Contribution à l'étude phytochimique et à la valorisation biologique du latex de Hura crepitans L.

Contribution to the phytochemical study and biological valuation of the latex of Hura crepitans L.

• Auteur / Autrice : Manon Trinel
• Direction : Nicolas Fabre, Valérie Jullian
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie, Biologie, Santé
• Date : Soutenance le 16/11/2018
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Pharmacochimie et Biologie pour le Développement (Toulouse ; 2003-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Emploi en thérapeutique

Hura crepitans

Thérapeutique

Cancer colorectal

Mots clés libres

UHPLC-MS

Cancer colorectal

Cérébrosides

Daphnanes

Hura crepitans

UHPLC-MS

Colorectal cancer

Cerebrosides

Daphnanes

Hura crepitans

Résumé

Une collaboration entre les chercheurs du laboratoire Pharma-Dev et de l'Institut de Recherche en Santé Digestive a été mise en place depuis plusieurs années avec pour objectif le criblage thérapeutique de nouvelles molécules naturelles issues de la biodiversité végétale. Dans ce contexte, le travail présenté dans ce manuscrit est consacré à l'étude phytochimique du latex de Hura crepitans L. (Euphorbiaceae) et à la valorisation biologique de ses constituants sur des lignées cancéreuses colorectales humaines. La richesse en structures diterpéniques originales de la famille des Euphorbiaceae et le rôle de ces noyaux structuraux dans l'activation de Protéines Kinases C (PKC) impliquées dans la carcinogenèse colorectale, font de H. crepitans une espèce au potentiel thérapeutique important. Au cours de ce travail, une approche déréplicative par UHPLC-MS/MS a permis de mettre en évidence la présence de cérébrosides et une richesse notable en diterpènes de type daphnane chez H. crepitans. Au total, 33 daphnanes dont 25 nouvelles structures ont été détectées. Le fractionnement du latex a permis l'isolement de 7 daphnanes mono-estérifiés (D1) et de 6 dérivés di-estérifiés. L'évaluation biologique a révélé une activité cytostatique des D1 spécifique sur la lignée cancéreuse Caco-2 comparée à d'autres lignées intestinales normales ou cancéreuses. Cette activité est inhibée par les cérébrosides. Le D1 majoritaire, la huratoxine, a montré une activité cytostatique dès 1 µg/ml et comparativement plus spécifique que le 5-Fluoro-Uracile, cytotoxique utilisé comme référence. De plus, nous avons montré que les effets cytostatiques de la huratoxine et de l'ester de phorbol TPA sont corrélés à la régulation de signaux clés de la carcinogenèse colorectale, GSK3ß et AKT notamment, et à des changements morphologiques. Finalement, nous avons pu identifier une isoenzyme PKC comme cible potentielle de ces composés naturels.

A collaboration between the researchers of the laboratory Pharma-Dev and the Research institute in Digestive Health has been established since several years with as main objective the therapeutic screening of new natural molecules from the plant biodiversity. In this context, the work presented in this manuscript deals with the phytochemical study of the latex of Hura crepitans L. (Euphorbiaceae) and the biological valuation of its constituents on human colorectal cancerous cell lines. The wealth in original diterpene like structures within the family of Euphorbiaceae and the role of these structural cores in the activation of Proteins Kinases C (PKC) involved in the colorectal carcinogenesis, make of H. crepitans a species with a promising therapeutic potential. In the course of this work, a dereplicative approach by UHPLC-MS/MS allowed to highlight the presence of cerebrosides and a notable wealth in daphnane type diterpene in H. crepitans. This led to the annotation of 33 daphnanes including 25 new structures. Therefore, 7 mono-esterified daphnanes (D1) and 6 di-esterified derivatives could be isolated. The biological evaluation revealed, for D1, a specific cytostatic activity on the cancerous cell line Caco-2 when compared to other non-cancerous or cancerous intestinal cell lines. This activity is inhibited by cerebrosides. The main D1, huratoxine, is cytostatic from 1 µg/ml and was showed to be more specific than 5-Fluoro-Uracile, a cytotoxic drug used as reference. Furthermore, we demonstrated that the cytostatic effects of huratoxine and phorbol ester TPA are correlated to the regulation of key signals of the colorectal carcinogenesis, particularly GSK3ß and AKT, and in cells morphological changes. Finally, we were able to identify a PKC isoenzyme as a potential target of these natural products.