Etude du métabolisme énergétique mitochondrial et des cardiolipines dans la résistance des cellules cancéreuses mammaires à la doxorubicine

par Julie Dartier

Thèse de doctorat en Sciences de la Vie et de la Santé

Sous la direction de Jean-François Dumas.

Soutenue le 14-12-2016

à Tours , dans le cadre de École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire) , en partenariat avec Nutrition, croissance et cancer (Tours) (équipe de recherche) .

Le président du jury était Philippe Juin.

Le jury était composé de Karine Mahéo, Marie-Luce Vignais.

Les rapporteurs étaient Arnaud Chevrollier, Philippe Marchetti.


  • Résumé

    La résistance des cellules cancéreuses à la chimiothérapie est une cause majeure de l’échec thérapeutique. Des études suggèrent qu’une adaptation du métabolisme énergétique pourrait jouer un rôle dans cette résistance. Ce travail de thèse montre que la résistance des cellules cancéreuses mammaires MCF-7dox à la doxorubicine est associée à une diminution de l’activité du complexe I de la chaîne respiratoire mitochondriale et à un métabolisme des cardiolipines (CL) particulier (diminution de la quantité de CL et augmentation de la quantité de MLCL, la forme immature des CL). Nos résultats montrent aussi que les mitochondries des cellules MCF-7dox expriment deux pompes d’efflux ATP-dépendantes (BCRP et MRP1) qui participent à limiter la quantité de doxorubicine accumulée dans ces mitochondries. De plus, l’activité de ces deux transporteurs dépend partiellement de l’ATP mitochondrial dont l’efficacité de synthèse est améliorée dans les cellules MCF-7dox. D’autre part, nous montrons que l’effet sensibilisant du DHA à la doxorubicine dans les cellules MCF-7dox implique un stress oxydant mitochondrial et s’accompagne d’une diminution de l’efficacité de la synthèse d’ATP.

  • Titre traduit

    Mitochondrial energy metabolism and cardiolipins in the resistance of breast cancer cells to doxorubicin


  • Résumé

    Resistance of cancer cells to chemotherapy is a major cause of treatment failure. Studies have suggested that an adaptation of energy metabolism may play a role in the development of this resistance. The present work shows that resistance of the breast cancer cell line MCF-7dox to doxorubicin is associated with decreased activity of the mitochondrial respiratory chain complex I and particularly altered cardiolipin (CL) metabolism, (decreased CL levels and increased MLCL levels, the immature form of the CL). Our results also show that mitochondria from MCF-7dox cells express two ATP-dependent efflux pumps (BCRP and MRP1) limiting the accumulation of doxorubicin in these mitochondria. In addition, the activity of these two transporters is partially dependent on mitochondrial ATP synthesis which efficiency is improved in MCF-7dox cells. Moreover, we show that the sensitizing effect of DHA to doxorubicin in MCF-7dox cells is regulated by mitochondrial oxidative stress and is accompanied by a decrease in ATP synthesis efficiency.


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