Santé

Développement du modèle

Dossier - Etude de la réaction inflammatoire, Partie 2
DossierClassé sous :médecine , réaction inflammatoire , cyclooxygénases

-

(Partie 2) La réaction inflammatoire est déclenchée pour lutter contre une agression extérieure, et de ce point de vue elle est indispensable pour préserver le bon fonctionnement de l'organisme. Par contre, lorsque cette réaction prend trop d'ampleur, elle devient néfaste et peut perturber différents processus physiologiques régissant le corps humain. Nous nous sommes intéressés à deux enzymes clés de l'inflammation : la protéine kinase C et les cyclooxygénases.

  
DossiersEtude de la réaction inflammatoire, Partie 2
 

2.4.1. OBJECTIFS DE L'ETUDE

Comme cela a été vu en introduction, la COX-2 est induite dans de nombreux tissus par divers stimulants comme les antigènes, les cytokines, les facteurs de croissance ou le LPS. Une inflammation aiguë implique différentes réponses comme l'augmentation de la perméabilité vasculaire, l'infiltration des neutrophiles, l'activation des macrophages et la douleur.
Si la stimulation reste longtemps au même endroit, l'inflammation aiguë se transforme en inflammation invasive comme la prolifération des fibroblastes ou l'angiogénèse. Une réponse à l'inflammation aiguë, dans plusieurs modèles, est de l'inhiber par des inhibiteurs de la COX-2, qui sont également efficaces contre l'inflammation invasive. Les AINS classiques ont été régulièrement utilisés pour inhiber la COX-2 mais ils inhibent la COX-1 aussi. Ceci entraîne des désordres gastro-intestinaux et rénaux qui sont des effets secondaires des AINS classiques, car ces médicaments ont la capacité de bloquer la COX-1 (fig. 55).
Il a donc été nécessaire de diminuer ces effets néfastes. Comme seule la COX-1 est exprimée dans l'estomac et dans les reins normaux, les inhibiteurs spécifiques de COX-2 ont été accueillis comme des AINS sans effets secondaires.
Dès lors, l'objectif est de synthétiser des molécules ayant une action davantage ciblée sur la COX-2, mais le but n'est pas d'avoir des produits possédant un meilleur potentiel d'inhibition.

fig. 55 : résumé montrant le rôle de la COX-1 et de la COX-2

Le modèle a été développé dans le but de tester des molécules originales provenant de l'équipe du Professeur Daniel Lesieur de l'Institut de Chimie Pharmaceutique Albert Lespagnol (ICPAL). Le cahier des charges pour élaborer ce modèle a été le suivant : utiliser un modèle cellulaire afin de prendre en compte le transport des molécules testées à travers les membranes, un système cohérent pour la détermination des CI50 pour la COX-1 et pour la COX-2 c'est à dire le même type de matériel cellulaire et des conditions d'activation permettant de stimuler spécifiquement les deux enzymes.

Nous avons décidé de travailler sur des cellules sanguines humaines. Il faudra tout d'abord choisir le type cellulaire le plus propice (granulocyte, lymphocyte, monocyte ou sang total...). La deuxième étape permettra de définir les conditions d'activation de chacune des isoformes et les facteurs qui peuvent interférer sur la présence de la COX-1 et de la COX-2.

2.4.2. ACTIVATION DE LA CYCLOOXYGENASE-1

La COX-1 est constitutive et toujours active dans les conditions physiologiques, toutefois il est nécessaire de mettre l'enzyme dans les conditions les plus favorables possibles. C'est à dire mettre à sa disposition une quantité suffisante de substrat Ceci est effectué par ajout d'acide arachidonique exogène mais également en faisant produire ce composé par la cellule elle-même.

fig. 56 : Voie de transduction permettant l'activation de la COX-1.

En incubant les cellules avec le calcium ionophore A23187 (CaIo), cela permet d'optimiser l'activité enzymatique de la COX-1 (Kuehl F.A. et Egan R.W., 1980).
En fait, le CaIo est capable de reproduire les effets de l'IP3 en augmentant la concentration intracellulaire en calcium (Sha'afi R.I. et Molski T.H.P., 1988). Le calcium qui se trouve alors à l'intérieur de la cellule va s'associer avec la calmoduline permettant l'activation de la protéine kinase C. Cette enzyme est capable, une fois activée, de stimuler à son tour la PLA2, nécessa