| Modèles originaux du système intestinal humain pour l'étude du danger des phycotoxines (Original models intestinal models for the study of phycotoxins hazard) Reale, Océane - (2020-03-03) / Universite de Rennes 1 - Modèles originaux du système intestinal humain pour l'étude du danger des phycotoxines
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Langue : Français, Anglais Directeur(s) de thèse: Fessard, Valérie Discipline : Toxicologie Laboratoire : ANSES. Fougères Ecole Doctorale : Biologie-Santé Classification : Médecine et santé Mots-clés : phycotoxines, modèles intestinaux, Caco-2/HT29-MTX, EGC, toxicité
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Résumé : Les phycotoxines, métabolites secondaires produits par certaines espèces phytoplanctoniques, peuvent s’accumuler dans la chair des coquillages filtreurs et provoquer des intoxications chez l’homme suite à leur consommation. Pour certaines toxines dites lipophiles, les données épidémiologiques ont souligné divers symptômes, en particulier intestinaux. Cependant pour d’autres, aucun impact n’a été documenté chez l’homme malgré une toxicité avérée chez le rongeur. Par ailleurs, les études de toxicité intestinale in vitro disponibles ont utilisé seulement des modèles cellulaires en monocultures ne prenant pas en compte l’unité fonctionnelle du système intestinal, en particulier la présence du système nerveux entérique. Ainsi, ce travail s’est attaché à mieux prendre en compte la diversité cellulaire intestinale à l’aide des lignées cellulaires représentatives des entérocytes (Caco-2), des cellules à mucus (HT29-MTX) et des cellules gliales (EGC) pour évaluer la toxicité de 6 phycotoxines : acide okadaïque (AO), pecténotoxine-2 (PTX2), yessotoxine (YTX), azaspiracide-1 (AZA1), spirolide-C (SPX) et palytoxine. Hormis la SPX, toutes les toxines ont montré une cytotoxicité sur les EGC avec une diminution de la viabilité et l’augmentation des marqueurs gliaux : GFAP, iNOS et S100β, médiateurs surexprimés lors d’un stress par les EGC. Sur le modèle de co-culture Caco-2/HT29-MTX, la YTX et l’AZA1 ont montré une légère toxicité avec une diminution de la viabilité et de la perméabilité. En plus, avec l’AO et la PTX2, on observe une réponse inflammatoire et une légère augmentation de la production de mucus. L‘effet toxique de l’AO et de la PTX2 ciblerait d’avantage les HT29-MTX que les Caco-2. En tri-culture, la présence d’EGC accentue la toxicité de la PTX2 alors qu’au contraire, elles protègent les cellules épithéliales de la toxicité de l’AO. Il semblerait que l’augmentation de GDNF et de BDNF par les EGC, gliomédiateurs renforçant les fonctions de la barrière intestinale, soient impliqués dans cette protection. Les résultats de ce projet apportent des données complémentaires pour l’évaluation du danger de phycotoxines. Ils soulignent le rôle joué par d’autres cellules que les entérocytes sur la réponse toxique engendrée par ces toxines. Abstract : Phycotoxins, secondary metabolites produced by some phytoplanktonic species, can be accumulated in filter-feeding shellfish and provoke human intoxications after their consumption. For some lipophilic toxins, epidemiological data have underlined various symptoms, such as intestinal disorders. Nevertheless for others, no impact has been documented in humans although they are obviously toxic to rodents. Moreover, in vitro studies on phycotoxins intestinal toxicity have used only monoculture cells models without taking into account the functional unit of the gut, especially the enteric nervous system. Thereby, this work aimed to investigate the toxic effects of 6 phycotoxins (okadaic acid (OA), pectenotoxin-2 (PTX2), yessotoxin (YTX), azaspiracid-1 (AZA1), spirolide-C (SPX) and palytoxin on a more diverse intestinal cell population using complex cell models with enterocytes like cells (Caco-2), goblet like cells (HT29-MTX) and glial cells (EGC). Except SPX, all toxins induced toxicity on EGC through the decrease of viability and the increase of glial markers : GFAP, iNOS and S100β, overexpressed in EGC due to stress. In Caco-2/HT29-MTX co-cultures, YTX and AZA1 showed a slight toxicity with a decrease of viability and permeability. In addition, with OA and PTX2, we observed an increase of inflammation and a slight increase of mucus production. The toxicity of OA and PTX2 mainly targeted HT29-MTX cells rather than Caco-2 cells. In tri-cultures conditions, EGC favored the toxicity of PTX2 while with AO EGC protected the epithelial cells. It seems that the increase of the EGC gliomediators GDNF and BDNF which are involved in gut homeostasis and functions, in, are implicated in the intestinal barrier protection. Our results provide additional data for hazard assessment of phycotoxins. They outline the involvement of other cells than only enterocytes in the toxic response of these toxins. | |||