Contaminants organiques Flashcards
1
Q
Utilité d’étudier les effets moléculaires
A
- mieux comprendre la racine des effets observés en aval (en cascade) à des niveaux d’organisation supérieurs
- prédire les effets de nouveaux contaminants, en fonction de lus modes d’action similaire à des contaminants
- mesurer des biomarqueurs avant l’apparition d’effets adverses
2
Q
Définition biomarqueurs
A
- un changement observable et mesurable au niveau moléculaire, biochimique, cellulaire, physiologique ou comportemental, qui révèle l’exposition présente ou passée d’un individu à au moins une substance chimique à caractère polluant
- permettent de prédire l’effet des contaminants avant que les effets ne se manifestent sur les populations
3
Q
Biomarqueur d’exposition
A
- détection dans l’organisme d’une substance ou son métabolite ou un produit d’une interaction entre la substance et une biomolécule
- ex : biomarqueurs de bioaccumulation
4
Q
Biomarqueur d’effet
A
- changements biochimiques, physiologiques ou autres associées à un effet potentiel sur la santé
5
Q
Qualités d’un bon biomarqueur
A
- caractère précoce : permet de détecter avant les effets adverses graves
- spécifique à un contaminant (ou une famille de contaminant) : comprendre l’exposition après la mesure
- relation dose-réponse claire : comprendre l’intensité de l’exposition
- applicable à plusieurs espèces sentinelles : maximiser les applications
- les sources de variabilité non-écotoxicologique du biomarqueur sont connues et comprises : comprendre l’effet de l’âge, du sexe, de la température, etc.
- mesurable rapidement et facilement
- le biomarqueur est lié au déclin du fitness de l’organisme : augmenter la pertinence environnementale
6
Q
Détoxication organique
A
- rejet des xénobiotiques entrant dans la cellule par un système de transporteurs membranaires
- transformation des xénobiotiques dans la cellule pour faciliter l’élimination par les système de transporteurs
7
Q
Réactions de la phase I
A
- appliqué aux composés organiques (HAP, BPC, PBDE, hormones, etc.)
- hydrolyse, réduction et oxydation de contaminants :
- augmente l’hydrophilicité du composé ce qui facilite l’excrétion par la cellule
- augmenter la réactivité ce qui permet la prise en charge par la phase II
- mécanismes et acteurs principaux du système de phase I, principalement situés dans les microsomes, parfois dans le cytoplasme
- cytochrome P450 monooxygénase : principal système de la phase I, à partir de O2, addition d’une atome O au contaminant et réduction de l’autre O
- les CYP monooxygénases modifient les : contaminants organiques, drogues, acides gras, cholestérol, vitamines et hormones
- autres acteurs :
- réduction : cytochrome b5 réductase
- hydrolyse : hydrolases époxides esterases et amidases
- oxydation : flavine et monooxygénase
8
Q
CYP monooxygénase
A
- fonctionne en ajoutant un O au substrat R
- RH + NADPH + O2 + H+ donne ROH + NADP+ + H2O (hydroxylation)
- cela rend le substrat plus polaire et donc plus facilement excrétable par la cellule
- protéines faisant partie de la superfamille des hémoprotéines (contenant un groupement hème)
- principalement retrouvées dans la fraction microsomale (parfois mitochondriale) des tissus exposés à des xénobiotiques (poumons, intestin grêle, peau) ou des organes associés à la détoxification (foie et reins)
- elles peuvent avoir autant de substrats possibles grâce aux isoformes (polymorphisme génétique)
- tous les isoformes comprennent un groupe hème et sont lipophiles donc parfaits pour lier les contaminants organiques
9
Q
Régulation des CYP
A
- 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 l’exposition aux contaminants, via des facteurs de transcriptions associés à des ligands ou à des mécanismes post-transcriptionnels
- un facteur de transcription important chez le vertébrés est le récepteur aryl hydrocarbures (AHR), qui a une haute affinité pour les HAP, qui mène à l’induction de CYP1A1
10
Q
CYP comme biomarqueur
A
- CYP1A peuvent servir de biomarqueur pour la présence de contaminants par la méthode EROD
- biopsie de tissus hépatiques, homogénéise tissus et centrifuger pour isoler fraction microsomale, mettre avec ethoxyresorufine + NADPH, puis fluorescence produite par l’intervention de l’enzyme
- la méthode EROD est fréquemment utilisée comme biomarqueur de l’exposition aux contaminants organiques chez les téléostéens (poissons osseux) mais peut être utilisé pour d’autres espèces
11
Q
Pour quelle qualité de biomarquage la méthode EROD est-elle problématique?
A
- biomarqueur spécifique à un contaminant
12
Q
Important CYP
A
- les CYP ont une grande importance en écotoxicologie comme biomarqueur de l’exposition aux contaminants organiques
- oxydent les contaminants ce qui augmente leur polarité et facilite l’excrétion
- trouvés dans tissus exposés aux contaminants
- expression induite par la présence de contaminants (récepteur (AHR)
- leur grande diversité leur permet de fixer plusieurs substrats organiques
- peuvent être induits par de nombreux xénobiotiques
- leur activité est mesurée par bioessai (ex : méthode EROD)
13
Q
Réactions de la phase II
A
- le substrat de la phase II est souvent un produit transformé lors de la phase I
- la phase II implique la conjugaison soir l’ajout de groupes endogènes polaires et disponibles in vivo à un contaminant
- le produit 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
14
Q
Enzymes de la phase II
A
- GST
- sulfotransférase
- conjugaison d’acides aminés
- UDP-GT
15
Q
GST
A
- ajout d’un glutathion (GSH) qui rend le conjugué hydrophile et facilement reconnaissable
