Objectif : Dans un travail précédent, nous avons montré que les oligomères procyanidoliques des pépins de raisin (OPC) protègent efficacement le stroma cornéen contre l’effet dégradant de la collagénase bactérienne. Dans le présent travail, nous avons étudié l’effet des OPC sur la composition en protéines et en collagènes de la cornée, et sur la biosynthèse des collagènes de la cornée.

Méthodes : Nous avons travaillé sur des cornées bovines en cultures d’explant. Nous avons dosé les protéines totales et le collagène, ainsi que l’incorporation de la proline tritiée dans les collagènes. Nous avons également quantifié les trois types principaux des collagènes de la cornée (types I, V et VI). Finalement, pour comprendre certains des résultats obtenus, nous avons étudié l’interaction in vitro des OPC avec le collagène de type I.

Résultats : En l’absence d’OPC dans les milieux d’incubation, les dosages, les typages des collagènes et l’étude de l’incorporation du précurseur radioactif reflétaient la composition d’une cornée normale avec les proportions habituelles des trois principaux types de collagènes du stroma. En présence d’OPC, principalement après 24 heures d’incubation et avec la concentration d’OPC de 1 mg/ml la quantité totale dosée des protéines et des collagènes a diminué et les proportions de ces constituants extractibles par la pepsine ont diminué, et la partie extractible par la potasse éthanolique a légèrement augmenté. Les proportions des trois types de collagènes étaient également modifiées : le collagène de type I est devenu prépondérant et la proportion des deux autres a diminué. L’interaction in vitro des OPC avec le collagène de type I a montré que 30 % du principe actif ne se fixe pas sur le collagène, 20 % se fixe réversiblement et 50 % se fixe irréversiblement. Les OPC de cette dernière fraction ne peuvent plus être séparés du collagène ni par chromatographie sur colonne, ni par action de la collagénase ou de la potasse éthanolique.

Conclusion : Les cornées bovines mises en cultures d’organe en présence d’OPC voient leur composition en protéines totales et en collagènes modifiée, et les proportions relatives des trois types principaux de collagènes du stroma, les types I, V et VI sont également modifiées. Ces modifications sont essentiellement caractérisées par la prédominance du collagène de type I et la baisse des autres types avec une baisse importante de la solubilité. L’étude de l’interaction du collagène de type I avec les OPC a montré que 50 % des OPC se fixent irréversiblement sur le collagène qui devient ainsi résistant à la collagénase, pouvant normalement le solubiliser. Cette forte interaction entre OPC et collagène explique la baisse des quantités de protéines et collagènes dosées dans les extraits des cornées incubées en présence d’OPC.

Purpose: We showed in a previous study that procyanidolic oligomers (PCOs) from grape seeds effectively protect corneal stroma against degradation by bacterial collagenase. Here we report the study of the effect of PCOs on protein and collagen composition of cornea and on the biosynthesis of corneal collagens.

Methods: Bovine corneas were used in explant cultures. We quantitatively determined total proteins and collagen as well as the incorporation of ³H-proline in separated collagen types. Collagens type I, V, and VI were separated and quantitated. In order to understand some of the results obtained, we studied the interaction of PCO with collagen type I separately.

Results: In the absence of PCOs, collagen typing and ³H-proline incorporation yielded the expected results for a normal cornea, with the usual proportion of the three major types of collagens. In presence of PCOs at 1mg/ml and after 24h incubation, total proteins and collagens decreased, as did papain-extractable collagens. Proteins in the final residue solubilized in 1M KOH-80% v/v aqueous ethanol increased. The proportion of the three principal collagens was also modified: type I became preponderant, and the proportions of the two others (type V and VI) decreased. The study of the interaction of collagen type I with PCOs showed that 30% of total PCOs do not interact with collagen, 20% interact reversibly, and 50% of PCOs are strongly and irreversibly fixed. This strongly fixed fraction could not be separated from collagen by either column chromatography or collagenase or KOH in aqueous ethanol.

Conclusions: Bovine corneas in explant cultures in presence of PCOs undergo a modification of their protein and collagen content, with a concurrent modification of the proportion of collagens types I, V, and VI. Collagen type I predominates, and the two other types decrease. Study of the collagen type I-PCO interaction showed that roughly 50% of PCOs become irreversibly fixed to collagen, resisting collagenase or other methods of separation. This strong PCO-collagen type I interaction explains the decrease in solubility.