA deleterious effects.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (215 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 226 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin-d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Médecine Pharmacie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TP02/8005
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TPHA 9503
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.