Métabolites réactifs des anti-inflammatoires non stéroïdiens (bases structurales de leurs interactions avec les cibles protéiques impliquées dans les processus inflammatoires)

Le mode d'action principal des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) est l'inhibition des cyclooxygénases (COX), enzymes majeures de la synthèse des prostaglandines. La découverte de deux isoformes de COX n'a permis d'expliquer qu'en partie l'absence de corrélation entre les effets observés in vitro et l'effet pharmacologique in vivo. Une explication possible à ces divergences est l'implication de métabolites des AINS, tels les dérivés glucuroniques ou les thioesters de coenzyme A formés lors de l'inversion chirale. La réactivité de ces métabolites pour certaines protéines a en effet été mise en évidence récemment. Elle est supposée responsable d'effets indésirables, mais pourrait aussi conduire à des inhibitions enzymatiques impliquées dans l'activité thérapeutique des AINS. Cette étude est donc fondée sur deux hypothèses: celle d'une participation des métabolites conjugués au mode d'action des AINS, et celle de l'existence d'autres cibles protéiques que COX pour ces médicaments ou leurs métabolites. Nous avons dans un premier temps mis au point une synthèse chimique de l'acyt-CoA des 2 énantiomères du kétoprofène (KPF), ainsi que cette d'un analogue non hydrolysable et non acylant de ce métabolite. A l'aide de modèles cellulaires, nous avons montré que nos métabolites conjugués sont inhibiteurs de la production de prostaglandines. Les IC50 mesurées sont environ 10 fois supérieures à celle de la motécule parent, mais restent compatibles avec une participation des métabolites à l'effet du médicament. En revanche, la nature de l'inhibition les distingue du KPF, puisque le glucuronide est inhibiteur partiellement irréversible, et l'acyl-CoA totalement irréversible de COX-2 et essentiellement réversible de COX-1. L'utilisation d'enzymes purifiées a permis de confirmer une inhibition directe des COX, ainsi que l'irréversibilité de l'inhibition due à l'acyl-CoA. Elle révèle également que cette inhibition s'accompagne d'une formation d'adduits du KPF. Une acylation sélective de COX-2 par rapport à COX-1 a pu être montrée au niveau cellulaire, ce qui suggère que l'irréversibilité de l'inhibition est due à l'acylation. L'action particulièrement intéressante de l'acyl-CoA du médicament suggère qu'elle puisse constituer, pour des dérivés endogènes, une voie de régulation physiologique de l'activité de COX-2. Nous avons donc défini le profil d'expression des enzymes produisant les acyl-CoA endogènes, en réponse à un stimulus inflammatoire et parallèlement à COX-2. L'expression coordonnée de ces enzymes tend à confirmer cette possibilité. Plusieurs protéines autres que COX-2 constituent des cibles du métabolite, comme nous l'avons constaté par la formation d'adduits. Nous avons cherché à les caractériser en examinant s'il existait un domaine commun, et en utilisant l'albumine comme protéine modèle. Un domaine de fixation des acyl-CoA, conservé chez de nombreuses protéines palmitoylées in vivo, a ainsi été mis en évidence. La détection théorique de ce domaine a alors été utilisée comme outil de prédiction de la sensibilité d'une protéine aux acyl-CoA. Parmi les protéines impliquées dans les processus inflammatoires, nous avons ainsi identifié ACS-1, Cav-1, iPLA2 et iNOS comme cibles; nous avons confirmé leur acylation in situ. Ces études ont donc montré in vitro l'importance des métabolites d'AINS dans leur activité pharmacologique, en particulier par fixation irréversible des acyl-coA sur des cibles protéiques. Elles permettent ainsi une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires expliquant les effets anti-inflammatoires, et peuvent apporter des éléments pour la recherche de thérapeutiques articulaires plus efficaces et mieux tolérées.NANCY1-SCD Pharmacie-Odontologie (543952101) / SudocSudocFranceF