Cours 6 Flashcards
Les contaminants affectent quoi?? +Tous les polluants chimiques doivent initialement agir en altérant la structure et/ou les propriétés de …
- les systèmes biologiques à plusieurs niveaux
2. molécules essentielles aux activités cellulaires
Utilité d’étudier les effets moléculaires :
• Mieux comprendre les effets en aval à des niveaux d’organisation supérieurs
• Comprendre la racine des effets observés aux niveaux supérieurs
• Prédire les effets de nouveaux contaminants, en fonction de leurs modes d’action similaire à des contaminants connus
- Identification de biomarqueurs avant l’apparition d’effets adverses
Il existe différents types de biomarqueurs :
- Biomarqueur d’exposition
- Biomarqueur d’effet
- Biomarqueur de susceptibilité
un biomarqueur est un ____ observable et/ou mesurable au niveau moléculaire, biochimique, cellulaire, physiologique ou comportemental, qui révèle _____ présente ou passée d’un individu à au moins une substance chimique à caractère polluant.
- changement
2. l’exposition
Les biomarqueurs moléculaires permettent de prédire l’effet des contaminants _____ que les effets
ne se manifestent sur les populations.
avant
Hydrolyse, réduction et oxidation de contaminants entrainent…
- Diminue la lipophilicité du composé → facilite l’excrétion par la cellule
- Augmente la réactivité → permet la prise en charge par la phase II
Mécanismes et acteurs principaux du système de phase I, principalement situés dans les _____, parfois dans le ____
- microsomes
2. cytoplasme
Les CYP monooxygénases sont des protéines faisant partie de la superfamille des _____
hémoprotéines
hémoprotéines contiennent un groupement..
hème
CYP monooxygénases sont Principalement retrouvées dans la fraction ____ (parfois _____) des tissus exposés à des _____ (poumons, intestin grêle, peau) ou dans les organes associés à la détoxication (foie, reins).
- microsomale
- mitochondriale
- xénobiotiques
CYP monooxygénases Fonctionnent en ajoutant un _____ au substrat
oxygène
CYP monooxygénases rend le substrat plus _____, et donc plus facilement _____ par la cellule
- polaire
2. excrétable
Comment les CYP monooxygénases peuvent-elles avoir autant de substrats possibles?
Grâce aux isoformes
isoformes =
différentes protéines de la même famille, dont le substrat varie à cause de polymorphisme génétique
Le génome humain comporte ____ gènes encodant des CYPs différentes. Tous les isoformes comprennent un groupe ____, et tous les isoformes sont _____, donc parfaits pour lier les contaminants organiques.
- 57
- hème
- lipophiles
Les gènes encodant les CYP mono-oxygénases peuvent être régulés positivement (induits) par la présence de _____.
contaminants
L’expression des gènes CYP augmente donc en fonction de ______, via des facteurs de transcriptions associés à des ligands ou à des mécanismes post-transcriptionnels.
l’exposition aux contaminants
Un facteur de transcription important chez les vertébrés est le récepteur _____ (AHR), qui a une haute affinité pour les ___, qui mène à l’induction de CYP1A1.
- aryl hydrocarbures
2. HAP
Quelle méthode mesure l’activité enzymatique des CYP?
EROD
La méthode ___ est fréquemment utilisée comme biomarqueur de l’exposition aux contaminants organiques chez les ____.
- EROD
2. téléostéens
L’exposition aux ____ peut être détectée par la méthode EROD, qui mesure l’activité de ____.
- organochlorés
2. CYP1A
L’activité d’EROD est corrélée à l’effet de l’exposition aux ___ et ____.
- PCB
2. PBDE
Le substrat de la phase II est souvent quoi?
un produit transformé lors de la phase I
La phase II implique la ____, soit « l’ajout de groupes _____ et disponibles in vivo à un contaminant ».
- conjugaison
2. endogènes polaires
Le produit conjugué (phase 2) peut ensuite être éliminé par deux mécanismes :
- Le produit conjugué devient plus polaire, donc plus facile à excréter
- Le contaminant est plus reconnaissable par des processus d’élimination, comme des transporteurs membranaires
Les groupes conjugués aux contaminants peuvent inclure:
- Glucides
- Acides aminés
- Glutathion
- Sulfate
Plusieurs enzymes sont impliquées dans la phase II dont:
• Glutathion S-transférase (GST)
- Sulfotransferase
- Conjugaison d’acides aminés, par méthylation ou par acétylation
- Uridinedisphospho glucoronosyltransferases (UDP-GT)
Rôle de • Glutathion S-transférase (GST)
Ajout d’un glutathion (GSH), qui rend le conjugué hydrophile et facilement reconnaissable par les transporteurs membranaires.
Rôle de Sulfotransferase
Appliqué aux composés phénoliques, ajoute un sulfate aux contaminants. Facilite l’élimination.
Rôle des conjugaisons d’aa
Ces conjugaisons n’augmentent pas l’hydrophilicité du composé, mais plutôt masquent des sites réactifs et donc moins toxiques dans la cellule.
Rôle de Uridinedisphospho glucoronosyltransferases (UDP-GT)
Catalyse la glucoronidation, soit l’ajout d’un acide glucoronique pour produire un conjugué polaire. C’est le groupe d’enzyme le plus important de la phase II. Peut utiliser des substrats qui ont été transformés ou pas
par la phase I.
V ou F: pas toutes les enzymes de la phase II ont une réponse dose- dépendante aux contaminants (sulfatotransférase).
V
Nomme une enzyme qui n’a pas une réponse dose- dépendante aux contaminants
sulfatotransférase
Métallothionéines: riches en … sans acides aminés
aromatiques
cystéine (~33% des acides aminés)
Métallothionéines: présence d’acides aminés
aromatiques?
non
Métallothionéines: 2 propriétés physiques imp:
• Thermostables et résistantes à l’acide
Métallothionéines: Ont une grande affinité pour les ___
métaux
La production de MTs est ____ : ce qui veut dire que…
- inductible
2. leur concentration augmente avec l’exposition aux métaux.
V ou F: Grâce à leur grande affinité pour les métaux, MTs peuvent lier un métal déjà lié sur un ligand cellulaire.
V
La production des MTs ___ avec l’exposition.
augmente
Est-ce qu’on peut mesure l’activité des MTs? pourquoi?
non, car pas d’action catalytique
Comment se servir des MTs comme biomarqueur?
Trois méthodes:
- ARNm
- Présence de protéines
- MTs liées au métaux
La concentration en MTs liées aux métaux est un bon prédicateur de la concentration en ___ dans la cellule, et un indicateur de ____.
- métaux
2. détoxification efficace
Pourquoi les métaux ne sont pas entièrement liés aux métallothionéines ?
débordement caire
phytochelatines sont constituées d’un ___ (GSH) et d’une élongation de ____
- glutathion
2. glutamate-cystéine
Les ___, tels que la _____ et le _____ sont des molécules avec un rôle central dans la régulation des stress oxydatifs chez la cellule.
- thiols
- cystéine (Cys)
- glutathion (GSH)
Les thiols peuvent être retrouvés sous forme ____ ou intégrés aux ____.
- « libre »
2. protéines
Les protéines de stress sont impliquée dans :
la protection et la réparation cellulaire, en réponse à divers stress (température, rayons UV, anoxie, salinité, métaux, xénobiotiques).
Les protéines de stress incluent quoi?
les protéines de choc thermique
Les HSP agissent de plusieurs manières :
- En se liant aux protéines en synthèse et empêche leur mauvais repliement
- En reconnaissant des régions exposées de protéines dénaturées et en facilitant leur repliement à une conformation fonctionnelle.
Les métaux peuvent inhiber ….
le bon repliement des protéines.
Des concentrations croissantes de cadmium à de la luciférase entraine quoi pour la prof et comment?
diminue son activité par repliement de la protéine.
La hsp70 permet de …
corriger ce repliement et d’augmenter l’activité
Les protéines de stress comme ___ peuvent être utilisés comme biomarqueurs pour les métaux.
hsp70
Les protéines de stress sont induites par différents stresses et plusieurs degrés de ___.
protéotoxicité
Nous comme des radicaux libres, qui sont hautement réactif dû à leur structure électronique instable.
Les ERO
Parmi les ERO les plus communes on compte __ et le ___, qui sont produits lors de la réduction de l’oxygène pendant la respiration en aérobie.
- O2
2. H2O2
Le • ____ est l’un des ERO les plus toxiques, puisqu’il peut attaquer tous les types de constituants cellulaires. Il est produit par la réaction ____ à partir des autres ERO.
- OH
2. Haber-Weiss
Pourquoi s’inquiéter des ERO? En grandes quantités, elles…
- Forment des liens covalents avec des enzymes et récepteurs
- Oxydent les thiols de certains enzymes
- Causent la péroxydation des lipides membranaires
Le fait que les ERO • Forment des liens covalents avec des enzymes et récepteurs entraine…
→ changements de structure et de fonction
Le fait que les ERO Oxydent les thiols de certains enzymes
→ changements dans la fonction
Le fait que les ERO Causent la péroxydation des lipides membranaires
→ dommages à la membrane cellulaire, production de métabolites cancérigènes
Le fait que les ERO Altération d’acides nucléiques, formation d’adduits d’ADN
→ mutations, risques accrus de cancers
V ou F: les ERO ne font pas partie du métabolisme cellulaire normal
F
La cellule possède une ligne de défense contre les ERO, soit ______.
le système antioxydant
le système antioxydant –> Les rôles de ce système sont :
- Limiter les ERO et les catalyseurs de leur formation
- Induire la synthèse d’antioxydants
- Augmenter l’activité des systèmes de réparation/dégradation de molécules déjà endommagées par les ERO
Les principaux enzymes antioxydants sont
Superoxydes dismutases
Catalases
Peroxydases
Les principaux antioxydants non- enzymatiques sont
GSH
Vitamines D, E
Le système antioxydant est responsable de maintenir les niveaux ___ bas.
d’ERO
Le stress oxidatif survient lorsqu’il y a ____
un déséquilibre entre les systèmes pro-oxydants et antioxydants.
L’une des conséquences les plus rapides du stress oxydatif en présence de contaminants organiques est ….
la peroxydation des lipides de la membrane cellulaire.
la peroxydation des lipides de la membrane cellulaire entraine….
change la perméabilité cellulaire, augmente les risques de lyse et produit d’autres ERO.
Je suis un produit de la peroxydation des lipides, et est utilisé comme biomarqueur du stress oxidatif.
Le malondialdéhyde (MDA)
La génotoxicité regroupe quoi?
les dommages induits à l’ADN qui peuvent survenir pendant l’exposition à des contaminants.
Les contaminants génotoxiques peuvent être :
Mutagènes
Clastogènes
Cancérigènes
Les contaminants génotoxiques Mutagènes entrainent..
→ augmenter le nombre de mutations
Les contaminants génotoxiques Clastogènes entrainent..
→ briser ou perturber les chromosomes • Tératogènes
→ induire des malformations pendant le
développement
Les contaminants génotoxiques Cancérigènes entrainent..
→ mener à la multiplication cellulaire
non-contrôlée
Les principaux dommages génotoxiques limitent la réplication fidèle du génome, et se font par :
a bris d’ADN simple brin
b bris d’ADN double brin
c formation d’adduits d’ADN
Un adduit d’ADN est formé lorsque…
lorsqu’un composé se lie de manière covalente à l’ADN, empêchant la réplication de se faire correctement et modifie l’expression.
Marquage des adduits d’ADN au 32P, mesure quoi?
de la radioactivité comme estimé du nombre d’adduits et de l’exposition au benzo(a)pyrène.
La synthèse de l’hème passe par plusieurs étapes intermédiaires, produisant les ___.
porphyrines
L’exposition au ___ interfère avec les enzymes de la synthèse de l’hème, et cause _______.
- mercure
2. l’oxydation des porphyrines réduites
Les porphyrines oxydées sont _____ via ___.
- excrétées
2. l’urine
Les rétinoïdes font partie de la famille de composés de la _____. Ils peuvent être biologiquement ___, ou être en réserve dans les tissus.
- vitamine A
2. actifs
Les rétinoïdes sont issus des ___, qui viennent dans la nourriture pour la majorité des vertébrés. La majorité des rétinoïdes sont stockés dans ____
- caroténoïdes
2. le foie.
L’exposition aux contaminants organiques (dioxine, BPC, DDT, organochlorés) ___ le stockage du rétinol chez les oiseaux, les poissons, les amphibiens et les mammifères.
diminue
