Les graisses alimentaires agissent en synergie avec le PFAS pour déclencher le cancer dans les cellules bénignes et accélérer la croissance tumorale dans les cellules malignes


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  • L’exposition au PFAS – une classe de produits chimiques synthétiques utilisés dans les emballages alimentaires, les ustensiles de cuisine antiadhésifs et d’autres produits – reprogramme le métabolisme des cellules bénignes et malignes de la prostate humaine à un état plus économe en énergie qui permet aux cellules de proliférer à trois fois le taux de cellules non exposées, une nouvelle étude chez la souris a trouvé.

    Cependant, la consommation d’un régime riche en graisses a considérablement accéléré le développement de tumeurs chez les souris exposées au PFAS, ont déclaré les scientifiques de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign et de l’Université de Chicago qui ont mené la recherche. PFAS est une abréviation pour les substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles, souvent décrites comme des “produits chimiques éternels” car elles ne se dégradent pas naturellement et persistent en tant que polluants environnementaux. Des études ont associé les PFAS à des effets nocifs chez les animaux de laboratoire.

    “Nos données suggèrent que l’exposition au PFAS est en synergie avec les graisses alimentaires pour activer le gène codant pour les protéines PPARa, modifiant le métabolisme des cellules de manière à augmenter le risque cancérogène dans les cellules normales de la prostate tout en entraînant la progression tumorale dans les cellules malignes”, a déclaré la science alimentaire et humaine. professeur de nutrition Zeynep Madak-Erdogan, chercheur principal du projet.

    “Ces altérations du métabolisme cellulaire qui se produisent en aval de l’activation du PPARa peuvent sous-tendre le risque accru de cancer de la prostate observé chez les hommes exposés au PFAS”, a déclaré Madak-Erdogan, qui occupe également un poste de professeur d’innovation en santé au Carle Illinois College of Médicament.

    Dans leurs analyses de l’activité de transcription génique, les scientifiques ont découvert que le PPARa était exprimé à des niveaux significativement plus élevés dans les cellules tumorales des souris exposées au PFAS qui mangeaient le régime riche en graisses. Selon l’étude, le PPARa contrôle la prolifération et la différenciation cellulaires, contribue aux réponses immunitaires et inflammatoires et joue un rôle clé dans le développement des cancers du foie et du rein.

    Des études antérieures, dont certaines menées chez l’homme, ont établi un lien entre le PFAS et une gamme de problèmes de santé graves tels que le cancer de la prostate, le cancer masculin le plus courant aux États-Unis.

    Publié dans la revue Nutriments, les résultats de l’étude actuelle seraient les premiers à faire la lumière sur les interactions synergiques des PFAS et des graisses alimentaires et sur les changements métaboliques qui transforment les cellules bénignes de la prostate en un état malin, déclenchant des tumeurs à croissance rapide.

    Les scientifiques ont injecté une forme agressive de cellules prostatiques humaines malignes dans les flancs de souris mâles qui ont été nourries soit avec un régime riche en graisses destiné à imiter le régime occidental typique, soit avec un régime témoin. Certaines des souris ont également reçu des doses orales de sulfonate de perfluorooctane (PFOS), l’une des formes les plus courantes de PFAS qui a été associée à divers cancers.

    “Nous avons observé une augmentation du volume des tumeurs lorsqu’elles sont exposées soit au régime riche en graisses, soit au SPFO”, a déclaré le co-auteur Michael J. Spinella, scientifique au Cancer Center de l’Illinois et professeur de biosciences comparatives. “Cependant, 40 jours après l’injection, nous avons observé que la croissance tumorale la plus rapide s’est produite dans le groupe de souris qui ont à la fois mangé le régime riche en graisses et reçu une exposition au PFOS, ce qui suggère une interaction synergique entre les deux.”

    En culture cellulaire, les scientifiques ont exposé des cellules bénignes de la prostate et une lignée dérivée de cellules malignes agressives au SPFO et ont découvert que les cellules malignes se reproduisaient trois fois plus vite que les cellules du groupe témoin.

    Lorsque les chercheurs ont exposé les cellules bénignes et malignes à une autre forme de PFAS, l’acide perfluorobutane sulfonique, la viabilité des cellules malignes était cinq fois supérieure à celle des cellules du groupe témoin.

    Des études ont associé l’exposition au PFBS – qui peut se produire par l’air pollué ou l’eau potable polluée – à des maladies de la thyroïde et d’autres organes.

    Les scientifiques ont émis l’hypothèse que les voies métaboliques de l’énergie au sein des cellules subissaient des changements pour faciliter la croissance rapide observée.

    “Nous avons analysé les métabolites qui ont changé en réponse au traitement au SPFO, et nous avons constaté que le phénotype métabolique des cellules cancéreuses de la prostate était altéré, régulant à la hausse les voies énergétiques prolifératives”, a déclaré le co-auteur Joseph Irudayaraj, directeur associé des ressources partagées au Cancer Center de l’Illinois et professeur fondateur de bio-ingénierie à l’U. of I.

    “L’exposition au SPFO a considérablement régulé à la hausse les gènes associés au métabolisme, en particulier la molécule pyruvate, qui est impliquée dans le métabolisme du glucose, et la molécule précurseur acétyl-coenzyme A qui facilite le métabolisme des acides gras et des stéroïdes”, a-t-il déclaré.

    Des recherches antérieures, y compris une étude de 2019 dirigée par Madak-Erdogan, ont révélé que des changements dans le métabolisme du pyruvate et des acides gras étaient associés à diverses formes de cancer et à d’autres maladies. Dans cette étude, publiée dans la revue Cancer Research, l’équipe de Madak-Erdogan a découvert que les acides gras libres provoquaient une augmentation de la prolifération cellulaire et de la croissance tumorale des cellules cancéreuses du sein positives aux récepteurs d’œstrogènes.

    Structurellement, les produits chimiques de la famille PFAS ressemblent aux acides gras libres et se lient aux mêmes sites sur les protéines sériques, a déclaré Madak-Erdogan.

    Les co-auteurs de la nouvelle étude comprennent l’ancien étudiant diplômé en sciences de la nutrition et premier auteur Ozan Berk Imir ; Wen-Yang Hu, professeur d’urologie à l’Université de l’Illinois à Chicago; Gail S. Prins, directrice du laboratoire d’andrologie de l’UIC et professeur d’urologie ; U. of I. Urbana-Champaign scientifique de recherche en biosciences comparatives Ratnakar Singh; étudiant diplômé Qianying Zuo; assistant de recherche Yu-Jeh Liu; et l’étudiante de premier cycle Alanna Zoe Kaminsky.

    La recherche a été soutenue par des subventions des Instituts nationaux de l’alimentation et de l’agriculture du Département américain de l’agriculture, du Bureau du vice-chancelier de l’Université de l’Ile pour la recherche et d’un prix Arnold O. Beckman du Campus Research Board.

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