Introduction et But de l’étude. – Les curcuminoïdes ont prouvé leur efficacité préventive à faibles doses dans le cancer du sein [revue par Aggarwal et al, Anticancer Res (2003) ; 23(1A) : 363], via leurs effets anti-oxydants et anti-inflammatoires [revue par Menon et al, Adv Exp Med Biol (2007) ; 595 : 105-25]. En revanche, à des concentrations plus élevées, les curcuminoïdes semblent présenter des effets cytotoxiques et pro-oxydants [Galati et al, Toxicology (2002) ; 177(1) :91]. Une nouvelle technique de post-génomique, la métabolomique, a montré son intérêt dans la découverte de voies métaboliques en réponse à des traitements anti-cancéreux [Morvan et al, Cancer Res (2007) ; 67(5) : 2150 ; Bayet-Robert et al, AACR Proceedings (2008) ; abstract 3938]. Dans ce travail, nous avons utilisé cette technique pour obtenir des informations sur le mécanisme d’action des curcuminoïdes utilisés à doses cytotoxiques sur les cellules tumorales mammaires MCF7.

Matériel et Méthodes. – La cytotoxicité des curcuminoïdes (10 µg/mL) a été établie par une coloration à l’Hoechst 33342 en fonction du temps. Puis, nous avons réalisé un profilage métabolique assisté par spectroscopie RMN du proton à haute résolution de culots de cellules MCF7 entières. Ces cellules étaient non-traitées (DMSO 0,5 %) ou traitées par curcuminoïdes. Le profilage métabolique comptait 30 métabolites, mais nous avons réduit leur analyse en focalisant sur le système du glutathion incluant : taurine, hypotaurine, glutathion total (GSx), glutamate, glutamine, homocystéine (Hcy), créatine (tCr), glycine et méthionine. La cinétique de variation de ces métabolites a été réalisée (6 h, 16 h, 24 h, 48 h, 72 h et 96 h).

Résultats. – Alors que la survie cellulaire décroissait avec le temps de façon monotone, la cinétique des métabolites se faisait en 2 phases, une phase précoce (6h-24h) et une phase retardée (48h-72h). Durant la phase précoce, on observait l’augmentation de GSx (+72 % à 24 h, p < 0,05) et de tCr (+149 % limitée à 6 h, p = NS) et la diminution d’Hcy (-95 % limitée à 16 h, p < 0,05). La phase retardée était associée à la diminution de GSx (-82 % entre 48 h et 96 h, p < 0,05) et d’Hcy (-91 % entre 48 et 96 h, p < 0,05).

Conclusions. – La phase précoce provient d’une activation de la transsulfuration, comme en témoignent la séquence consistant en l’augmentation de tCr et la chute d’Hcy, suivies de l’augmentation de GSx. La phase retardée (diminution concomitante de GSx et Hcy) est en faveur d’un épuisement de la transsulfuration. Le taux d’Hcy est étroitement régulé par l’activité de la cystathionine-β-synthase (CBS), elle-même par l’état rédox de la cellule. La CBS est activée lors de la production d’espèces réactives de l’oxygène (ERO) [Mosharov et al, Biochemistry (2000) ; 39(42) :13005].

Au total, nos cinétiques métaboliques peuvent être interprétées comme témoignant de régulations métaboliques induites par les ERO, et la courbe de survie cellulaire comme la combinaison de ces régulations et de lésions critiques aux constituants cellulaires. Cette étude est un exemple du potentiel de la métabolomique comme outil de pharmacologie moléculaire.