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UNIVERSITE MOHAMMED V FACULTE DE MEDECINE ET DE PHARMACIE -RABAT- ANNEE: 2008 THESE N°: 54 Le cancer colorectal: Chimioprevention nutritionnelle et pharmacologique par les inhibiteurs de cyclooxygenases THESE Présentée et soutenue publiquement le :……………………….. PAR Mr. Hicham SADOUNI Né le 29 Août 1982 à Taroudant Pour l'Obtention du Doctorat en Pharmacie MOTS CLES: Cancer colorectal – Chimioprévention – Facteurs de risque – Nutrition – Cyclooxygénase 1/2 – Inhibiteurs de cox . JURY Mr. J. TAOUFIK Professeur de Chimie Thérapeutique Mme. K. ALAOUI PRESIDENT RAPPORTEUR Professeur de Pharmacologie Mr. M. ZOUHDI Professeur de Microbiologie Mme. M. AMRANI Professeur Agrégé d'Anatomie Pathologique JUGES 1 بسم اهلل الرحمان الرحيم « سبحانك ال علم لنا إال ما علمتنا إنك أنت العليم الحكيم » صدق اهلل العظيم سورة البقرة :اآلية13 : 2 UNIVERSITE MOHAMMED V- SOUISSI FACULTE DE MEDECINE ET DE PHARMACIE - RABAT DOYENS HONORAIRES : 1962 – 1969 : Docteur Ahdelmalek FARAJ 1969 – 1974 : Professeur Abdellatif BERBICH 1974 – 1981 : Professeur Bachir LAZRAK 1981 – 1989 : Professeur Taieb CHKILI 1989 – 1997 : Professeur Mohamed Tahar ALAOUI 1997 – 2003 : Professeur Abdelmajid BELMAHI ADMINISTRATION : Doyen : Professeur Najia HAJJAJ Vice Doyen chargé des Affaires Académiques et Estudiantines Professeur Mohammed JIDDANE Vice Doyen chargé de la Recherche et de la Coopération Professeur Naima LAHBABI-AMRANI Vice Doyen chargé des Affaires Spécifiques à la Pharmacie Professeur Yahia CHERRAH Secrétaire Général : Monsieur Mohammed BENABDELLAH PROFESSEURS : Décembre 1967 1. Pr. TOUNSI Abdelkader Pathologie Chirurgicale Février, Septembre, Décembre 1973 2. Pr. ARCHANE My Idriss* 3. Pr. BENOMAR Mohammed 4. Pr. CHAOUI Abdellatif 5. Pr. CHKILI Taieb Pathologie Médicale Cardiologie Gynécologie Obstétrique Neuropsychiatrie Janvier et Décembre 1976 6. Pr. HASSAR Mohamed Pharmacologie Clinique Février 1977 7. Pr. AGOUMI Abdelaziz 8. Pr. BENKIRANE ép. AGOUMI Najia 9. Pr. EL BIED ép. IMANI Farida Parasitologie Hématologie Radiologie Février Mars et Novembre 1978 10. Pr. ARHARBI Mohamed 11. Pr. SLAOUI Abdelmalek Cardiologie Anesthésie Réanimation Mars 1979 12. Pr. LAMDOUAR ép. BOUAZZAOUI Naima Pédiatrie Mars, Avril et Septembre 1980 13. Pr. EL KHAMLICHI Abdeslam 14. Pr. MESBAHI Redouane Neurochirurgie Cardiologie 3 Mai et Octobre 1981 15. Pr. BENOMAR Said* 16. Pr. BOUZOUBAA Abdelmajid 17. Pr. EL MANOUAR Mohamed 18. Pr. HAMMANI Ahmed* 19. Pr. MAAZOUZI Ahmed Wajih 20. Pr. SBIHI Ahmed 21. Pr. TAOBANE Hamid* Anatomie Pathologique Cardiologie Traumatologie-Orthopédie Cardiologie Chirurgie Cardio-Vasculaire Anesthésie Réanimation Chirurgie Thoracique Mai et Novembre 1982 22. Pr. ABROUQ Ali* 23. Pr. BENOMAR M’hammed 24. Pr. BENSOUDA Mohamed 25. Pr. BENOSMAN Abdellatif 26. Pr. CHBICHEB Abdelkrim 27. Pr. JIDAL Bouchaib* 28. Pr. LAHBABI ép. AMRANI Naïma Oto-Rhino-Laryngologie Chirurgie-Cardio-Vasculaire Anatomie Chirurgie Thoracique Biophysique Chirurgie Maxillo-faciale Physiologie Novembre 1983 29. Pr. ALAOUI TAHIRI Kébir* 30. Pr. BALAFREJ Amina 31. Pr. BELLAKHDAR Fouad 32. Pr. HAJJAJ ép. HASSOUNI Najia 33. Pr. SRAIRI Jamal-Eddine Pneumo-phtisiologie Pédiatrie Neurochirurgie Rhumatologie Cardiologie Décembre 1984 34. Pr. BOUCETTA Mohamed* 35. Pr. EL OUEDDARI Brahim El Khalil 36. Pr. MAAOUNI Abdelaziz 37. Pr. MAAZOUZI Ahmed Wajdi 38. Pr. NAJI M’Barek * 39. Pr. SETTAF Abdellatif Neurochirurgie Radiothérapie Médecine Interne Anesthésie -Réanimation Immuno-Hématologie Chirurgie Novembre et Décembre 1985 40. Pr. BENJELLOUN Halima 41. Pr. BENSAID Younes 42. Pr. EL ALAOUI Faris Moulay El Mostafa 43. Pr. IHRAI Hssain * 44. Pr. IRAQI Ghali 45. Pr. KZADRI Mohamed Cardiologie Pathologie Chirurgicale Neurologie Stomatologie et Chirurgie Maxillo-Faciale Pneumo-phtisiologie Oto-Rhino-laryngologie Janvier, Février et Décembre 1987 46. Pr. AJANA Ali 47. Pr. AMMAR Fanid 48. Pr. CHAHED OUAZZANI ép.TAOBANE Houria 49. Pr. EL FASSY FIHRI Mohamed Taoufiq 50. Pr. EL HAITEM Naïma 51. Pr. EL MANSOURI Abdellah* 52. Pr. EL YAACOUBI Moradh 53. Pr. ESSAID EL FEYDI Abdellah 54. Pr. LACHKAR Hassan Radiologie Pathologie Chirurgicale Gastro-Entérologie Pneumo-phtisiologie Cardiologie Chimie-Toxicologie Expertise Traumatologie Orthopédie Gastro-Entérologie Médecine Interne 4 55. Pr. OHAYON Victor* 56. Pr. YAHYAOUI Mohamed Médecine Interne Neurologie Décembre 1988 57. Pr. BENHMAMOUCH Mohamed Najib 58. Pr. DAFIRI Rachida 59. Pr. FAIK Mohamed 60. Pr. FIKRI BEN BRAHIM Noureddine 61. Pr. HERMAS Mohamed 62. Pr. TOULOUNE Farida* Chirurgie Pédiatrique Radiologie Urologie Médecine Préventive, Santé Publique et Hygiène Traumatologie Orthopédie Médecine Interne Décembre 1989 Janvier et Novembre 1990 63. Pr. ABIR ép. KHALIL Saadia 64. Pr. ACHOUR Ahmed* 65. Pr. ADNAOUI Mohamed 66. Pr. AOUNI Mohamed 67. Pr. AZENDOUR BENACEUR* 68. Pr. BENAMEUR Mohamed* 69. Pr. BOUKILI MAKHOUKHI Abdelali 70. Pr. CHAD Bouziane 71. Pr. CHKOFF Rachid 72. Pr. FARCHADO Fouzia ép.BENABDELLAH 73. Pr. HACHIM Mohammed* 74. Pr. HACHIMI Mohamed 75. Pr. KHARBACH Aîcha 76. Pr. MANSOURI Fatima 77. Pr. OUAZZANI Taïbi Mohamed Réda 78. Pr. SEDRATI Omar* 79. Pr. TAZI Saoud Anas 80. Pr. TERHZAZ Abdellah* Cardiologie Chirurgicale Médecine Interne Médecine Interne Oto-Rhino-Laryngologie Radiologie Cardiologie Pathologie Chirurgicale Pathologie Chirurgicale Pédiatrique Médecine-Interne Urologie Gynécologie -Obstétrique Anatomie-Pathologique Neurologie Dermatologie Anesthésie Réanimation Ophtalmologie Février Avril Juillet et Décembre 1991 81. Pr. AL HAMANY Zaîtounia 82. Pr. ATMANI Mohamed* 83. Pr. AZZOUZI Abderrahim 84. Pr. BAYAHIA ép. HASSAM Rabéa 85. Pr. BELKOUCHI Abdelkader 86. Pr. BENABDELLAH Chahrazad 87. Pr. BENCHEKROUN BELABBES Abdelatif 88. Pr. BENSOUDA Yahia 89. Pr. BERRAHO Amina 90. Pr. BEZZAD Rachid 91. Pr. CHABRAOUI Layachi 92. Pr. CHANA El Houssaine* 93. Pr. CHERRAH Yahia 94. Pr. CHOKAIRI Omar 95. Pr. FAJRI Ahmed* 96. Pr. JANATI Idrissi Mohamed* 97. Pr. KHATTAB Mohamed 98. Pr. NEJMI Maati 99. Pr. OUAALINE Mohammed* Anatomie-Pathologique Anesthésie Réanimation Anesthésie Réanimation Néphrologie Chirurgie Générale Hématologie Chirurgie Générale Pharmacie galénique Ophtalmologie Gynécologie Obstétrique Biochimie et Chimie Ophtalmologie Pharmacologie Histologie Embryologie Psychiatrie Chirurgie Générale Pédiatrie Anesthésie-Réanimation Médecine Préventive, Santé Publique et Hygiène 5 100. Pr. SOULAYMANI ép.BENCHEIKH Rachida 101. Pr. TAOUFIK Jamal Pharmacologie Chimie thérapeutique Décembre 1992 102. Pr. AHALLAT Mohamed 103. Pr. BENOUDA Amina 104. Pr. BENSOUDA Adil 105. Pr. BOUJIDA Mohamed Najib 106. Pr. CHAHED OUAZZANI Laaziza 107. Pr. CHAKIR Noureddine 108. Pr. CHRAIBI Chafiq 109. Pr. DAOUDI Rajae 110. Pr. DEHAYNI Mohamed* 111. Pr. EL HADDOURY Mohamed 112. Pr. EL OUAHABI Abdessamad 113. Pr. FELLAT Rokaya 114. Pr. GHAFIR Driss* 115. Pr. JIDDANE Mohamed 116. Pr. OUAZZANI TAIBI Med Charaf Eddine 117. Pr. TAGHY Ahmed 118. Pr. ZOUHDI Mimoun Chirurgie Générale Microbiologie Anesthésie Réanimation Radiologie Gastro-Entérologie Radiologie Gynécologie Obstetrique Ophtalmologie Gynécologie Obstétrique Anesthésie Réanimation Neurochirurgie Cardiologie Médecine Interne Anatomie Gynécologie Obstétrique Chirurgie Générale Microbiologie Mars 1994 119. Pr. AGNAOU Lahcen 120. Pr. AL BAROUDI Saad 121. Pr. ARJI Moha* 122. Pr. BENCHERIFA Fatiha 123. Pr. BENJAAFAR Noureddine 124. Pr. BENJELLOUN Samir 125. Pr. BENRAIS Nozha 126. Pr. BOUNASSE Mohammed* 127. Pr. CAOUI Malika 128. Pr. CHRAIBI Abdelmjid 129. Pr. EL AMRANI ép. AHALLAT Sabah 130. Pr. EL AOUAD Rajae 131. Pr. EL BARDOUNI Ahmed 132. Pr. EL HASSANI My Rachid 133. Pr. EL IDRISSI LAMGHARI Abdennaceur 134. Pr. EL KIRAT Abdelmajid* 135. Pr. ERROUGANI Abdelkader 136. Pr. ESSAKALI Malika 137. Pr. ETTAYEBI Fouad 138. Pr. HADRI Larbi* 139. Pr. HDA Ali* 140. Pr. HASSAM Badredine 141. Pr. IFRINE Lahssan 142. Pr. JELTHI Ahmed 143. Pr. MAHFOUD Mustapha 144. Pr. MOUDENE Ahmed* 145. Pr. MOSSEDDAQ Rachid* 146. Pr. OULBACHA Said 147. Pr. RHRAB Brahim Ophtalmologie Chirurgie Générale Anesthésie Réanimation Ophtalmologie Radiothérapie Chirurgie Générale Biophysique Pédiatrie Biophysique Endocrinologie et Maladies Métabolique Gynécologie Obstétrique Immunologie Traumato Orthopédie Radiologie Médecine Interne Chirurgie Cardio- Vasculaire Chirurgie Générale Immunologie Chirurgie Pédiatrique Médecine Interne Médecine Interne Dermatologie Chirurgie Générale Anatomie Pathologique Traumatologie Orthopédie Traumatologie Orthopédie Neurologie Chirurgie Générale Gynécologie Obstétrique 6 148. Pr. SENOUCI ép. BELKHADIR Karima 149. Pr. SLAOUI Anas Dermatologie Chirurgie Cardio-vasculaire Mars 1994 150. Pr. ABBAR Mohamed* 151. Pr. ABDELHAK M’barek 152. Pr. BELAIDI Halima 153. Pr. BARHMI Rida Slimane 154. Pr. BENTAHILA Abdelali 155. Pr. BENYAHIA Mohammed Ali 156. Pr. BERRADA Mohamed Saleh 157. Pr. CHAMI Ilham 158. Pr. CHERKAOUI Lalla Ouafae 159. Pr. EL ABBADI Najia 160. Pr. HANINE Ahmed* 161. Pr. JALIL Abdelouahed 162. Pr. LAKHDAR Amina 163. Pr. MOUANE Nezha Urologie Chirurgie - Pédiatrique Neurologie Gynécologie Obstétrique Pédiatrie Gynécologie -Obstétrique Traumatologie -Orthopédie Radiologie Ophtalmologie Neurochirurgie Radiologie Chirurgie Générale Gynécologie Obstétrique Pédiatrie Mars 1995 164. Pr. ABOUQUAL Redouane 165. Pr. AMRAOUI Mohamed 166. Pr. BAIDADA Abdelaziz 167. Pr. BARGACH Samir 168. Pr. BELLAHNECH Zakaria 169. Pr. BEDDOUCHE Amoqrane* 170. Pr. BENAZZOUZ Mustapha 171. Pr. CHAARI Jilali* 172. Pr. DIMOU M'barek* 173. Pr. DRISSI KAMILI Mohammed Nordine* 174. Pr. EL MESNAOUI Abbes 175. Pr. ESSAKALI HOUSSYNI Leila 176. Pr. FERHATI Driss 177. Pr. HASSOUNI Fadil 178. Pr. HDA Abdelhamid* 179. Pr. IBEN ATTYA ANDALOUSSI Ahmed 180. Pr. IBRAHIMY Wafaa 182. Pr. BENOMAR ALI 183. Pr. BOUGTAB Abdesslam 184. Pr. ER RIHANI Hassan 185. Pr. EZZAITOUNI Fatima 186. Pr. KABBAJ Najat 187. Pr. LAZRAK Khalid (M) 188. Pr. OUTIFA Mohamed* Réanimation Médicale Chirurgie Générale Gynécologie Obstétrique Gynécologie Obstétrique Urologie Urologie Gastro-Entérologie Médecine Interne Anesthésie Réanimation Anesthésie Réanimation Chirurgie Générale Oto-Rhino-Laryngologie Gynécologie Obstétrique Médecine Préventive, Santé Publique et Hygiène Cardiologie Urologie Ophtalmologie Neurologie Chirurgie Générale Oncologie Médicale Néphrologie Radiologie Traumatologie Orthopédie Gynécologie Obstétrique Décembre 1996 189. Pr. AMIL Touriya* 190. Pr. BELKACEM Rachid 191. Pr. BELMAHI Amin 192. Pr. BOULANOUAR Abdelkrim 193. Pr. EL ALAMI EL FARICHA EL Hassan 194. Pr. EL MELLOUKI Ouafae* 195. Pr. GAMRA Lamiae Radiologie Chirurgie Pédiatrie Chirurgie réparatrice et plastique Ophtalmologie Chirurgie Générale Parasitologie Anatomie Pathologique 7 196. Pr. GAOUZI Ahmed 197. Pr. MAHFOUDI M’barek* 198. Pr. MOHAMMADINE EL Hamid 199. Pr. MOHAMMADI Mohamed 200. Pr. MOULINE Soumaya 201. Pr. OUADGHIRI Mohamed 202. Pr. OUZEDDOUN Naima 203. Pr. ZBIR EL Mehdi* Pédiatrie Radiologie Chirurgie Générale Médecine Interne Pneumo-phtisiologie Traumatologie – Orthopédie Néphrologie Cardiologie Novembre 1997 204. Pr. ALAMI Mohamed Hassan 205. Pr. BEN AMAR Abdesselem 206. Pr. BEN SLIMANE Lounis 207. Pr. BIROUK Nazha 208. Pr. BOULAICH Mohamed 209. Pr. CHAOUIR Souad* 210. Pr. DERRAZ Said 211. Pr. ERREIMI Naima 212. Pr. FELLAT Nadia 213. Pr. GUEDDARI Fatima Zohra 214. Pr. HAIMEUR Charki* 215. Pr. KADDOURI Noureddine 216. Pr. KANOUNI NAWAL 217. Pr. KOUTANI Abdellatif 218. Pr. LAHLOU Mohamed Khalid 219. Pr. MAHRAOUI CHAFIQ 220. Pr. NAZZI M’barek* 221. Pr. OUAHABI Hamid* 222. Pr. SAFI Lahcen* 223. Pr. TAOUFIQ Jallal 224. Pr. YOUSFI MALKI Mounia Gynécologie – Obstétrique Chirurgie Générale Urologie Neurologie O.RL. Radiologie Neurochirurgie Pédiatrie Cardiologie Radiologie Anesthésie Réanimation Chirurgie – Pédiatrique Physiologie Urologie Chirurgie Générale Pédiatrie Cardiologie Neurologie Anesthésie Réanimation Psychiatrie Gynécologie Obstétrique Novembre 1998 225. Pr. BENKIRANE Majid* 226. Pr. KHATOURI Ali* 227. Pr. LABRAIMI Ahmed* Hématologie Cardiologie Anatomie Pathologique Novembre 1998 228. Pr. AFIFI RAJAA 229. Pr. AIT BENASSER MOULAY Ali* 230. Pr. ALOUANE Mohammed* 231. Pr. LACHKAR Azouz 232. Pr. LAHLOU Abdou 233. Pr. MAFTAH Mohamed* 234. Pr. MAHASSINI Najat 235. Pr. MDAGHRI ALAOUI Asmae 236. Pr. MANSOURI Abdelaziz* 237. Pr. NASSIH Mohamed* 238. Pr. RIMANI Mouna 239. Pr. ROUIMI Abdelhadi Gastro - Entérologie Pneumo-phtisiologie Oto- Rhino- Laryngologie Urologie Traumatologie Orthopédie Neurochirurgie Anatomie Pathologique Pédiatrie Neurochirurgie Stomatologie Et Chirurgie Maxillo Faciale Anatomie Pathologique Neurologie Janvier 2000 240. Pr. ABID Ahmed* Pneumo-phtisiologie 8 241. Pr. AIT OUMAR Hassan 242. Pr. BENCHERIF My Zahid 243. Pr. BENJELLOUN DAKHAMA Badr.Sououd 244. Pr. BOURKADI Jamal-Eddine 245. Pr. CHAOUI Zineb 246. Pr. CHARIF CHEFCHAOUNI Al Montacer 247. Pr. ECHARRAB El Mahjoub 248. Pr. EL FTOUH Mustapha 249. Pr. EL MOSTARCHID Brahim* 250. Pr. EL OTMANYAzzedine 251. Pr. GHANNAM Rachid 252. Pr. HAMMANI Lahcen 253. Pr. ISMAILI Mohamed Hatim 254. Pr. ISMAILI Hassane* 255. Pr. KRAMI Hayat Ennoufouss 256. Pr. MAHMOUDI Abdelkrim* 257. Pr. TACHINANTE Rajae 258. Pr. TAZI MEZALEK Zoubida Pédiatrie Ophtalmologie Pédiatrie Pneumo-phtisiologie Ophtalmologie Chirurgie Générale Chirurgie Générale Pneumo-phtisiologie Neurochirurgie Chirurgie Générale Cardiologie Radiologie Anesthésie-Réanimation Traumatologie Orthopédie Gastro-Entérologie Anesthésie-Réanimation Anesthésie-Réanimation Médecine Interne Novembre 2000 259. Pr. AIDI Saadia 260. Pr. AIT OURHROUIL Mohamed 261. Pr. AJANA Fatima Zohra 262. Pr. BENAMR Said 263. Pr. BENCHEKROUN Nabiha 264. Pr. BOUSSELMANE Nabile* 265. Pr. BOUTALEB Najib* 266. Pr. CHERTI Mohammed 267. Pr. ECH-CHERIF EL KETTANI Selma 268. Pr. EL HASSANI Amine 269. Pr. EL IDGHIRI Hassan 270. Pr. EL KHADER Khalid 271. Pr. EL MAGHRAOUI Abdellah* 272. Pr. GHARBI Mohamed El Hassan 273. Pr. HSSAIDA Rachid* 274. Pr. MANSOURI Aziz 275. Pr. OUZZANI CHAHDI Bahia 276. Pr. RZIN Abdelkader* 277. Pr. SEFIANI Abdelaziz 278. Pr. ZEGGWAGH Amine Ali Neurologie Dermatologie Gastro-Entérologie Chirurgie Générale Ophtalmologie Traumatologie Orthopédie Neurologie Cardiologie Anesthésie-Réanimation Pédiatrie Oto-Rhino-Laryngologie Urologie Rhumatologie Endocrinologie et Maladies Métaboliques Anesthésie-Réanimation Radiothérapie Ophtalmologie Stomatologie et Chirurgie Maxillo-faciale Génétique Réanimation Médicale PROFESSEURS AGREGES : Décembre 2001 279. Pr. ABABOU Adil 280. Pr. AOUAD Aicha 281. Pr. BALKHI Hicham* 282. Pr. BELMEKKI Mohammed 283. Pr. BENABDELJLIL Maria 284. Pr. BENAMAR Loubna 285. Pr. BENAMOR Jouda 286. Pr. BENELBARHDADI Imane 287. Pr. BENNANI Rajae 288. Pr. BENOUACHANE Thami 289. Pr. BENYOUSSEF Khalil Anesthésie-Réanimation Cardiologie Anesthésie-Réanimation Ophtalmologie Neurologie Néphrologie Pneumo-phtisiologie Gastro-Entérologie Cardiologie Pédiatrie Dermatologie 9 290. Pr. BERRADA Rachid 291. Pr. BEZZA Ahmed* 292. Pr. BOUCHIKHI IDRISSI Med Larbi 293. Pr. BOUHOUCH Rachida 294. Pr. BOUMDIN El Hassane* 295. Pr. CHAT Latifa 296. Pr. CHELLAOUI Mounia 297. Pr. DAALI Mustapha* 298. Pr. DRISSI Sidi Mourad* 299. Pr. EL HAJOUI Ghziel Samira 300. Pr. EL HIJRI Ahmed 301. Pr. EL MAAQILI Moulay Rachid 302. Pr. EL MADHI Tarik 303. Pr. EL MOUSSAIF Hamid 304. Pr. EL OUNANI Mohamed 305. Pr. EL QUESSAR Abdeljlil 306. Pr. ETTAIR Said 307. Pr. GAZZAZ Miloudi* 308. Pr. GOURINDA Hassan 309. Pr. HRORA Abdelmalek 310. Pr. KABBAJ Saad 311. Pr. KABIRI EL Hassane* 312. Pr. LAMRANI Moulay Omar 313. Pr. LEKEHAL Brahim 314. Pr. MAHASSIN Fattouma* 315. Pr. MEDARHRI Jalil 316. Pr. MIKDAME Mohammed* 317. Pr. MOHSINE Raouf 318. Pr. NABIL Samira 319. Pr. NOUINI Yassine 320. Pr. OUALIM Zouhir* 321. Pr. SABBAH Farid 322. Pr. SEFIANI Yasser 323. Pr. TAOUFIQ BENCHEKROUN Soumia 324. Pr. TAZI MOUKHA Karim Gynécologie Obstétrique Rhumatologie Anatomie Cardiologie Radiologie Radiologie Radiologie Chirurgie Générale Radiologie Gynécologie Obstétrique Anesthésie-Réanimation Neuro-Chirurgie Chirurgie-Pédiatrique Ophtalmologie Chirurgie Générale Radiologie Pédiatrie Neuro-Chirurgie Chirurgie-Pédiatnique Chirurgie Générale Anesthésie-Réanimation Chirurgie Thoracique Traumatologie Orthopédie Chirurgie Vasculaire Périphérique Médecine Interne Chirurgie Générale Hématologie Clinique Chirurgie Générale Gynécologie Obstétrique Urologie Néphrologie Chirurgie Générale Chirurgie Vasculaire Périphérique Pédiatrie Urologie Décembre 2002 325. Pr. AL BOUZIDI Abderrahmane* 326. Pr. AMEUR Ahmed* 327. Pr. AMRI Rachida 328. Pr. AOURARH Aziz* 329. Pr. BAMOU Youssef * 330. Pr. BELGHITI Laila 331. Pr. BELMEJDOUB Ghizlene* 332. Pr. BENBOUAZZA Karima 333. Pr. BENZEKRI Laila 334. Pr. BENZZOUBEIR Nadia* 335. Pr. BERADY Samy* 336. Pr. BERNOUSSI Zakiya 337. Pr. BICHRA Mohamed Zakarya 338. Pr. CHOHO Abdelkrim * 339. Pr. CHKIRATE Bouchra 340. Pr. EL ALAMI EL FELLOUS Sidi Zouhair 341. Pr. EL ALJ Haj Ahmcd Anatomie Pathologique Urologie Cardiologie Gastro-Entérologie Biochimie-Chimie Gynécologie Obstétrique Endocrinologie et Maladies Métaboliques Rhumatologie Dermatologie Gastro – Enterologie Médecine Interne Anatomie Pathologique Psychiatrie Chirurgie Générale Pédiatrie Chirurgie Pédiatrique Urologie 10 342. Pr. EL BARNOUSSI Leila 343. Pr. EL HAOURI Mohamed * 344. Pr. EL MANSARI Omar* 345. Pr. ES-SADEL Abdelhamid 346. Pr. FILALI ADIB Abdelhai 347. Pr. HADDOUR Leila 348. Pr. HAJJI Zakia 349. Pr. IKEN Ali 350. Pr. ISMAEL Farid 351. Pr. JAAFAR Abdeloihab* 352. Pr. KRIOULE Yamina 353. Pr. LAGHMARI Mina 354. Pr. MABROUK Hfid* 355. Pr. MOUSSAOUI RAHALI Driss* 356. Pr. MOUSTAGHFIR Abdelhamid* 357. Pr. MOUSTAINE My Rachid 358. Pr. NAITLHO Abdelhamid* 359. Pr. OUJILAL Abdelilah 360. Pr. RACHID Khalid * 361. Pr. RAISS Mohamed 362. Pr. RGUIBI IDRISSI Sidi Mustapha* 363. Pr. RHOU Hakima 364. Pr. RKIOUAK Fouad* 365. Pr. SIAH Samir * 366. Pr. THIMOU Amal 367. Pr. ZENTAR Aziz* 368. Pr. ZRARA Ibtisam* Gynécologie Obstétrique Dermatologie Chirurgie Générale Chirurgie Générale Gynécologie Obstétrique Cardiologie Ophtalmologie Urologie Traumatologie Orthopédie Traumatologie Orthopédie Pédiatrie Ophtalmologie Traumatologie Orthopédie Gynécologie Obstétrique Cardiologie Traumatologie Orthopédie Médecine Interne Oto-Rhino-Laryngologie Traumatologie Orthopédie Chirurgie Générale Pneumo-phtisiologie Néphrologie Endocrinologie et Maladies Métaboliques Anesthésie Réanimation Pédiatrie Chirurgie Générale Anatomie Pathologique Janvier 2004 369. Pr. ABDELLAH El Hassan 370. Pr. AMRANI Mariam 371. Pr. BENBOUZID Mohammed Anas 372. Pr. BENKIRANE Ahmed* 373. Pr. BENRAMDANE Larbi* 374. Pr. BOUGHALEM Mohamed* 375. Pr. BOULAADAS Malik 376. Pr. BOURAZZA Ahmed* 377. Pr. CHERRADI Nadia 378. Pr. EL FENNI Jamal* 379. Pr. EL HANCHI Zaki 380. Pr. EL KHORASSANI Mohamed 381. Pr. EL YOUNASSI Badreddine* 382. Pr. HACHI Hafid 383. Pr. JABOUIRIK Fatima 384. Pr. KARMANE Abdelouahed 385. Pr. KHABOUZE Samira 386. Pr. KHARMAZ Mohamed 387. Pr. LEZREK Mohammed* 388. Pr. MOUGHIL Said 389. Pr. NAOUMI Asmae* 390. Pr. SAADI Nozha 391. Pr. SASSENOU Ismail* 392. Pr. TARIB Abdelilah* Ophtalmologie Anatomie Pathologique Oto-Rhino-Laryngologie Gastro-Entérologie Chimie Analytique Anesthésie Réanimation Stomatologie et Chirurgie Maxillo-faciale Neurologie Anatomie Pathologique Radiologie Gynécologie Obstétrique Pédiatrie Cardiologie Chirurgie Générale Pédiatrie Ophtalmologie Gynécologie Obstétrique Traumatologie Orthopédie Urologie Chirurgie Cardio-Vasculaire Ophtalmologie Gynécologie Obstétrique Gastro-Entérologie Pharmacie Clinique 11 393. Pr. TIJAMI Fouad 394. Pr. ZARZUR Jamila Chirurgie Générale Cardiologie Janvier 2005 395. Pr. ABBASSI Abdelah 396. Pr. AL KANDRY Sif Eddine* 397. Pr. ALAOUI Ahmed Essaid 398. Pr. ALLALI fadoua 399. Pr. AMAR Yamama 400. Pr. AMAZOUZI Abdellah 401. Pr. AZIZ Noureddine* 402. Pr. BAHIRI Rachid 403. Pr. BARAKAT Amina 404. Pr. BENHALIMA Hanane 405. Pr. BENHARBIT Mohamed 406. Pr. BENYASS Aatif 407. Pr. BERNOUSSI Abdelghani 408. Pr. BOUKALATA Salwa 409. Pr. CHARIF CHEFCHAOUNI Mohamed 410. Pr. DOUDOUH Abderrahim* 411. Pr. EL HAMZAOUI Sakina 412. Pr. HAJJI Leila 413. Pr. HESSISSEN Leila 414. Pr. JIDAL Mohamed* 415. Pr. KARIM Abdelouahed 416. Pr. KENDOUSSI Mohamed* 417. Pr. LAAROUSSI Mohamed 418. Pr. LYACOUBI Mohammed 419. Pr. NIAMANE Radouane* 420. Pr. RAGALA Abdelhak 421. Pr. REGRAGUI Asmaa 422. Pr. SBIHI Souad 423. Pr. TNACHERI OUAZZANI Btissam 424. Pr. ZERAIDI Najia Chirurgie Réparatrice et Plastique Chirurgie Générale Microbiologie Rhumatologie Néphrologie Ophtalmologie Radiologie Rhumatologie Pédiatrie Stomatologie et Chirurgie Maxillo Faciale Ophtalmologie Cardiologie Ophtalmologie Radiologie Ophtalmologie Biophysique Microbiologie Cardiologie Pédiatrie Radiologie Ophtalmologie Cardiologie Chirurgie Cardio Vasculaire Parasitologie Rgumatologie Gynécologie Obstétrique Anatomie Pathologique Histo Embryologie Cytogénétique Ophtalmologie Gynécologie Obstétrique Avril 2006 425. Pr. ACHEMLAL Lahsen* 426. Pr. AFIFI Yasser 427. Pr. AKJOUJ Said* 428. Pr. BELGNAOUI Fatima Zahra 429. Pr. BELMEKKI Abdelkader* 430. Pr. BENCHEIKH Razika 431. Pr. BIYI Abdelhamid* 432. Pr. BOUHAFS Mohamed El Amine 433. Pr. BOULAHYA Abdellatif* 434. Pr. CHEIKHAOUI Younes 435. Pr. CHENGUETI ANSARI Anas 436. Pr. DOGHMI Nawal 437. Pr. ESSAMRI Wafaa 438. Pr. FELLAT Ibtissam 439. Pr. FAROUDY Mamoun 440. Pr. GHADOUANE Mohammed* 441. Pr. HARMOUCHE Hicham Rhumatologie Dermatologie Radiologie Dermatologie Hematologie O.R.L Biophysique Chirurgie – Pédiatrique Chirurgie Cardio-Vasculaire Chirurgie Cardio-Vasculaire Gynécologie Obstétrique Cardiologie Gastro-Entérologie Cardiologie Anesthésie Réanimation Urologie Médecine Interne 12 442. Pr. HNAFI Sidi Mohamed* 443. Pr. IDRISS LAHLOU Amine 444. Pr. JROUNDI Laila 445. Pr. KARMOUNI Tariq 446. Pr. KILI Amina 447. Pr. KISRA Hassan 448. Pr. KISRA Mounir 449. Pr. KHARCHAFI Aziz* 450. Pr. LMIMOUNI Badreddine* 451. Pr. MANSOURI Hamid* 452. Pr. NAZIH Naoual 453. Pr; OUANASS Abderrazzak 454. Pr. SAFI Soumaya* 455. Pr. SEKKAT Fatima Zahra 456. Pr. SEFIANI Sana 457. Pr. SOUALHI Mouna 458. Pr. ZAHRAOUI Rachida Anesthésie Réanimation Microbiologie Radiologie Urologie Pédiatrie Psychiatrie Chirurgie – Pédiatrique Médecine Interne Parasitologie Radiothérapie O.R.L Psychiatrie Endocrinologie Psychiatrie Anatomie Pathologique Pneumo-Phtisiologie Pneumo-Phtisiologie ENSEIGNANTS SCIENTIFIQUES PROFESSEURS 1. Pr. ALAMI OUHABI Naima 2. Pr. ALAOUI KATIM 3. Pr. ALAOUI SLIMANI Lalla Naïma 4. Pr. ANSAR M'hammed 5. Pr. BOUKLOUZE Abdelaziz 6. Pr. BOURJOUANE Mohamed 7. Pr. DRAOUI Mustapha 8. Pr. EL GUESSABI Lahcen 9. Pr. ETTAIB Abdelkader 10. Pr. FAOUZI Moulay El Abbes 11. Pr. HMAMOUCHI Mohamed 12. Pr. REDHA Ahlam 13. Pr. TELLAL Saida* 14. Pr. TOUATI Driss 15. Pr. ZELLOU Amina Biochimie Pharmacologie Histologie – Embryologie Chimie Organique et Pharmacie Chimique Applications Pharmaceutiques Microbiologie Chimie Analytique Pharmacognosie Zootechnie Pharmacologie Chimie Organique Biochimie Biochimie Pharmacognosie Chimie Organique * Enseignants Militaires 13 DEDICACES 14 Je dédie cette thèse : A mes très chers parents A ma mère Fatima : Aucune dédicace ne pourrait exprimer la profondeur des sentiments que j’éprouve pour toi. Tes sacrifices innombrables et ton dévouement firent pour moi un encouragement. Ta bénédiction et tes prières m’ont été d’un grand secours pour mener à bien ma vie. Que Dieu tout puissant, te comble de santé et t’accorde une longue vie. 15 A mon père Ahmed A celui qui représente pour mon cœur le symbole de gentillesse, du dévouement et du sacrifice, à qui je dois tout, aucune dédicace ne saurait exprimer mon profond amour, ma gratitude. Tu as toujours été pour moi un exemple ; j’espère être à la hauteur de tes espérances. Que Dieu te donne santé et longue vie. 16 A mes frères Mehdi et Younes Je vous dédie ce travail en témoignage de l'affection des sentiments de fraternité qui nous unissent. Que dieu vous garde et vous ouvre les portes de la réussite. A mes sœurs Touria et Aicha Je vous dédie ce travail en expression de ma profonde affection et amour. Que dieu vous accorde une longue vie pleine de bonheur et de réussite. 17 A mes oncles Brahim, Omar, et à toute leur famille A mes Tantes Mahjouba, Fatima et à toute leur famille. A mes cousins et cousines Il m’est difficile de ne pas tous vous citer. Je vous prie de trouver dans ce travail le témoignage de mon attachement. Que dieu vous prête santé, bonheur et réussite. A tous les gens de ma promotion A toute ma famille A tous ceux que j'ai omis de citer. 18 REMERCIEMENTS 19 A notre maître et Président de Jury de thèse Monsieur le Professeur TAOUFIK Jamal Professeur de Chimie Thérapeutique Permettez-moi, cher maître, de vous exprimer mes sincères remerciements escortés de meilleurs vœux de prospérité et de bonheur. Vous avez accepté de présider le jury de ma thèse avec plaisir et sans conditions. Et c'est une gratitude indéniable. Que Dieu le tout-puissant vous protège et vous aide dans la réalisation de vos projets. 20 A notre maître et rapporteur de thèse Madame le Professeur ALAOUI Katim Professeur agrégé de Pharmacologie Chère maître, votre gentillesse, votre pédagogie, votre compréhension et votre compétence ont constitué les facteurs cruciaux de la réussite de ce modeste travail. Permettez-moi donc de vous formuler ma gratitude indéniable en vous remerciant infiniment. Puisse Dieu le tout-puissant vous accorder longue vie, prospérité et bonheur, et vous assister dans la réalisation de vos projets. 21 A notre maître et juge de thèse Monsieur le Professeur M. ZOUHDI Professeur de microbiologie Déjà, cher maître, le fait d'accepter d'honorer le jury de ma thèse par votre présence est pour moi un atout. Je vous en remercie infiniment en vous souhaitant une florissante santé et une vie couronnée de succès. Puisse Dieu le tout-puissant vous accorder longue vie, prospérité, bonheur, et vous assister dans la réalisation de vos projets. 22 A notre maître et Juge de thèse Madame le Professeur AMRANI Mariam Médecin anatomopathologiste Chère maître, vous avez accepté avec plaisir d'être parmi le jury de ma thèse. Je vous en remercie infiniment. Votre gentillesse m'a assigné une grande liesse et votre générosité m'a donnée confiance et félicité. Veuillez accepter, chère maître, mes expressions de gratitude et de remerciements. Puisse Dieu vous protéger, vous accorder bonheur et prospérité, et vous assister dans la réalisation de vos projets. 23 Abréviation 24 - - - CCR : cancer colorectal APC : adenomatous polyposis coli DCC : deleted in colorectal cancer LOH : loss of heterozygosity MSI : microsatellite instability PI3K : phosphatidylinositol 3-kinase GDP : guanosine-diphosphate GTP : guanosine-triphosphate IGF : insulin-like growth factor TGF : transforming growth factor EGF : epidermal growth factor FGF : fibroblast growth factor HNPCC : hereditary non polyposis colon cancer PAF : polypose adénomateuse familiale TNF : tumor necrosis factor AINS : anti-inflammatoires non stéroïdiens COX : cyclo-oxygénase MMPs : métalloprotéases matricielles uPA : urokinase plasminogen activator TDM : Tomodensitométrie abdominale IRM : Imagerie par résonance magnétique TNM : tumeur maligne [T] VEGF : vascular endothelial growth factor HGF : hypatocyte gowth factor PEG : polyéthylène glycol FCA : foyers de cryptes aberrantes SU.VI.MAX : Supplémentation en vitamines et minéraux antioxydants VDR : Récepteur à la Vitamine D AAS : Acide acétylsalicylique/aspirine COX-1/-2 : Cyclooxygénase1/2 AINS : Anti-inflammatoire non stéroïdien PGG2, PGH2, etc. : Prostaglandine G2, H2, etc. ACF : aberrant crypt foci 25 - AA : acide arachidonique PL : phospholipase AA : acide arachidonique MDA : malonaldéhyde TXA : thromboxane A REGF : récepteur du facteur de croissance épidermique MICI : maladie inflammatoire chronique intestinale DND : dysplasie non définie DFD : dysplasie de faible degré 5-ASA : 5-aminosalicylate CU : colite ulcéreuse TSM : taux standard de mortalité 26 Tableaux 27 - Tableau 1: Risque de cancer colorectal en fonction d'antécédents personnels ou familiaux d'adénome ou d'adénocarcinome colorectal…………………….......28 - Tableau 2: Principales hormones digestives et facteurs de croissance impliqués dans la carcinogenèse colique…………………………………………………38 - Tableau 3: Classification TNM de l'Union internationale contre le cancer pour le cancer du côlon (cinquième édition)………………………………………..44 - Tableau 4: Équivalence entre les différentes classifications utilisées dans le cancer colique………………………………………………………………….45 - Tableau 5: Classification des fibres alimentaires………………………….....57 - Tableau 6: Teneur en fibres des aliments………………………………….…63 - Tableau 7: Les différents flavonoïdes…………………………………….......76 - Tableau 8: Sources alimentaires des différents flavonoïdes………………....80 - Tableau 9: Principales sources alimentaires des acides gras (ANC, Martin, 2001)………………………………………………………………………….103 - Tableau 10: ANC en acides gras (ANC, Martin, 2001)………………..........103 - Tableau 11: Principales différences entre les deux isoformes de COX (COX-1 et COX-2)…………………………………………………………………….112 - Tableau12: Inhibiteurs de la COX-2 et risque cardiovasculaire…………....136 - Tableau 13: Chimioprévention du CCR dans les colites inflammatoires chroniques : quelles sont les meilleures molécules candidates ?....................162 - Tableau 14:Influence de l’âge et des antécédents d’ulcères dans la survenue des ulcères symptomatiques ou compliqués dans l’étude Vigor…………….172 28 Figures 29 - Figure 1 : Deux mécanismes de carcinogenèse colique. La perte d'hétérozygotie et l'instabilité microsatellite……………………………………………………..7 - Figure 2 : Voie de carcinogenèse. Voie WNT/wingless (ou voie APC/βcaténine)……………………………………………………………………….10 - Figure 3 : Voie de carcinogenèse du TGFβ…………………………………...12 - Figure 4 : Voie de carcinogenèse de la p53…………………………………...14 - Figure 5 : Invasion tumorale…………………………………………………..21 - Figure 6: Aspect endoscopique d’un adénocarcinome colique ulcéro-végétant du colon gauche………………………………………………………………..40 - Figure 7 : Aspect radiologique sur un lavement baryté d'une néoplasie colique végétante et infiltrante circonférentielle et sténosante du côlon………………40 - Figure 8 : Rôles des acides gras à chaines courtes dans les étapes de la Carcinogenèse colorectal………………………………………………………61 - Figure 9 : Structures chimiques des flavonoïdes……………………………...75 - Figure 10 : Relation entre la dose de PEG 8000 et l’inhibition des foyers de cryptes aberrantes initiés par l’azoxyméthane dans le colon du Rat………….95 - Figure 11 : Relation entre le poids moléculaire (PM) du PEG administré pendant 30 jours à 5% dans l’eau de boisson, et la suppression des foyers de cryptes aberrantes induites par l’azoxyméthane dans le colon du Rat………...97 - Figure 12 : Métabolisme des acides gras…………………………………….102 - Figure 13: Conversion de l’acide linoléique et de l’acide α-linolénique en acide arachidonique…………………………………………………………..108 Figure 14 : Production et action des prostaglandines et du thromboxane…...113 - 30 - Figure 15: L’acide arachidonique, en l’absence d’inhibiteur, se fixe sur le site actif pour produire les prostaglandines………………………………………114 - Figure 16 : Induction transcriptionelle de Cox2……………………………..116 - Figure 17 : Récepteurs activés par les produits de Cox2 dans le contexte de la progression tumorale…………………………………………………………126 - Figure 18 : Intermédiaires de signalisation et fonctions cellulaires contrôlés par Cox2 dans le contexte de la progression tumorale…………………………...131 - Figure 19 : schéma montrant l’action de COX 1 /2 et de lipoxygénase sur l’acide arachidonique………………………………………………………...138 - Figure 20 : Cancérogenèse colorectale et Cox2……………………………..149 - Figure 21: Interaction de Cox2 avec PPARd………………………………..153 - Figure 22: Probabilité cumulée de chirurgie dans la Maladie de Crohn et la colite ulcéreuse dans le comité de Copenhague, 1962-1987………………....157 - Figure 23 : Nombre de patients nécessaires au traitement (NNT) afin d’éviter un cas de CCR par CU……………………………………………………….166 31 Table des Matières 32 INTRODUCTION…………………………………………………...1 1ERE PARTIE : DONNEES FONDAMENTALES SUR LE CANCER COLORECTAL…………………………………………2 I. Epidémiologie…………………………………………………….....2 II. Généralités sur la carcinogenèse colorectale………………………...7 A. Altérations génétiques dans la carcinogénèse colique…………………….9 1. Principales voies décrites ……………………………………………………….9 2. Syndromes de prédisposition génétique……………………………………….14 3. Méthylation de l’ADN…………………………………………………………15 4. Altérations du génome mitochondrial…………………………………………16 5. Altération génétique de lésions précurseurs du carcinome colorectal………...16 B. Processus d’invasion tumorale et de diffusion métastatique…………….18 1. Cadhérines……………………………………………………………………..18 2. Intégrines………………………………………………………………………19 3. Métalloprotéases matricielles………………………………………………….20 C. Facteur de risque et état précancéreux…………………………………..24 1. Facteurs héréditaires et génétiques…………………………………………….25 2. Rôle de l’inflammation dans la carcinogénèse colique………………………..28 3. Autre groupe à risque………………………………………………………….30 4. Facteurs alimentaires, métaboliques associés à une augmentation du risque de la tumeur colique………………………………………………...31 III. Anatomie pathologique…………………………………………….38 1. Rappel anatomique…………………………………………………………….38 2. Histogénèse du cancer…………………………………………………………39 33 3. Aspects macroscopiques………………………………………………………39 4. Aspects microscopiques……………………………………………………….40 5. Extension locorégionale et à distance…………………………………………41 6. Classification des cancers coliques……………………………………………43 7. Qualité de l’exérèse chirurgicale………………………………………………45 IV. Etude clinique……………………………………………………...46 1. Symptômes d’appel……………………………………………………………46 2. Autres signes cliniques………………………………………………………...47 3. Examens complémentaires…………………………………………………….47 4. Formes cliniques ………………………………………………………………53 2EME PARTIE : FACTEURS SUPPOSES DE PROTECTION CONTRE LE CANCER COLORECTAL………………………..55 I. Introduction………………………………………………………...56 II. Les fibres alimentaires……………………………………………..56 1. Définition………………………………………………………………...........56 2. Effets…………………………………………………………………………..57 3. Mécanismes…………………………………………………………………....59 4. Biais de ces études……………………………………………………………..62 5. Mesures à prendre……………………………………………………………...62 III. Le calcium……………………………………………………….....63 1. Effets…………………………………………………………………………...63 2. Mécanismes…………………………………………………………………....64 3. Biais……………………………………………………………………………65 34 IV. La vitamine D……………………………………………………....65 1. Introduction……………………………………………………………………65 2. Effets…………………………………………………………………………...66 3. Mécanismes……………………………………………………………………67 4. Biais……………………………………………………………………………68 5. Conduite à tenir………………………………………………………………..68 V. Les vitamines antioxydantes des fruits et des légumes………….....68 1. Introduction……………………………………………………………………...68 2. Les vitamines anti oxydantes……………………………………………………69 3. Conclusion…………………………………………………………………….…74 VI. Les flavonoïdes ………………………………………………….…75 1. Introduction……………………………………………………………………75 2. Effets…………………………………………………………………………...77 3. Mécanismes……………………………………………………………………78 4. Biais……………………………………………………………………………79 5. Mesures à prendre……………………………………………………………...80 VII. Les folates…………………………………………………………..80 1. Introduction…………………………………………………………………....80 2. Effets…………………………………………………………………………...81 3. Mécanismes……………………………………………………………………81 4. Biais……………………………………………………………………………82 5. Conclusion……………………………………………………………………..82 35 VIII. Le sélénium………………………………………………………...82 1. Introduction……………………………………………………………………82 2. Effets…………………………………………………………………………...83 3. Mécanismes……………………………………………………………………84 4. Conclusion……………………………………………………………………..85 L’ail………………………………………………………………...85 V. 1. Introduction……………………………………………………………………85 2. Effets…………………………………………………………………………...86 3. Mécanismes……………………………………………………………………86 4. Biais……………………………………………………………………………87 5. Conclusion……………………………………………………………………..87 VI. Le café……………………………………………………………...87 1. Introduction……………………………………………………………………87 2. Effets…………………………………………………………………………..87 3. Mécanismes…………………………………………………………………....88 4. Conclusion……………………………………………………………………..89 VII. Les probiotiques et prébiotiques…………………………………....89 1. Introduction……………………………………………………………………89 2. Effets…………………………………………………………………………...91 3. Mécanismes…………………………………………………………………....92 4. Conclusion……………………………………………………………………..93 VIII. Le polyéthylène glycol……………………………………………..93 36 1. Introduction……………………………………………………………………93 2. Effets…………………………………………………………………………..94 3. Mécanismes……………………………………………………………………98 4. Conclusions……………………………………………………………………99 IX. Les lipides alimentaires ………………………………………….100 1. Introduction…………………………………………………………………..100 2. Les différents types d’acides gras et les sources alimentaires………………100 3. Acides gras polyinsaturés, acide linoléique, acide linolénique et cancer colorectal……………………………………………………………………..104 4. Consommation de poissons, AGPI n-3 à longue chaîne et cancer Colorectal…………………………………………………………………….105 5. Mécanismes…………………………………………………………………..107 6. Conclusions et perspectives………………………………………………….109 3EME PARTIE: CYCLOOXYGENASES, INHIBITEURS DE CYCLOOXYGENASES ET CANCERS COLORECTAUX…..110 A. Cyclooxygénase - généralités et implication dans la carcinogénèse colorectale………………………………………………………….111 1. Historique de la COX………………………………………………………...111 2. Induction de COX2…………………………………………………………...114 3. Localisation cellulaire et subcellulaire de COX2…………………………….120 4. COX2 et tumeurs solides……………………………………………………..121 5. Voies métaboliques…………………………………………………………...123 6. Produits de cox2 et cancérogénèse…………………………………………...125 7. Cox2 et facteurs cellulaires associées à la cancérogenèse…………………...129 37 B. Inhibiteurs de Cox2- généralité et effet protecteur vis-à-vis de la carcinogénèse colorectale………………………………………….135 I. Généralités………………………………………………………...135 1. Introduction…………………………………………………………………..135 2. Mode d’action des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS)…………….136 3. Classification des AINS……………………………………………………...138 4. AINS inhibiteurs séléctifs de cox2 : indications thérapeutiques avérées et potentielles…………………………………………………………………...139 5. Réserves quant à l’utilisation des inhibiteurs sélectifs de Cox2……………...145 6. Inhibiteurs de Cox2 et cancer………………………………………………...146 II. Inhibiteurs de cox2 et cancer colorectal…………………………..147 1. Introduction…………………………………………………………………..147 2. Inhibiteurs de cox2 et polype adénomateuse familiale………………………149 3. Inhibiteurs de cox2, polypes et CCR…………………………………………150 4. Mécanismes moléculaires des effets des inhibiteurs de cox2………………..152 III. Chimioprévention du CCR dans les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin…………………………………………...153 1. Introduction…………………………………………………………………..153 2. Cancer colorectal sur colite ulcéreuse ……………………………………….154 3. Cancer colorectal et maladie de Crohn……………………………………….156 4. Évaluation du risque de CCR dans la CU comparé à la MC…………………158 5. Aminosalicylates et chimioprevention dans les MICI………………………..158 6. Études épidémiologiques relatives au 5-ASA et à la chimioprévention……..160 38 7. Études expérimentales relatives au 5-ASA et à la chimioprévention………..162 8. AINS et MICI………………………………………………………………...164 9. Chimioprévention vs surveillance coloscopique…………………………......165 10. Conclusion……………………………………………………………………167 D. Tolérance des inhibiteurs sélectifs de la cox2 pris au long cour…………………………………………………………....167 1. Introduction…………………………………………………………………..167 2. Tolérance digestive…………………………………………………………...168 3. Facteurs de risque d’ulcère gastroduodénal hémorragique…………………..170 4. Lésions gastroduodénales et statut H. pylori…………………………………173 5. Traitements concomitants…………………………………………………….174 6. Ulcères compliqués…………………………………………………………...175 7. Prévention des lésions par I.P.P……………………………………………...175 8. Complications digestives basses.......................................................................176 9. Complications cardiovasculaires et rénales…………………………………..177 10. Conclusion……………………………………………………………………179 CONCLUSION……………………………………………………181 39 Introduction 40 Le cancer occupe aujourd’hui la seconde place dans l’ensemble des causes de décès, il est même en constante augmentation dans les pays industrialisés. Si cette augmentation peut s’expliquer en partie par l’allongement de l’espérance de vie et parallèlement par l’augmentation de l’incidence des cancers avec l’âge, il faut également tenir compte de l’évolution du mode de vie de la population notamment par l’exposition à des facteurs alimentaires ou environnementaux. En effet, les populations migrantes provenant de zones ou l’incidence du cancer colorectal est faible et s’installant dans des zones à incidence élevée développent le même risque de cancer colorectal que les populations locales. Beaucoup pensent que le risque de contracter un cancer colorectal est déterminé par le patrimoine génétique alors qu’en réalité cela n’arrive que dans moins de 10 % des cas. En effet, selon les scientifiques, 66 à 75 % des cas de cancers colorectaux pourraient être évités en suivant les conseils alimentation et santé du Fonds Mondial de Recherche contre le Cancer. Le cancer colorectal est celui qui est le plus fortement influencé par notre alimentation et notre mode de vie ; ce qui veut dire qu’il existe des mesures simples et efficaces pour réduire ce risque. Le but de ce travail est de dégager les éléments nutritionnels supposées avoir un rôle protecteur contre le développement du cancer colorectal, et de démontrer l’intérêt des inhibiteurs de cyclooxygénases dans la prévention et le traitement de ce cancer. Dans une première partie, des rappels épidémiologiques et génétiques ainsi que l’anatomie pathologique et l’étude clinique du CCR seront détaillés puis dans une deuxième partie, les facteurs de protection seront passés en revue. Enfin, la 3éme partie sera consacrée à démontrer l’implication des COX dans la survenue du CCR, et l’intérêt des inhibiteurs de COX dans la prévention. 41 42 I. Epidémiologie [1] Dans le monde Les taux d’incidence et de mortalité par cancer colorectal varient considérablement selon les pays : il y a 10 fois plus de cancer colorectal aux USA qu’en Afrique. Ces différences sont la conséquence du rôle essentiel de l’alimentation dans la survenue du cancer colorectal. Le cancer colorectal est un cancer des pays riches : Il est fréquent en Amérique du Nord, en Australie, en Nouvelle Zélande, en Europe occidentale et au Japon. Il est rare en Amérique du Sud, en Asie et en Afrique. En Europe L’Europe occidentale est à risque élevée de cancer colorectal alors que les pays d’Europe de l’Est et du Nord sont à risque intermédiaire. La France a les taux d’incidence du cancer colorectal parmi les plus élevés d’Europe. En France Incidences : Avec plus de 36 000 nouveaux cas en 2000, le CCR est, après le cancer du sein et le cancer de la prostate, le 3éme cancer le plus fréquent. Il représente 13 % de tous les cancers. C’est, après les cancers de la prostate et du poumon, le 3éme cancer le plus fréquent chez l’homme et, après le cancer du sein, le 2éme plus fréquent chez la femme. Le CCR est seulement 1.6 fois plus fréquent chez l’homme que chez la femme. Entre 1980 et 2000 le nombre de CCR diagnostiqué chaque année a augmenté de 50 %, passant de 24 000 à 36 000. Cette augmentation est principalement due au vieillissement progressif de la population. 43 Source : Invs, Evolution de l'incidence et de la mortalité par cancer en France de 1978 à 2000 . (octobre 2003). Dans le même temps, l’incidence à elle aussi augmenté, mais plus modestement, de 16 %. Cette augmentation a été surtout nette pour les cancers des colons droit et transverse, moindre pour les cancers du colon gauche, alors que l’incidence des cancers du rectum est restée à peu prêt stable. Le pourcentage de CCR situés dans le rectum et le colon G est de 75 % chez l’homme et de 65 % chez la femme (Cote d’Or 1991 à 1995). Le diagnostic de CCR est encore de diagnostic trop tardif : il y a déjà des métastases (ganglionnaires ou viscérales) au moment du diagnostic dans environ la moitié des cas. Avec prés de 16 000 décès en 2000, le CCR est après le cancer du poumon la 2ème cause de décès par cancer. Il représente 10.6% des décès par cancer. Il est responsable chaque année d’environ 3000 décès prématurés (soit avant l’âge de 65 ans). Alors que l’incidence du CCR tend à augmenter, la mortalité diminue. Cette différence est due à une amélioration de la survie liée à un diagnostic plus précoce et aux progrès thérapeutiques. Le pronostic du CCR s’améliore progressivement : avec des taux situés entre 50 et 60 %, la France a les taux de survie relative à 5 ans parmi les meilleurs 44 d’Europe (survie des patients cancéreux en France et en Europe : résultats de l’étude Eurocare pour la période 1990-1994 INVS/BEH N° 41-42, Octobre 2003). Le pronostic est fonction du stade au diagnostic : Bon lorsque le cancer est localisé sans métastase : 60 à 100 % de survie à 5 ans Médiocre lorsqu’il existe des métastases ganglionnaires : 40 à 50 % de survie à 5 ans Mauvais lorsqu’il existe des métastases viscérales : 5 % de survie à 5 ans Au Maroc Parmi tous les types de cancer, les cancers de l’intestin (côlon et rectum) apparaissent au Maroc comme la troisième cause de mortalité, derrière les cancers du poumon et de la vessie chez les hommes, du sein et du col de l’utérus chez les femmes. L’incidence du cancer est de 6,5 pour 100.000 habitants au Maroc alors qu’il est de près de 53 en France ou aux Etats-Unis, soit 8 fois plus (chiffres 2002 publiés par le Centre International de Recherche sur le Cancer). Le Maroc enregistre chaque année 40.000 nouveaux cas de cancer, dont seulement 12.000 sont pris en charge. II. Généralités sur la carcinogenèse colorectale: La carcinogenèse colique a fait l'objet de nombreux travaux étudiant la transformation d'un polype adénomateux en cancer invasif. En 1990, Vogelstein et al. ont proposé un modèle de développement des cancers colorectaux sporadiques en plusieurs étapes et établi la notion de « séquence adénome- 45 cancer» sous-tendue par des anomalies génétiques chronologiquement déterminées [2]. Puis, deux mécanismes moléculaires différents de carcinogenèse colorectale ont été individualisés : les carcinomes avec pertes d'hétérozygotie (LOH+ pour Loss Of Heterozygosity) et les carcinomes avec instabilité des microsatellites (MSI+ pour Microsatellite Instability) (Figure 1). Figure 1 : Deux mécanismes de carcinogenèse colique. La perte d'hétérozygotie et l'instabilité microsatellite. APC : adenomatous polyposis coli ; DCC : deleted in colorectal cancer ; LOH : loss of heterozygosity ; MSI : microsatellite instability 2. Description des deux mécanismes de carcinogenèse colorectale : Le groupe le plus fréquent est celui des cancers LOH+ qui représente 85 % des carcinomes colorectaux sporadiques. Ces cancers sont situés dans les deux tiers des cas sur le côlon distal. Sur le plan moléculaire, ces cancers sont caractérisés par des pertes alléliques sur le bras court des chromosomes 17 et 8 et sur le bras long des chromosomes 18, 5 et 22. Ces régions renferment des gènes majeurs comme le gène TP53 sur le chromosome 17p, les gènes DCC (Delete in Colorectal Cancer), SMAD4/DPC4 et SMAD2 sur le chromosome 18q et le gène 46 APC sur le chromosome 5q. La perte allélique en 18q est un facteur de mauvais pronostic [3]. Par ailleurs, des mutations somatiques des gènes APC et p53 sont fréquemment associées à ces pertes alléliques conduisant à une inactivation biallélique de ces gènes. Enfin, il existe souvent une hyperploïdie. Les mécanismes moléculaires à l'origine de cette instabilité chromosomique ne sont pas élucidés. L'altération de la protéine APC, dont l'une des fonctions est de maintenir la polymérisation des microtubules, pourrait favoriser les anomalies de ségrégation chromosomique. Cependant, d'autres gènes sont probablement impliqués, en particulier ceux participant au contrôle du fuseau mitotique. Le second groupe représente 15 % des cancers colorectaux sporadiques. Ils sont le plus souvent situés sur le côlon proximal. Ces tumeurs sont diploïdes, présentent peu de pertes alléliques et sont caractérisées par une instabilité de locus microsatellites liée à un défaut de réparation des mésappariements des bases de l'ADN. Les microsatellites sont des séquences mono- à tétranucléotidiques répétées du génome particulièrement sujettes aux erreurs de réplication de l'ADN (insertion ou délétion de nucléotides). En l'absence de réparation post-réplicative efficace, ces anomalies persistent et se transmettent lors de la réplication suivante entraînant la persistance d'allèles de tailles différentes. L'instabilité des microsatellites est due à une anomalie d'un des gènes hMLH1, hMSH2, hMSH6, le plus fréquemment, ou hPMS1, hPMS2, plus rarement, codant tous pour des protéines faisant partie du système de réparation des mésappariements de l'ADN (ou MMR). L'analyse comparative de la taille des produits d'amplification de plusieurs séquences microsatellites par PCR à partir de muqueuse saine et tumorale permet de détecter ces anomalies de réplication. La perte des fonctions de réparation postréplicative de l'ADN liée à une inactivation somatique biallélique d'un des gènes du MMR par mutation, par délétion ou le plus souvent par hyperméthylation de la région promotrice du gène, se traduit par un phénotype mutateur. Ces séquences mononucléotidiques répétées ont été identifiées dans un certain nombre de gènes au niveau de régions exoniques. Les gènes 47 concernés codent pour le récepteur de type II du TGFß, pour le récepteur de l'insulin growth factor de type II (IGF-IIR), les protéines Bax, hMSH3 et hMSH6, le CDX-2, la caspase 5 et les facteurs de transcription TCF4 et E2F4. A. Altérations génétiques dans la carcinogenèse colique 1. Principales voies décrites a. Voie WNT/wingless (ou voie APC/β-caténine) (Figure 2) Le gène APC situé sur le chromosome 5 (5q21-q22) est muté dans 60 à 80 % des cancers colorectaux de phénotype LOH+. Le gène APC est un gène suppresseur de tumeur. La perte de fonction de la protéine implique la mutation du premier allèle puis l'inactivation du deuxième allèle soit par une seconde mutation, soit par la perte d'un des deux bras longs du chromosome 5. Les mutations somatiques sont des mutations non-sens conduisant à l'apparition d'un codon stop et à la synthèse d'une protéine tronquée non fonctionnelle. Le produit du gène APC est une protéine de 312 kDa constituée de 2 843 acides aminés. Cette protéine à fonctions multiples présente plusieurs domaines de liaison lui permettant d'interagir avec de nombreuses molécules. Une des fonctions de la protéine APC est un contrôle négatif du taux et de l'activité de la β-caténine. En l'absence de signal mitotique, la β-caténine est séquestrée dans un complexe cytoplasmique avec la protéine APC, une autre protéine, l'axine, et une sérinethréonine glycogène-kinase (GSK3β) qui permet la dégradation de la β-caténine par le protéasome. Lorsqu'un signal mitotique est délivré par l'activation du proto-oncogène WNT (homologue du gène wingless de la drosophile), la GSK3β est inhibée et la β-caténine s'accumule dans le cytoplasme. La β-caténine forme un complexe protéique avec le facteur de transcription TCF4. Ce complexe est alors transloqué dans le noyau où il permet la transcription de gènes favorisant la prolifération cellulaire, notamment l'oncogène c-MYC. Au cours de la prolifération maligne, le complexe β-caténine-TCF4 est activé de manière constitutive, soit du fait de l'inactivation du gène APC ou de l' AXIN2 codant pour l'axine2, soit par une mutation activatrice de la β-caténine conduisant à la 48 prolifération des cellules épithéliales coliques vers la surface des cryptes intestinales qui deviennent alors des cryptes aberrantes, premières lésions prénéoplasiques [5]. Figure 2. Voie de carcinogenèse. Voie WNT/wingless (ou voie APC/β-caténine) 5. D'autre part, la β-caténine se lie avec la E-cadhérine et semble indispensable à l'adhésion intercellulaire. Dans les cancers LOH+ la voie de signalisation WNT est principalement activée par une inactivation biallélique du gène APC alors que dans les cancers MSI+ 49 des mutations activatrices de la β-caténine ou inactivatrices de l'axine2 sont observées [5]. b. Voie K-ras et PI3K/ Akt La famille des gènes RAS comprend trois membres : HRAS (11p15, 5), NRAS (1p13, 2) et KRAS2 (12p12, 1). Chaque gène code pour une protéine de 21 kDa nommée p21ras. Ces protéines sont ancrées à la face interne de la membrane cytoplasmique et sont impliquées dans la transduction du signal du milieu extracellulaire vers le milieu intracellulaire. Elles interviennent en couplant le fragment intracellulaire des récepteurs membranaires des facteurs de croissance et des protéines kinases intracytoplasmiques. Les protéines RAS oscillent entre un état actif où elles sont liées au GTP (guanosine-triphosphate) et un état inactif où elles sont liées au GDP (guanosine-diphosphate). Leur surexpression affecte l'adhésion et le cycle cellulaires. La majorité des mutations du gène KRAS sont des mutations non-sens atteignant les codons 12 et 13. La mutation de KRAS est un événement précoce dans la carcinogenèse puisqu'elle est observée avec la même fréquence dans le cancer et les adénomes de plus de 1 cm. Les mutations du gène KRAS ont également été rapportées dans la muqueuse colique normale mais il a été suggéré que la dysplasie ne pouvait apparaître que lorsque la mutation du gène KRAS était associée à d'autres mutations comme celles du gène APC. Une mutation de l'oncogène KRAS est observée dans approximativement 50 % des carcinomes colorectaux sporadiques. Elle survient essentiellement dans les cancers LOH+. Une mutation ponctuelle du gène BRAF2 a été décrite dans 20 % des cancers colorectaux. Ce gène code pour une sérine-thréonine-kinase activée par la mutation appartenant à la cascade RAS. Cette anomalie survient préférentiellement dans les cancers MSI+ sporadiques présentant une hyperméthylation du promoteur du gène hMLH1. Les phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) sont des kinases impliquées dans la voie de signalisation Akt qui régule des processus de prolifération cellulaire, d'apoptose et d'adhésion cellulaire. Récemment, des mutations activatrices ont 50 été décrites dans environ un tiers des cancers colorectaux [8]. c. Voie du TGF β (Figure 3) Deux gènes suppresseurs de tumeur : SMAD4/DPC4 (Deleted in Pancreatic Carcinoma) et SMAD2 ont été identifiés sur le chromosome 18 (18q21) mais surviennent tardivement lors de la transformation de l'adénome en carcinome. Le transforming growth factor β (TGFß) activé se lie au récepteur de type II du TGFß ; il se forme alors un complexe protéique avec le récepteur de type I du TGFβ. Ce complexe phosphoryle SMAD2 qui forme alors un hétérodimère avec SMAD4. Le complexe SMAD2/SMAD4 est transloqué dans le noyau et induit la transcription de gènes qui inhibent le cycle cellulaire, notamment le gène MTS2. 51 Figure 3. Voie de carcinogenèse du TGFβ 9. Des mutations inactivatrices de SMAD2 et SMAD4 sont mises en évidence dans plus de 25 % des cancers colorectaux LOH+. Dans les cancers MSI+, une inactivation biallélique du gène du récepteur de type II du TGFß est observée dans la majorité des cas [8]. Toujours dans les tumeurs MSI+, en l'absence de mutation du gène du récepteur de type II du TGFß (TGFß-RII), des mutations du récepteur à l'insuline (IGF-IIR) mutuellement exclusives avec celles du récepteur de type II du TGFß ont été décrites [10]. d. Voie p53 (Figure 4) 52 Le gène suppresseur de tumeur TP53 situé en 17p est invalidé à la fois par des pertes alléliques et des mutations ponctuelles. Ces anomalies surviennent tardivement dans la séquence adénome-cancer. La protéine p53 a plusieurs rôles. D'une part, elle bloque le cycle cellulaire en phase G1/S en cas de lésions de l'ADN en induisant la transcription du gène inhibiteur de cycle cellulaire CIP/WAF1 pour permettre les réparations de l'ADN avant la division cellulaire. D'autre part, elle induit l'apoptose en induisant la transcription du gène proapoptotique BAX (Bcl-2 associated X protein) si les altérations sont trop importantes pour être réparées [11]. La p53 joue ainsi un rôle de « gardien du génome » et son inefficacité autorise la survenue d'altérations génétiques multiples. Le gène TP53 est muté dans environ la moitié des cancers colorectaux LOH+. La mutation de TP53 est un facteur de mauvais pronostic et peut-être de chimiorésistance [12]. D'autre part, le gène BAX est le siège d'altérations dans près de 50 % des tumeurs MSI+. 53 Figure 4. Voie de carcinogenèse de la p53 11. 2. Syndromes de prédisposition génétique Ces syndromes sont au nombre de deux. Environ 3 % des cancers colorectaux surviennent dans le cadre d'une prédisposition génétique. a. Polypose adénomateuse familiale (PAF) Il s'agit de mutations germinales du gène APC de transmission autosomique dominante à pénétrance élevée. Il existe de très nombreux sites de mutation possibles et une corrélation entre le niveau de la mutation sur le gène et le phénotype de la maladie. Généralement, la maladie se caractérise par la présence de plusieurs centaines d'adénomes coliques qui se transformeront en cancers avant l'âge de 40 ans. Ces cancers sont tous de phénotype LOH+, ils représentent moins de 1 % des cancers du côlon. D'autres tumeurs peuvent apparaître au cours de l'évolution comme des adénomes duodénaux pouvant dégénérer ou des tumeurs desmoïdes de la paroi abdominale. 54 Une mutation germinale biallélique du gène MYH a été mise en évidence chez des patients ayant un phénotype de PAF mais pas de mutation APC [13]. Le gène MYH est un gène appartenant au système de réparation BER (base excision repair) de l'ADN. La transmission de cette anomalie se fait sous un mode autosomique récessif. b. Syndrome HNPCC (hereditary non polyposis colon cancer) Le syndrome HNPCC est lié à la présence d'une mutation constitutionnelle sur l'un des gènes MMR, généralement hMSH2 ou hMLH1 et plus rarement hMSH6, la seconde copie du gène étant inactivée par perte allélique ou par hyperméthylation de la région promotrice ou mutation ponctuelle. La fréquence d'une de ces altérations constitutionnelles est estimée entre 2/1000 et 1/1000 dans la population, ce qui en fait une anomalie fréquente de transmission autosomale dominante. Les patients ont un risque cumulé de 80 % pour les hommes et de 50 % pour les femmes de développer un cancer du côlon avant l'âge de 80 ans. Ces tumeurs sont toujours de phénotype MSI, elles représentent environ 3 % de l'ensemble des cancers du côlon. D'autres tumeurs épithéliales, notamment endométriales, ovariennes ou gastriques, peuvent survenir chez le cas index ou un de ses apparentés atteints. 3. Méthylation de l'ADN Parallèlement aux altérations structurales de l'ADN, des mécanismes épigénétiques peuvent jouer un rôle important dans la carcinogenèse. La méthylation des cytosines contenues dans les îlots CpG - régions riches en dinucléotides CG (cytosine-guanine) situées au niveau de promoteurs de certains gènes - est capable d'inhiber leur expression. L'hyperméthylation du gène hMLH1 responsable de son inactivation est fréquemment retrouvée dans les 55 cancers colorectaux de phénotype MSI+. De même, l'hyperméthylation du gène p16INK4A est observée dans 28 à 55 % des cancers colorectaux [14]. Dans une étude analysant le degré de méthylation de cinq gènes, la méthylation d'au moins un îlot CpG est retrouvée dans 52 % des adénomes, celle d'au moins deux îlots CpG est retrouvée dans 29 % des adénomes [15]. La méthylation de l'ADN est sous la dépendance d'ADN-méthyltransférase (DNMT) qui catalyse le transfert de groupements méthyles des S-adénosyl-méthionines vers des résidus cytosines. La surexpression de la DNMT-1 peut conduire à la transformation cellulaire maligne. L'empreinte parentale est la conséquence d'un marquage épigénétique des allèles parentaux et se manifeste par une expression monoallélique de certains gènes dits gènes soumis à empreinte. La méthylation de l'ADN est conservée de façon stable au cours de la réplication mitotique et réversible dans la lignée germinale. Des régions de méthylation allèle-spécifiques (DMRs, differential methylation regions) sont retrouvées dans les gènes soumis à empreinte. La perte d'empreinte (LOI, Loss Of Imprinting) peut déréguler de multiples oncogènes et/ou des gènes suppresseurs de tumeurs présents dans une région chromosomique soumise à l'empreinte. Une dérégulation précoce des gènes soumis à empreinte, notamment le facteur de croissance IGF-2 dans la filiation muqueuse colique normale-adénome colique-carcinome colique ainsi que dans le tissu colique adjacent, a été décrite [16]. 4. Altérations du génome mitochondrial La mitochondrie joue un rôle important dans l'apoptose car elle contient plusieurs facteurs (cytochrome c, « Apoptosis Inducing Factor », Smac/DIABLO) capables d'activer une cascade apoptotique. Le génome mitochondrial (ADNmt) est plus fréquemment sujet aux mutations somatiques que le génome nucléaire. Ceci s'explique par l'exposition particulière de l'ADNmt aux espèces réactives de l'oxygène (ERO), des systèmes de réparation 56 de l'ADN moins performants que pour l'ADNn et l'absence d'histone protégeant l'ADNmt. Une région non codante du génome mitochondrial, la région D-Loop est fréquemment mutée dans les cancers colorectaux. De plus, les cancers possédant une mutation de la région D-Loop ont un plus mauvais pronostic et sont moins sensibles à la chimiothérapie à base de 5-fluoro-uracile [18]. Cependant, il n'y a pas à ce jour de démonstration directe de l'implication des altérations de l'ADN mitochondrial dans la cancérogenèse colique. 5. Altérations génétiques des lésions précurseurs du carcinome colorectal a. Foyers de cryptes aberrantes Des lésions microscopiques de la muqueuse colique normale ont été observées sur un modèle murin de carcinogenèse et appelées foyers de cryptes aberrantes (aberrant crypt loci). Ces lésions ont été également identifiées comme des lésions précurseurs du cancer colorectal dans la muqueuse colique humaine. Les foyers de cryptes aberrantes peuvent être le siège de dysplasies qui sont considérées comme des lésions prénéoplasiques ou être simplement hyperplasiques et ne pas posséder de potentiel malin ; dans ce cas aucune altération génétique n'est décrite. La plupart de ces lésions sont observées dans le côlon distal (côlon descendant, sigmoïde et rectum). Dans les foyers de cryptes aberrantes le gène KRAS est très fréquemment muté alors qu'il n'y a qu'un faible taux de mutation du gène APC (environ 5 %). Dans une étude sur un petit nombre de patients, une instabilité des microsatellites dans les foyers de cryptes aberrantes est décrite dans 10 % des cas, proche de la fréquence observée dans les cancers du côlon sporadiques [19]. Globalement, des altérations génomiques sont retrouvées dans un quart des foyers de cryptes aberrantes. Des altérations épigénétiques sont également mises en évidence. 57 Une hyperméthylation des îlots CpG est détectée dans la moitié des foyers de cryptes aberrantes de patients atteints de cancer du côlon sporadique. Les foyers de cryptes aberrantes sont fréquents chez les patients atteints de PAF et présentent chez ces patients peu de mutation KRAS mais 100 % de mutation APC. De même, de tels foyers sont mis en évidence dans la muqueuse colique des souris min Apc/+ présentant une mutation du gène Apc homologue au gène APC humain. Chez les patients atteints d'un cancer du côlon sporadique les foyers de cryptes aberrantes sont moins nombreux que chez les patients atteints de PAF mais plus fréquemment retrouvés que dans la muqueuse colique de patients indemnes de cancer colique [21]. Dans les modèles murins de carcinogenèse chimique produisant des foyers de cryptes aberrantes, des mutations du codon 12 de K-ras et du gène codant pour la β-caténine sont fréquemment mises en évidence. D'autres anomalies comme la surexpression de l'inductible nitric oxyde synthase (iNOS) et de la cyclooxygénase-2 (COX-2) ont également été décrites [22]. b. Adénomes L'adénome est considéré comme une lésion prénéoplasique, mais seulement 5 % des polypes évoluent vers le carcinome colorectal. L'apoptose est le principal mécanisme permettant aux polypes de régresser ; l'indice d'apoptose est plus élevé dans les adénomes que dans les carcinomes colorectaux. La croissance de la plupart des adénomes sporadiques colorectaux est la conséquence de deux événements successifs au niveau du gène APC. Les mutations du gène APC semblent suffisantes à elles seules pour permettre à l'adénome d'atteindre une taille de 1 centimètre sans qu'aucune autre mutation additionnelle ne soit requise. Parfois, c'est la mutation du gène de la β-caténine qui est impliquée. La fréquence des mutations du gène KRAS dans les adénomes colorectaux varie dans la littérature de 29 à 70 %. Ces différences dans le taux des mutations du gène KRAS peuvent refléter des variations géographiques et alimentaires à 58 l'exposition aux agents carcinogènes des populations étudiées ou des méthodes d'étude différentes. La délétion du bras long du chromosome 18 est un événement tardif dans la carcinogenèse colorectale, observée dans seulement 2 % à 10 % des adénomes, mais dans 70 % des carcinomes colorectaux. Les altérations du gène TP53 sont observées dans 5 % à 26 % des adénomes colorectaux, dans 53 % des adénomes présentant un foyer carcinomateux et dans 70 % des carcinomes. Une instabilité des microsatellites est rarement observée dans les adénomes sporadiques. Ces observations suggèrent que les modifications du génome conduisant à l'instabilité ne constituent pas un événement précoce dans la formation des adénomes sporadiques, mais se greffent sur d'autres anomalies. En revanche, une instabilité des microsatellites a été notée dans 65 % à 95 % des adénomes survenant dans le cadre du syndrome HNPCC [25]. B. Processus d'invasion tumorale et diffusion métastatique [26] Lorsque des cellules épithéliales tumorales deviennent invasives, elles subissent une transition phénotypique caractérisée par une perte de certaines propriétés épithéliales comme la polarité cellulaire, les molécules d'adhésion, notamment cadhérines et intégrines, et les filaments intermédiaires. Les cellules malignes transformées se détachent alors de l'épithélium, traversent la membrane basale et envahissent le mésenchyme sous-jacent. 1. Cadhérines La connexion des jonctions adhérentes au cytosquelette d'actine permet le maintien de la polarité cellulaire et l'organisation tissulaire. Les cadhérines épithéliales (E-cadhérine) sont des composants clés des jonctions adhérentes des cellules épithéliales coliques et se lient à l'actine par l'intermédiaire de 59 protéines cytosoliques, les caténines (α, β, γ et p120). Dans les carcinomes, la perte de fonctionnalité de la E-cadhérine permet ou augmente l'invasion des tissus normaux adjacents. Dans un modèle de tumorigenèse chez des souris transgéniques, le maintien de l'expression de la E-cadhérine chez ces souris entraînait l'arrêt du développement de la tumeur au stade d'adénome. Dans les adénomes, la perte du contrôle de la migration des cellules épithéliales peut provoquer leur expansion clonale. Cependant, l'inactivation du gène de la E-cadhérine (CDH1) est rare dans les cancers du côlon LOH+, elle est plus fréquente dans les cancers MSI+. Des mécanismes épigénétiques modulant l'expression du gène par hyperméthylation sont probablement impliqués dans la carcinogenèse. Des modifications posttranscriptionnelles du complexe E-cadhérine/caténine qui n'est plus capable de se lier à la membrane ou au cytosquelette, peuvent également intervenir. Enfin la phosphorylation de la β-caténine par les tyrosines kinases de certains récepteurs de facteurs de croissance (EGF ou hepatocyte growth factor [HGF]) peut également disjoindre l'association du complexe E-cadhérine/caténine avec les composants du cytosquelette. Le rôle de la E-cadhérine ne se limite pas au contrôle de l'adhésion cellulaire mais également au contrôle de l'activité de la β-caténine. 2. Intégrines La MEC n'a pas qu'une fonction de support mécanique aux cellules mais intervient également dans le contrôle de la morphologie cellulaire, de la prolifération, de la migration et de la différenciation cellulaire. Les intégrines sont des protéines hétérodimériques constituées de sous-unités α et β. Par leur domaine extracellulaire, les intégrines sont des récepteurs reconnaissant des ligands protéiques composants de la MEC tels que les fibronectines, laminines et collagènes. En plus de leur fonction adhésive, elles peuvent donc transmettre des signaux de l'environnement extracellulaire vers l'intérieur de la cellule par 60 leur lien avec les molécules du cytosquelette comme l'α-actine, la taline ou la filamine (outside-in signalling). De plus, des signaux venant de l'intérieur de la cellule peuvent se propager par les intégrines et moduler l'adhésion cellulaire et l'affinité de liaison aux ligands. Deux kinases se lient au fragment cytoplasmique de la sous-unité β et sont activées après la liaison du ligand. Il s'agit de la focal adhesion kinase (FAK) et de l' integrin linked kinase (ILK). Dans la carcinogenèse colique, une diminution d'expression des sous-unités α2 et α5 a été montrée dans les adénomes et une diminution d'expression des sousunités α1, α2, α6 et β4 a été montrée dans les carcinomes. Dans les cancers peu différenciés, la perte d'expression des sous-unités α2 et α6 suggère leur implication dans la polarisation cellulaire et la formation des tubules. Une augmentation d'expression et d'activité de ILK dans les polypes coliques et de FAK dans les cancers du côlon et les métastases hépatiques a été mise en évidence. ILK est impliquée dans la régulation de la voie Wnt/β-caténine en diminuant la dégradation de la β-caténine. De plus, les intégrines des cellules endothéliales (αvβ3, αvβ5, αvβ1) sont impliquées dans la néovascularisation des cancers colorectaux. Leur surexpression est associée à un mauvais pronostic. 3. Métalloprotéases matricielles L'invasivité cellulaire implique la dégradation de la MEC par des protéases, sérines protéases et métalloprotéases matricielles (MMPs) (Figure 5). L'urokinase plasminogen activator (uPA) est une sérine protéase activatrice du plasminogène qu'il convertit en plasmine. Celle-ci est directement impliquée dans la dégradation de la MEC ainsi que dans l'activation de plusieurs autres protéases, notamment les MMPs, et de facteurs de croissance latents. L'activité de l'uPA est régulée par deux inhibiteurs, les plasminogen activator inhibitor, PAI-I et PAI-II. Dans les tumeurs coliques humaines, l'uPA peut être sécrété 61 par les cellules tumorales ou par les cellules stromales adjacentes à la tumeur. L'expression de l'uPA a une valeur pronostique dans les tumeurs coliques. Les taux plasmatiques d'uPA et d'uPAR sont augmentés chez les patients atteints de cancers colorectaux. L'inhibition de l'uPA ou de son récepteur est une stratégie en cours d'étude. Figure 5. Invasion tumorale. FGF : fibroblast growth factor ; HGF : hepatocyte growth factor ; MAPK : mitogen activated protein kinase ; MMP : métalloprotéase ; PAI : plasminogen activator inhibitor ; PDGF : platelet derived growth factor ; TGFβ : transforming growth factor β ; U-PA : urokinase plasminogen activator ; VEGF : vascular endothelial growth 62 factor 26. Les MMPs ont pour fonction de dégrader la MEC et particulièrement la membrane basale. Dans de nombreux modèles animaux, la manipulation de l'expression de différentes MMPs et TIMPs dans les lignées cellulaires tumorales a mis en évidence le rôle des MMPs dans la croissance tumorale, l'angiogenèse et le processus métastatique. La famille des MMPs compte actuellement 22 membres chez l'homme répartis en six sous-familles. La régulation transcriptionnelle est l'étape clé de la régulation de l'activité des MMPs. Les gènes des MMPs, à l'exception de celui de la MMP-2, ne sont exprimés pour la plupart que lorsqu'il existe un important renouvellement tissulaire. Il existe un polymorphisme nucléotidique des régions promotrices des gènes des MMPs qui modifie le niveau d'expression du gène. Ainsi un polymorphisme de la MMP-1 est associé à un mauvais pronostic des cancers coliques réséqués. Il est clair que les facteurs de croissance et les cytokines sont fortement impliqués dans la régulation d'expression des MMPs. Les cellules cancéreuses agissent vraisemblablement sur la sécrétion de MMPs par les cellules stromales par le biais de sécrétion de ces substances. Cependant, les effets de celles-ci sont différents selon les MMPs et les types cellulaires étudiés. Les MMPs sont sécrétées par les fibroblastes (notamment MMP-2), les macrophages (notamment MMP-9) et les cellules endothéliales. En revanche, la MT1-MMP est exprimée par les cellules tumorales au niveau du front d'invasion, elle dégrade le collagène de type I et active la pro-MMP-2 qui peut dégrader le collagène de type IV. L'expression des gélatinases dans la tumeur primitive est corrélée au risque de développer des métastases hépatiques. L'étude d'un panel de MMPs en immunohistochimie est un facteur pronostique de survie indépendant pour les cancers du côlon réséqués de stade III. D'autre part, l'expression de MMP-1 et MMP-9 est plus faible dans les cancers HNPCC que dans les cancers sporadiques, ce qui pourrait intervenir dans le meilleur 63 pronostic des cancers HNPCC. Enfin, le dosage des gélatinases dans le plasma est élevé en cas de récidive d'un cancer du côlon et pourrait servir de marqueur sérique. La MMP-7, à l'inverse des autres MMPs, est mise en évidence dès le stade d'adénome colique et son inactivation chez des souris transgéniques diminue le nombre de polypes coliques, ce qui suggère un rôle précoce dans la carcinogenèse. D'autre part, l'expression de la MMP-7 est augmentée dans l'épithélium colique des patients atteints de rectocolite ulcéreuse avec dysplasie. Par ailleurs, la MMP-7 induit une agrégation des cellules tumorales, ce qui augmente leur potentiel métastatique. Il est intéressant de noter que l'expression de la MMP-7 est augmentée par l'EGF et l'HGF. La β-caténine régule positivement l'expression de la MMP-7. Lorsque les MMPs sont surexprimées, il a été initialement admis qu'elles étaient principalement impliquées dans l'invasion tumorale. Actuellement, des travaux de plus en plus nombreux démontrent que le spectre des actions des MMPs est beaucoup plus étendu et que le rôle de ces enzymes semble ne pas se limiter à la destruction de barrières physiques à la diffusion cellulaire. En effet, elles interviennent également dans la modulation de l'adhésion cellulaire, en rendant les cellules capables de nouvelles interactions cellule-cellule et cellule-matrice ainsi que dans la création et le maintien d'un microenvironnement favorable à la croissance tumorale (relargage de facteurs de croissance, action favorisante sur l'angiogenèse des tumeurs primaires et de leurs métastases). Les MMPs peuvent libérer de la MEC et/ou activer des facteurs de croissance comme l'IGF ou le TGFα. De plus, il a été récemment montré que la MMP-1 produite par le stroma tumoral était capable de cliver PAR1 exprimé à la surface des cellules cancéreuses, ce qui permet l'activation de celui-ci et stimule la migration et l'invasivité de cellules tumorales mammaires. Cependant, et de façon paradoxale, les MMPs en agissant sur les composants de la MEC et autres protéines peuvent en exposer les activités biologiques cachées. Ainsi, il a été 64 démontré que plusieurs MMPs, notamment la MMP-12, les gélatinases et stromélysines, sont capables de libérer et d'activer de l'angiostatine biologiquement fonctionnelle à partir du plasminogène. Or, l'angiostatine est un puissant inhibiteur de l'angiogenèse car elle inhibe la prolifération cellulaire endothéliale et la croissance des métastases. Le rôle des MMPs dans l'angiogenèse apparaît donc complexe. Enfin, les MMPs interviennent dans la réponse immunitaire car elles sont impliquées dans la migration des cellules immunitaires. Cependant, là encore leur rôle est complexe. En effet, les gélatinases peuvent avoir des effets diminuant la réponse immune. Ainsi, la MMP-2 clive le « monocyte chemotactic protein-3 » qui a une action de chimiotactisme. La MMP-9 peut cliver le récepteur à l'IL2 impliqué dans la réponse immunitaire T. La MMP-9 est également un activateur du TGFβ qui lui-même inhibe la réponse immunitaire lymphocytaire T. L'inhibition des MMPs est apparue comme une possibilité thérapeutique alternative aux cytotoxiques dans le traitement des cancers. Plusieurs inhibiteurs synthétiques ont été élaborés, il s'agit soit d'inhibiteurs à large spectre soit d'inhibiteurs plus spécifiques de certaines MMPs. Des études animales ont montré que plusieurs inhibiteurs des MMPs (MMPIs) étaient capables de ralentir la croissance tumorale, de diminuer le nombre de métastases et d'augmenter la survie des animaux traités. Dans les études précliniques, l'efficacité du traitement est d'autant plus grande que celui-ci est débuté précocement après l'inoculation des cellules tumorales alors que le volume tumoral est faible. À ce jour, les essais thérapeutiques chez l'homme sont décevants, bien qu'une prolongation de survie modeste ait été rapportée dans le cancer de l'estomac grâce à un inhibiteur de MMP chez des patients ayant au préalable répondu à la chimiothérapie. Cependant, l'efficacité des inhibiteurs de MMPs n'a pas été testée dans les tumeurs à un stade peu avancé qui semble être la situation la plus favorable pour ce traitement. C. Facteurs de risque et états précancéreux Les sujets de plus de 50 ans des deux sexes constituent la population à risque moyen. Le risque élevé concerne les parents au premier degré de sujets atteints d’un cancer colorectal, les sujets ayant un antécédent personnel ou familial 65 d’adénome colorectal ou personnel de cancer colorectal, et les malades ayant une rectocolite ulcéro-hémorragique ou une maladie de Crohn. Le risque est considéré très élevé dans les familles atteintes de cancers à transmission héréditaire. Séquence adénome-cancer Cette tumeur épithéliale bénigne a une prévalence de 7 % dans la tranche d’âge 45-49 ans, 15 % entre 50 et 59 ans et 20 % à 33 % entre 65 et 74 ans [27]. La filiation adénome-cancer ne fait actuellement plus de doute. Les adénomes sont rares dans les pays à faible risque de cancer colique, et plus fréquents dans les pays à risque élevé. L’association polype et cancer est fréquente, principalement lorsque les polypes sont nombreux, et on retrouve fréquemment des adénomes dédifférenciés associés au cancer sur les pièces de colectomie pour polypose. Des reliquats adénomateux sont souvent constatés à l’examen anatomopathologique de cancers. Une éradication systématique des adénomes entraîne une réduction de l’incidence du cancer colorectal de 85 à 90 % par rapport au nombre de cancers attendu [29]. Enfin, chez des patients refusant l’exérèse de leur adénome, on a pu assister à leur augmentation de taille et à leur transformation. La fréquence des cancers développés sur un adénome est estimée entre 60 et 80 %. Les facteurs qui influencent le plus cette transformation maligne sont la taille, la présence d’une composante villeuse et le degré de dysplasie. Une transformation maligne est présente dans 0,3 % des adénomes de moins de 1 cm de diamètre, 9 % des adénomes de 1 à 2 cm et 28% des adénomes de plus de 2 cm [30]. Près de 10 % des adénomes atteignent 1 cm. Ces polypes laissés en place exposent à un taux cumulé de cancer rectocolique de 25 % à 5 ans. Leur taux de malignité est de 5 % environ pour les adénomes tubuleux, 20 % pour les adénomes tubulovilleux, et de 40 % pour les adénomes villeux. La durée moyenne de la séquence adénome-cancer est estimée à une dizaine d’année. Les adénomes plans ont un risque plus élevé et plus rapide (2 ou 3 ans) de transformation maligne. Ces lésions de petite taille, à peine surélevées, sont le siège d’une dysplasie sévère survenant dans 40 % des cas. 1. Facteurs héréditaires et génétiques 66 a. Sujets à risque très élevé de cancer colique Dans environ 5 % des cas, le cancer colique survient dans un contexte de maladies héréditaires prédisposant au cancer colique, à transmission autosomique dominante et à pénétrance élevée. Un âge inférieur à 50 ans lors du diagnostic, des antécédents tumoraux personnels, une agrégation familiale de cancers, doivent faire évoquer une prédisposition familiale et reconstituer l’arbre généalogique du sujet. La polypose adénomateuse familiale et le syndrome de Lynch ou HNPCC (hereditary non-polyposis colorectal cancer) sont les deux maladies associées aux gènes majeurs de susceptibilité du cancer colorectal actuellement identifiées. Polypose adénomateuse familiale Moins de 1 % des cancers colorectaux seraient imputables à la polypose adénomateuse familiale, qui se caractérise par le développement, après la puberté, de plusieurs centaines d’adénomes intestinaux. Elle se manifeste aussi, chez environ 70 % des sujets, par une hypertrophie de l’épithélium pigmentaire de la rétine. Les autres manifestations extracoliques les plus graves et les plus fréquentes sont les tumeurs desmoïdes, les adénomes duodénaux et de la papille qui peuvent parfois dégénérer, plus rarement des ostéomes, des hépatoblastomes, médulloblastomes et cancers thyroïdiens. La transformation maligne est inéluctable. Les techniques de génétique moléculaire permettent d’identifier sur les leucocytes du sang circulant les sujets atteints de mutation constitutionnelle du gène APC. Le phénotype et donc la sévérité de la maladie varient en fonction du siège précis de la mutation causale [31]. Syndrome HNPCC ou syndrome de Lynch Près de 5 % des cancers colorectaux surviendraient dans le cadre d’un syndrome de Lynch. Ils surviennent vers 40 à 50 ans, atteignent plus souvent le côlon droit, et sont souvent de type mucineux, peu différenciés, avec une réaction stromale très inflammatoire. Ils sont précédés d’adénomes peu nombreux et de petite taille, avec parfois un aspect plan. L’association des trois critères d’Amsterdam est nécessaire pour porter le diagnostic de syndrome HNPCC : trois apparentés au moins sont atteints de cancers du spectre HNPCC dont un diagnostiqué avant l’âge de 50 ans, un sujet atteint est parent au premier degré des deux autres, et deux générations successives sont atteintes. Les gènes mutés 67 dans le syndrome HNPCC sont impliqués dans le système de réparation des mésappariements de bases de l’acide désoxyribonucléique (ADN). Il s’agit le plus souvent de hMLH1 et hMSH2 [34]. Ces tumeurs ont un phénotype MSI. La présence conjointe des trois critères d’Amsterdam est jugée par certains auteurs trop restrictive. Le statut MSI des tumeurs bénignes ou malignes de sujets sélectionnés peut être évalué si une prédisposition familiale est suspectée (agrégation familiale et cancers avant 50 ans). En cas de positivité, une recherche de la mutation constitutionnelle doit être réalisée, en vue d’un conseil génétique familial adapté. On distingue le syndrome de Lynch I (prédisposition exclusivement colorectale), du syndrome de Lynch II où des cancers d’autres localisations sont retrouvés (estomac, intestin grêle, ovaire, endomètre, et voies urinaires). Les syndromesde Muir-Torre (kératoacanthomes, cancers spinocellulaires et kystes sébacés) et de Turcot (médulloblastomes, glioblastomes) ont récemment été incorporés au syndrome HNPCC. Dans le syndrome HNPCC, le risque cumulé de développer un cancer à 70 ans est de plus de 90 % chez l’homme, et de près de 70 % chez la femme. À cet âge, 74 % des hommes et seulement 30 % des femmes auront développé un cancer colorectal [34]. b. Sujets à risque élevé de cancer colique En dehors des colites inflammatoires, il s’agit des sujets aux antécédents personnels et familiaux d’adénome et d’adénocarcinomes colorectaux. Le (tableau 1), résume les risques relatifs selon les groupes [33]. Antécédent personnel et familial de cancer colorectal Les sujets traités pour un cancer de l’intestin ont un risque de cancer colorectal métachrone qui persiste toute la vie, deux fois supérieur à celui de la population générale. Il est multiplié par cinq en cas d’association à un ou plusieurs adénomes. Un antécédent au premier degré de cancer colorectal expose à un risque supérieur à celui de la population générale et est fonction du nombre d’apparentés atteints et de l’âge du cas index lors du diagnostic. Ce risque relatif est de 2 pour un apparenté, et atteint 2,8 à 5,7 s’il existe deux apparentés atteints ou plus. Il est de 3,7 à 5,4 lorsque le diagnostic du cas index est porté avant 45 68 ans, diminuant ensuite régulièrement pour rejoindre le risque des sujets sans antécédents pour les diagnostics portés après 70 ans [36]. Antécédent personnel et familial d’adénome colorectal Le risque de cancer colorectal est multiplié par 3,6 pour les sujets atteints d’adénomes de plus de 1 cm ou possédant un contingent villeux, et par 6,6 en cas d’adénomes multiples. Il ne diffère pas significativement de la population générale pour les sujets atteints d’un ou plusieurs adénomes de moins de 1 cm. Plusieurs études cas-témoins montrent un risque proche de celui des apparentés de sujets atteints de cancer colorectal dans la fratrie et/ou chez les parents de sujets ayant des adénomes colorectaux dépassant 1 cm diagnostiqués avant 60 ans [38]. L’augmentation de risque pour un diagnostic porté avant 50 ans atteint 4,1 pour la fratrie et 1,9 pour les parents. Tableau 1 - Risque de cancer colorectal en fonction d'antécédents personnels ou familiaux d'adénome ou d'adénocarcinome colorectal 33. Risque relatif Risque cumulé 074 ans 2 6,4 Apparentés 1er degré 1 parent atteint 1 parent atteint < 45 ans 3,7 à 5,4 2 parents atteints 2,8 à 5,7 10,4 > 1 cm 2 6,2 < 60 ans 2 6,0 Antécédent personnel de cancer colorectal 2 Antécédents d'adénomes Antécédent personnel d'adénome Adénome tubuleux > 1 cm ou structure villeuse 3,6 Idem, lésions multiples 6,6 69 2. Rôle de l'inflammation dans la carcinogenèse colique L'implication de l'inflammation dans la carcinogenèse colique est suggérée par l'augmentation du risque de cancer colique chez les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI). Ce risque est d'autant plus augmenté que la durée d'évolution est longue, que l'atteinte est étendue sur tout le cadre colique et qu'il existe une cholangite sclérosante associée. À la différence des tumeurs sporadiques, les foyers de dysplasies ou de cancers compliquant une MICI peuvent être fréquemment multifocaux. Les mécanismes moléculaires à l'origine de la dégénérescence ne semblent cependant pas différents entre les cancers associés aux MICI et les cancers sporadiques. La proportion de cancers LOH+ (85 %) et MSI+ (15 %) est comparable dans les deux formes. Cependant la perte allélique du gène APC est moins fréquente (33 %). En revanche, la mutation de la p53 est précoce ; elle est détectée avant l'apparition de dysplasie et devient fréquente dès les stades précoces de dysplasie [39]. La méthylation des îlots CpG de plusieurs gènes (hMLH1, p16INK4a, p14ARF) semble précéder la dysplasie. Dans les cancers associés aux MICI, l'hyperméthylation de hMLH1 est observée dans 46 % des tumeurs MSI+ et 15 % des tumeurs sans instabilité microsatellite, ce qui suggère que les modifications épigénétiques sont la cause de l'instabilité microsatellite [40]. Le stress oxydatif joue probablement un rôle clef dans la pathogénie de la colite elle-même mais également dans la carcinogenèse. Les cellules inflammatoires impliquées dans les MICI génèrent des ERO potentiellement mutagènes. Le facteur de transcription NF-B est activé dans la muqueuse inflammatoire sous l'action du tumor necrosis factor (TNFα). NF-B peut stimuler la iNOS et la COX-2 [41]. Chez les patients atteints de MICI, les traitements anti-inflammatoires et particulièrement les dérivés aminosalicylés semblent diminuer le risque de survenue d'un cancer. De multiples observations suggèrent un effet protecteur des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et des anti-COX-2 contre le cancer colorectal. Chez l'animal, dans les études épidémiologiques, et dans les études d'intervention chez des patients atteints de polypose adénomateuse familiale, les AINS diminuent l'incidence à la fois du cancer colorectal et de l'adénome. De plus, plusieurs études d'intervention ont mis en évidence une 70 diminution du risque de récidive des adénomes après polypectomie par un traitement préventif par aspirine [42]. La cyclo-oxygénase est l'enzyme clé de la conversion métabolique de l'acide arachidonique vers les prostaglandines et les eicosanoïdes. Les enzymes COX existent sous deux isoformes : COX-1 (PGH-synthétase 1) et COX-2 (PGHsynthétase 2), inhibées par les AINS. La COX-1 est exprimée constitutivement par de nombreux types cellulaires, alors que la COX-2 est une enzyme inductible dont l'expression et l'activité sont augmentées en réponse à une variété de cytokines de facteurs de croissance et de promoteurs tumoraux. Il a été montré que la COX-2, mais pas la COX-1, était stimulée en cas d'adénome colorectal et d'adénocarcinome. Approximativement, 75 à 80 % des cancers du côlon expriment de hauts niveaux de protéines COX-2. Cependant dans les tumeurs de phénotype MSI+ l'expression de la COX-2 est diminuée [44]. Les inhibiteurs sélectifs de COX-2 réduisent la taille et le nombre d'adénomes intestinaux et de cancers dans de nombreux modèles tumoraux coliques. L'importance de la COX-2 dans la tumorigenèse intestinale a été établie chez des souris knock-out pour le gène de la COX-2 présentant, en outre, une mutation tronquée à l'origine d'une polypose adénomateuse colique [46]. Ces souris ont développé nettement moins d'adénomes intestinaux que les souris mutées pour APC avec un gène de la COX-2 intact. Les mécanismes potentiels par lesquels les AINS et les anti-COX-2 assurent leur effet préventif incluent: l’inhibition de la prolifération cellulaire, de l'angiogenèse tumorale, de même que l'induction de l'apoptose cellulaire tumorale. 3. Autre groupe à risque a. Cancers gynécologiques Les femmes traitées pour un cancer de l’ovaire ou de l’endomètre ont un risque relatif de cancer colorectal proche de 1,5. Le risque relatif de cancer colorectal en cas de cancer du sein n’est que de 1,1, mais atteint 2 après 10 ans d’évolution d’un cancer du sein diagnostiqué avant 45 ans [47]. 71 b. Cholécystectomie et lithiase biliaire Il existe une augmentation modérée, principalement chez la femme, du risque de cancer du côlon droit 10 à 15 ans après une Cholécystectomie, et, d’après des données limitées, en cas de lithiase biliaire [48]. 4. Facteurs alimentaires, métaboliques associés à une augmentation du risque de tumeur colique [49] a. Excès calorique, obésité et sédentarité Une méta-analyse de 13 études cas-témoin fait apparaître une relation dose-effet entre consommation calorique et risque de cancer colorectal, aussi bien chez l’homme que chez la femme. La sédentarité augmente le risque de cancer colorectal indépendamment de l’apport calorique. L’obésité de type androïde est un troisième facteur indépendant de risque de tumeurs colorectales, essentiellement d’adénome à haut risque. Tous ces facteurs interviendraient sur la promotion de la cancérogenèse par un mécanisme commun, l’hyperinsulinisme. L’insuline est en effet un facteur de croissance des cellules de la muqueuse colique, et a été trouvé mutagène de cellules de carcinome colique in vitro. Les cellules coliques malignes ont des récepteurs de type insulin-like growth factor (IGF)-1. Il a été montré qu’en cas d’hyperinsulinisme, l’insuline était capable de se lier aux récepteurs IGF-1 et de les activer. Les sujets porteurs d’un diabète de type 2 sont à risque accru de cancer colorectal. Des taux élevés d’IGF-1 et bas d’IGF-BP 2 ont été trouvés chez des hommes porteurs d’un cancer colorectal, ainsi que des taux élevés de peptide C et bas d’IGF-BP 1 et 2 chez des femmes atteintes de cancer colorectal. 72 b. Graisses, viandes et protéines Si les premières hypothèses sur la cancérogenèse colorectale impliquaient très fortement l’excès de consommation de graisses et notamment des graisses animales, les résultats des études épidémiologiques sont discordants. Une métaanalyse de treize études cas-témoin fait apparaître un rôle double de l’excès de graisses, essentiellement via un apport énergétique élevé, mais aussi par l’intermédiaire du type de graisses consommé. En France, un apport important en matières grasses d’origine animale (beurre, crème, saindoux) était associé à un risque élevé de cancer colorectal. Les données expérimentales font apparaître un effet néfaste de la consommation de graisses saturées, mais aussi des polyinsaturés n-6 tandis que les acides gras n-3, en particulier ceux de poisson, auraient un effet protecteur. Une corrélation inverse a été observée entre risque de cancer colorectal et consommation d’acides gras n-3 d’origine marine, l’effet bénéfique étant surtout marqué dans les pays à forte consommation de graisses animales, suggérant un effet protecteur de ces huiles sur la promotion de la cancérogenèse induite par les matières grasses animales. La consommation importante de charcuteries est associée à un risque accru de cancer colorectal. Dans une méta-analyse de 13 études prospectives, il existait une augmentation de risque de 12 à 17 % par 100 g de viande consommés par jour, et de 49 % par 25 g de charcuteries. Les conservateurs de type nitrite pourraient augmenter le risque de cancer colorectal, par le biais de la formation intracolique de composés nitrés. Ceux-ci sont des alkylateurs puissants, et des mutations du gène ras situé sur le chromosome 12, typiques de ce type d’alkylation, ont été retrouvées dans la moitié des cas de cancer colorectal. Le deuxième mécanisme passerait par le rôle du fer héminique, responsable de réaction d’oxydation (réaction de Fenton), avec création de radicaux libres. Ce mécanisme expliquerait également l’augmentation de risque associée à la consommation importante de viande rouge. Il faut cependant souligner que la notion de viande rouge regroupe souvent viande de boucherie dans son ensemble, charcuterie et abats, les deux derniers composants étant les principaux 73 responsables de l’élévation du risque. Dans l’étude prospective européenne EPIC, la consommation de viande rouge et charcuterie était associée à une augmentation de risque de cancer colorectal de 55 % par 100 g additionnels quotidiens. La carbonisation de la viande augmenterait le risque de cancer chez les acétyleurs rapides (phénotype rapide de la N-acétyltransférase NAT2). Ce type de cuisson produirait des amines hétérocycliques spécifiques, transformées au niveau du foie et éliminées via la bile dans l’intestin, ou transformées in situ par les cellules coliques. Les acétyleurs rapides métaboliseraient rapidement ces composés, dont la concentration fécale serait donc élevée. Ces produits seraient ensuite transformés en carcinogènes directs au niveau de la muqueuse par l’intermédiaire des enzymes bactériennes. Si les études reposant sur le phénotype sont assez cohérentes, celles reposant sur le génotype ne montrent pas d’association significative. Ceci suggère un effet de la capacité réelle d’acétylation, et non du gène lui-même, la différence entre phénotype et génotype reposant sur le caractère inductible de l’enzyme. La consommation importante d’oeufs est également associée à un risque accru de cancer colorectal. c. Alcool et tabac Une méta-analyse d’études de cohortes, sur 489 979 sujets et 4 687 cas de cancer colorectal met en évidence une augmentation significative mais modeste du risque de 16 % pour les consommateurs de 30 à 45 g d’alcool par jour, et de 41 % pour les consommateurs de plus de 45 g par rapport aux non buveurs. Le risque est similaire dans les deux sexes et pour tous les sites, côlon droit, côlon gauche et rectum, et similaire pour tous les types de boissons alcoolisées. 74 Les études sur les adénomes suggèrent un effet sur l’étape intermédiaire d’adénome, en particulier les adénomes à haut risque. Les mécanismes par lesquels l’alcool pourrait intervenir sont multiples. L’alcoolisme chronique et la cirrhose seraient deux facteurs de risque indépendants d’adénomes colorectaux. Si l’alcool ne semble pas avoir d’effet carcinogène direct, son métabolite l’acétaldéhyde a un effet cytotoxique prouvé ; un facteur métabolique, le polymorphisme de l’alcool déshydrogénase, ainsi qu’un facteur local, la flore intestinale, joueraient un rôle important sur la concentration in situ d’acétaldéhyde. Dans les études japonaises, les consommateurs d’alcool possédant l’allèle ALDH2*2 de l’alcool déshydrogénase ont des niveaux très élevés d’acétaldéhyde et un risque très élevé de cancer colorectal. Plusieurs études mettent en évidence une interaction entre consommation d’alcool et apport en folates, avec un risque majeur pour la combinaison, apport élevé en alcool et faible en folates. Il existe également une interaction avec le polymorphisme de la méthylène tétrahydrofolate réductase (MTHFR), faisant suspecter que l’alcool joue un rôle via ses effets sur le métabolisme à un carbone car la combinaison alcool élevé - folates bas et génotype MTHFR677TT est associée à un taux particulièrement élevé d’homocystéine et à une hypométhylation de l’ADN. Indépendamment de l’alcool, d’autres composants de boissons alcoolisées pourraient jouer un rôle, comme certaines bières pour le risque de cancer du rectum. Le tabac augmente le risque de cancer colorectal, mais les études mettent en évidence un délai de 25 ans entre exposition et risque de cancer; dans les études sur les adénomes, les niveaux de risque sont en général supérieurs à ceux pour le cancer, suggérant un effet essentiellement à la phase de genèse de l’adénome. 75 d. Sucre et hydrates de carbone raffinés La consommation importante d’hydrates de carbone raffinés, à index glycémique élevé, pourrait jouer un rôle important dans la cancérogenèse colorectale. Sur 14 études ayant étudié l’effet du sucre sur le risque de tumeurs intestinales, 12 ont mis en évidence une association positive, statistiquement significative pour sept d’entre elles. Les études de cohorte mettent également en évidence une association entre produits à index glycémique élevé, ou charge glucidique, calculée en fonction de l’index glycémique des aliments, de leur contenu en glucides et de la quantité de ces aliments consommée, et risque de cancer colorectal, mais plus constamment chez l’homme que chez la femme. Les mécanismes invoqués pour expliquer ces associations passent essentiellement par un mécanisme hormonal impliquant l’insuline et les IGF et IGF-BP, explicité ci-dessus pour le rôle des calories et de l’obésité. D’autres facteurs pourraient intervenir comme le ralentissement du temps de transit et l’excrétion accrue d’acides biliaires mis en évidence chez les gros consommateurs de sucre. La cuisson du sucre est également capable de générer un produit, le 5-hydroxyméthyl-2- furaldéhyde (HMF), responsable de la promotion de tumeurs chimio-induites chez l’animal, ainsi que d’initiation et promotion de foyers de cryptes aberrantes chez les rongeurs. e. Fer La formation de radicaux libres pourrait être l’un des mécanismes de la carcinogenèse. Or le fer non absorbé, environ 90 % du fer ingéré, résultant d’une alimentation riche en viande rouge ou charcuteries, favoriserait la production de radicaux libres via la réaction de Fenton. Une étude sur un nombre élevé de sujets confirme une association modeste entre ferritinémie élevée et/ou consommation élevée de fer, et risque d’adénome colorectal. Ces éléments amènent à poser la question d’un rôle néfaste éventuel de compléments alimentaires et de l’enrichissement des aliments en fer. 76 f. Comportement alimentaire À côté du rôle propre de nutriments ou d’aliments, des comportements alimentaires regroupant plusieurs facteurs de risque ont été trouvés associés à un risque accru de cancer colorectal. Leur détermination peut permettre de mieux cibler les conseils de prévention. Des repas fréquents au cours de la journée, ou un grignotage, ont été trouvés associés à un risque accru de cancer colorectal. Le comportement alimentaire occidental, riche en produits céréaliers raffinés, en viandes, charcuteries, boissons alcoolisées, snacks (sandwich, pizzas...), et pauvre en fruits et légumes, a été associé à un risque accru de cancer mais aussi d’adénomes colorectaux, dans des études cas témoin ou des études prospectives. À l’inverse, un régime prudent, limité en calories et riche en fruits et légumes, est associé à un risque réduit. g. Implication des hormones et facteurs de croissance dans la carcinogenèse La prolifération épithéliale colique est influencée par un certain nombre d'hormones et de facteurs de croissance (Tableau 2). Ces substances peuvent intervenir à différents stades de la carcinogenèse : augmentation de la prolifération de l'épithélium favorisant l'apparition de cryptes aberrantes, croissance des polypes, invasion tumorale locale et dissémination métastatique des cancers. De très nombreux peptides ont une action proliférative in vitro sur des cultures cellulaires issues de cancers coliques humains ; la mise en évidence de leur action in vivo est plus complexe et les données obtenues avec des modèles animaux sont parfois contradictoires. Ces substances agissent soit par voie 77 hormonale comme l'IGF-1, soit sont produites par les cellules tumorales coliques elles-mêmes et ont une action autocrine comme les ligands du récepteur à l'EGF ou une action à la fois locale et hormonale comme les précurseurs de la gastrine. Enfin, des études épidémiologiques humaines peuvent suggérer l'implication de certains facteurs mais il n'est évidemment pas possible d'envisager des études d'intervention pour les confirmer. Récemment, l'efficacité de thérapies ciblées contre certains récepteurs de facteurs de croissance a révélé un nouvel univers thérapeutique découlant de la recherche fondamentale étudiant ces récepteurs. Toutes les hormones et facteurs de croissance ne peuvent être détaillés ici, seuls les plus importants sont évoqués. L’IGF-1 est secrété par les hépatocytes. Cette sécrétion est régulée par l'hormone de croissance (GH) et indirectement par l'insuline qui augmente la concentration des récepteurs à la GH présents sur les hépatocytes. L’augmentation D'IGF-1 induite par la GH est responsable d'un accroissement du risque de cancer colorectal chez les acromégales. L'insuline, outre son action potentialisatrice d'IGF-1, possède une action mitogène directe mais également rend les cellules plus sensibles à une stimulation par un facteur de croissance car elle augmente la quantité de p21Ras farnesylée. Chez le rat traité par azoxyméthane, il a été montré que l'hyperinsulinisme induit par un régime riche en graisse augmente le nombre de cryptes aberrantes. De même, l'injection d'insuline exogène permet d'obtenir un résultat équivalent. Chez l'homme, plusieurs études épidémiologiques ont mis en évidence une association entre l'hyperinsulinémie et un surrisque de cancer du côlon. Enfin, récemment une étude de cohortes chez des patients atteints d'un diabète de type 2 a révélé une augmentation du risque de survenue d'un cancer colorectal chez les patients traités par insuline, ce qui suggère un effet direct de 78 l'insuline sur la carcinogenèse colique. Les œstrogènes semblent diminuer le risque de cancer du côlon. Ainsi, un traitement hormonal substitutif diminue le risque de cancer colique et plus particulièrement des cancers distaux, chez les femmes ménopausées. Chez les femmes ménopausées obèses le tissu adipeux est une source oestrogénique après la ménopause. Une augmentation du risque de cancer colorectal est observée chez les femmes obèses avant la ménopause mais disparaît après celle-ci, ce qui suggère que l'effet délétère de l'obésité par le biais d'un hyperinsulinisme et/ou d'une augmentation du taux circulant d'IGF-1 est contrebalancé après la ménopause par l'effet de l'obésité sur la production d'oestrogène endogène. Cependant, le mécanisme par lequel les oestrogènes influent sur la carcinogenèse colique n'est pas élucidé. La gastrine augmente la prolifération et stimule l'invasivité des cellules tumorales coliques. Une thérapeutique vaccinale produisant des anticorps neutralisant la forme G17 de la gastrine est en cours de développement dans les cancers digestifs et a montré des résultats encourageants dans les adénocarcinomes pancréatiques. La leptine est une hormone impliquée dans la régulation de la prise alimentaire principalement sécrétée par le tissu adipeux mais également par la muqueuse gastrique. L'obésité est associée à la fois à une hyperleptinémie et à un risque élevé de cancer du côlon et d'adénomes coliques. Chez le rat, la leptine augmente la prolifération de l'épithélium colique droit mais à l'inverse diminue le développement de cryptes aberrantes chimio-induites. In vitro, elle augmente la prolifération de cellules tumorales coliques humaines mais n'augmente pas la tumorigenèse chez les souris Min, mutées pour le gène apc, ni croissance de xénogreffe tumorale. Chez l'homme, dans une étude cas-témoin une hyperleptinémie est associée à une augmentation du risque de cancer du côlon. L'EGF augmente la prolifération épithéliale colique. L'inhibition de son 79 récepteur est une thérapie ciblée actuellement largement utilisée dans le traitement des cancers du côlon. Le VEGF est sécrété par les cellules tumorales et provoque la néoangiogenèse indispensable à la croissance tumorale. L'inhibition du VEGF ou de son récepteur représente la seconde voie de traitement ciblé actuellement utilisée dans le cancer du côlon. La neurotensine est capable d'augmenter la prolifération cellulaire de lignées coliques humaines et un antagoniste réduit la croissance tumorale de xénogreffes de tumeur colique humaine chez la souris. L'HGF sécrété par les fibroblastes du stroma tumoral est capable d'induire la prolifération, la dispersion des cellules tumorales mais également de favoriser l'angiogenèse et une action antiapoptotique. L'HGF est également capable d'induire la sécrétion de MMPs par les cellules tumorales coliques humaines. Un antagoniste de l'HGF diminue la tumorigenèse de cellules cancéreuses coliques chez la souris. Une thérapeutique ciblée sur le récepteur de l'HGF pourrait être efficace dans le traitement des cancers du côlon. Tableau 2 - Principales hormones digestives et facteurs de croissance impliqués dans la carcinogenèse colique 49. Hormones croissance / Facteurs de Expression et action dans les cancers coliques IGF Augmentation de la prolifération cellulaire in vitro par IGF-1 et -2] EGF Augmentation de la prolifération cellulaire colique in vitro Augmentation de la prolifération cellulaire in vitro 80 HGF Augmentation de l'invasivité tumorale in vitro Augmentation de la néoangiogenèse, de la croissance VEGF tumorale et du pouvoir métastatique in vivo Gastrine Progastrine Augmentation de la tumorigenèse chez les souris Min Gastrine Gly-extended Augmentation de l'invasivité tumorale in vitro Neurotensine Augmentation de la prolifération cellulaire in vitro Augmentation de la carcinogenèse colique chimique chez le rat Bombésine /GRP Un antagoniste, le RC-3095 diminue la croissance de greffons tumoraux HT29 chez la souris nude Légende : GRP : gastrin-releasing peptide. III. Anatomie pathologique 1. Rappel anatomique La division du cadre colique se fait en deux portions définies par leur vascularisation. Le côlon droit (caecum, côlon ascendant, angle colique droit et deux tiers droits du côlon transverse) dépend des vaisseaux mésentériques supérieurs, et le côlon gauche (tiers gauche du côlon transverse, angle colique gauche, côlons descendant, iliaque et sigmoïde) dépend des vaisseaux mésentériques inférieurs. 81 Les branches coliques issues des artères mésentériques se divisent à proximité du côlon, et s'anastomosent pour former l'arcade artérielle paracolique de Riolan. La vascularisation veineuse est presque superposable à la vascularisation artérielle. Le drainage lymphatique concerne les ganglions épicoliques (paroi colique), paracoliques (arcade bordante), intermédiaires (artères coliques), centraux (pédicules) et enfin principaux (origine des vaisseaux). 2. Histogenèse du cancer La majorité des cancers dérivent d'adénomes, après des étapes de dysplasie de degré croissant, de modérée à sévère, au sein de laquelle s'associent des anomalies architecturales de l'épithélium des glandes (stratification, plissement, bourgeonnement), des anomalies cellulaires nucléaires (anisonucléose, hyperchromasie, anomalies des mitoses et de leur siège) et cytoplasmiques (perte de la mucosécrétion). Puis survient une effraction de la membrane basale des glandes, aboutissant à l'invasion du chorion muqueux. Le foyer d'adénocarcinome, d'abord superficiel et intramuqueux, s'étend et atteint la musculaire muqueuse qu'il dissocie, puis envahit l'axe des adénomes pédiculés et la sous-muqueuse des adénomes sessiles. Le terme d'adénocarcinome invasif est réservé, pour les adénocarcinomes coliques, aux lésions dépassant la musculaire muqueuse. 3. Aspects macroscopiques La forme végétante, exophytique, irrégulière et friable, est saillante dans la lumière colique et souvent ulcérée en surface (cf fig 6). Cet aspect est fréquent dans le côlon droit, et entraîne rarement une sténose. La forme infiltrante est dure, rétractant la paroi colique, à l'origine d'une sténose qui réalise le cancer 82 « en virole » (cf fig 7) plus fréquent dans le côlon gauche. La forme ulcéreuse pure est rare, et souvent associée aux formes précédentes. Figure 6: Aspect endoscopique d'un adénocarcinome colique ulcérovégétant du côlon gauche 50. radiologique sur un lavement baryté d'une colique végétante et infiltrante circonférentielle et sténosante du côlon Figure 7 : Aspect néoplasie 50. 4. Aspects microscopiques Les adénocarcinomes représentent 94 % des cancers colorectaux. Le grade histologique de malignité défini par le degré de différenciation est un facteur prédictif aussi bien de l'envahissement locorégional, que de la dissémination métastatique [50]. Les tumeurs bien différenciées ont une structure glandulaire, avec une sécrétion conservée ou diminuée, et un stroma fibrovasculaire en quantité équilibrée avec la prolifération épithéliale. Les tumeurs moyennement différenciées comportent des tubes glandulaires irréguliers, riches en mitose, et des massifs cellulaires pleins. Les tumeurs peu ou indifférenciées n'ont que de rares structures glandulaires. L'adénocarcinome colloïde ou mucineux représente 17 % des tumeurs, et se caractérise par de larges plages de mucus parsemées de cellules tumorales indépendantes. Les rares (4 %) adénocarcinomes en bague à chatons font suspecter un cancer gastrique associé. 83 Les carcinomes épidermoïdes du côlon sont exceptionnels (0,1 % des cancers coliques) et sont parfois mixtes (épidermoïdes et glandulaires). Les lymphomes malins non hodgkiniens sont rares (2 % des tumeurs coliques). Les léiomyosarcomes affectent plus souvent le rectum que le côlon. Les tumeurs carcinoïdes coliques représentent moins de 10 % des tumeurs carcinoïdes du tube digestif. 5. Extension locorégionale et à distance a. Extension locale et régionale L'infiltration de la sous-muqueuse peut être précoce, notamment en cas d'adénocarcinome sur adénome plan. Les différentes couches de la paroi colique sont ensuite atteintes. L'extension transversale conduit à une tumeur circulaire responsable d'une sténose obstructive. L'extension longitudinale se fait par voie muqueuse puis sous-muqueuse, et s'étend peu au-delà de la muqueuse, sauf en cas de tumeur anaplasique ou mal différenciée. Il peut exister des nodules de perméation à plusieurs centimètres de la tumeur principale, par extension sousmuqueuse et périadventicielle. L'extension régionale se fait vers le péritoine puis vers les organes de voisinage de proche en proche, mais aussi par des greffes à distance. L'accolement à un organe de voisinage est cependant souvent uniquement de nature inflammatoire. La diffusion péritonéale est rapide, et atteint principalement le grand épiploon, le cul-de-sac de Douglas et le péritoine diaphragmatique. b. Extension veineuse et nerveuse 84 Le risque d'envahissement veineux existe dès le franchissement de la membrane basale, compte tenu de la présence de vaisseaux dans le chorion. Néanmoins, leur calibre apparaît insuffisant pour générer une dissémination. Certains restreignent cette définition à l'invasion des veines extramurales ayant une couche musculeuse continue. L'extension veineuse a un caractère prédictif pour le développement de métastases hépatiques. La présence d'emboles tumoraux, dans la lumière des veines de l'axe d'un polype dégénéré, expose à une dissémination métastatique viscérale. C'est souvent un marqueur prédictif d'envahissement lymphatique, compte tenu de la fréquence des métastases ganglionnaires associées. L'extension nerveuse et péri-nerveuse favoriserait les récidives et métastases hématogènes plus fréquentes, et serait un facteur pronostique dans les cancers coliques. c. Extension lymphatique Le risque d'envahissement lymphatique apparaît en cas d'atteinte de la sousmuqueuse. Il est minime en cas d'extension superficielle à l'axe d'un polype, intermédiaire (10 à 15 %) lors d'une atteinte de la partie moyenne et inférieure du pédicule, et atteint 27 % en cas d'extension à la sous-muqueuse colique [50]. L'extension ganglionnaire se fait de proche en proche, sans sauter de relais, intéressant les ganglions épicoliques et paracoliques, puis les ganglions intermédiaires et les principaux. Le nombre de ganglions envahis par rapport au nombre examiné doit être précisé dans le compte-rendu histologique, en raison de son importance pronostique [50]. L'évaluation du statut ganglionnaire d'un cancer colique nécessite l'examen d'au moins 8 ganglions par pièce opératoire, et la 85 classification de l'Union internationale contre le cancer (UICC) de 1997 requiert l'examen de 12 ganglions. d. Métastases à distance Des métastases hépatiques, principal site métastatique, sont présentes dans 15 à 20 % des cas au moment du diagnostic de la tumeur primitive. Le foie droit est plus souvent envahi que le foie gauche. Les métastases pulmonaires synchrones isolées sont observées dans moins de 1 % des cas. Les métastases cérébrales et osseuses sont encore plus rares. 6. Classification des cancers coliques a. Classification de Dukes Proposée par Dukes en 1932 pour les cancers du rectum [51], elle différencie les tumeurs limitées à la paroi (stade A), étendues au-delà mais sans envahissement ganglionnaire (stade B) ou avec envahissement ganglionnaire quel que soit l'envahissement pariétal (stade C). Cependant, le stade B est hétérogène dans le degré d'extension péricolique, et le stade C ne tient compte ni du nombre ni du siège des ganglions envahis. b. Classification d'Astler-Coller Proposée en 1954, elle différencie les cancers limités à la muqueuse (stade A), s'étendant à la musculeuse mais limités à la paroi, sans (stade B1) ou avec extension ganglionnaire lymphatique (stade C1), et les cancers atteignant le tissu 86 péricolique, sans (stade B2) ou avec extension ganglionnaire (stade C2) [52]. Cette classification permet de mieux séparer les cas relevant ou non d'un traitement adjuvant. c. Classification de Gunderson et Sosin Elle différencie les tumeurs étendues aux structures de voisinage par extension directe, sans (stade B3) ou avec (stade C3) extension ganglionnaire, dont l'exérèse à visée curative est possible dans le même geste chirurgical, des stades D métastatiques. d. Classification TNM et en stades La classification internationale TNM (tumeur maligne [T], atteinte de ganglions [N : nodes], et présence de métastases [M]) de l'UICC est la meilleure classification histopronostique, car elle distingue de façon indépendante cinq stades d'envahissement pariétal et trois stades d'extension ganglionnaire [53] (tableau 3). En fonction de l'envahissement locorégional, de l'extension ganglionnaire et de la présence de métastases est attribué un stade TNM. Les équivalences entre les différentes classifications sont mentionnées dans le tableau (4). Tableau 3 - Classification TNM de l'Union internationale contre le cancer pour le cancer du côlon (cinquième édition) 53. Tumeur primitive (T) Tis T1 Carcinome in situ : tumeur intraépithéliale ou envahissant la lamina propria (intramuqueuse) sans extension à la sous-muqueuse à travers la muscularis mucosae Tumeur envahissant la sous-muqueuse sans la dépasser 87 T2 Tumeur envahissant la musculeuse sans la dépasser T3 Tumeur envahissant à travers la sous-muqueuse la sous-séreuse sans atteindre le revêtement mésothélial et le tissu péricolique non péritonéalisé T4 Tumeur perforant le péritoine viscéral et/ou envahissant les organes de voisinage Ganglions régionaux (N) N0 Absence de métastase ganglionnaire régionale N1 Métastase dans un à trois ganglions lymphatiques régionaux N2 Métastase dans quatre ou plus ganglions lymphatiques régionaux Nx Statut ganglionnaire non évaluable Métastases (M) M0 Absence de métastase M1 Présence de métastases (l'atteinte des ganglions iliaques externes ou iliaques communs est considérée comme M1) Mx Statut métastatique inconnu Tableau 4 - Équivalence entre les différentes classifications utilisées dans le cancer colique 53. Stade TNM Dukes Astler et Coller Gunderson et Sosin Stade 0 Tis N0 M0 A A A Stade I T1 N0 M0 A A A T2 N0 M0 A B1 B1 T3 N0 M0 B B2 B2 T4 N0 M0 B B2 B3 T1-T2 N1-N2 M0 C C1 C1 T3 N1-N2 M0 C C2 C2 T4 N1-N2 M0 C C2 C3 Tout T Tout N M1 (D) (D) D Stade II Stade III Stade IV 88 1) 7. Qualité de l'exérèse chirurgicale a. Marges Une marge distale de résection de 5 cm en per opératoire avant section, soit 2,5 cm sur pièce fixée non étirée, est considérée suffisante. La marge circonférencielle (ou latérale ou radiaire) dénommée aussi clearance chirurgicale est la distance entre la zone d'extension maximale de la tumeur et la surface péritonéale (séreuse). On considère qu'il y a envahissement tumoral de cette marge circonférencielle, si cette distance est inférieure ou égale à 1 mm. b. Stade anatomoclinique Le pronostic d'un cancer colique dépend de la maladie résiduelle après chirurgie. Une exérèse macroscopiquement incomplète ou la présence de métastases à distance font classer la maladie résiduelle R2. Si, en dépit d'une exérèse semblant complète, les limites proximales, distales ou marginales de la pièce s'avèrent envahies à l'examen microscopique, la maladie résiduelle est classée R1. Elle est classée R0 si ces limites sont saines. IV. Étude clinique [54] 1. Symptômes d'appel Le diagnostic de cancer colique est porté devant des symptômes dans près de 71 % des cas. Les douleurs abdominales sont vagues, localisées au cadre colique, ou évoluent par crises d'aggravation progressive et cèdent par une débâcle de selles ou de gaz, traduisant la mise en tension intermittente du cadre colique en amont d'une lésion sténosante. Les douleurs révèlent plus souvent un cancer du côlon droit. Les troubles du transit sont fréquents sous la forme d'une diarrhée rebelle, d'une constipation inhabituelle, ou d'une alternance de diarrhée et de constipation. L'occlusion intestinale est rare. Les troubles du transit et les 89 rectorragies révèlent plus fréquemment les cancers coliques gauches. L'attention doit être attirée par une modification récente du transit intestinal. Les hémorragies intestinales sont souvent peu abondantes mais répétées, spontanées ou favorisées par un traitement anticoagulant. Le méléna révèle une lésion en amont de l'angle colique droit, la rectorragie n'est pas localisatrice. Toute hémorragie intestinale basse, même en présence d'une pathologie proctologique, impose une exploration. 2. Autres signes cliniques L'interrogatoire précise les antécédents carcinologiques personnels et familiaux à la recherche d'une maladie héréditaire, et permet la réalisation d'un arbre généalogique. La tumeur est rarement accessible à la palpation. Une adénopathie de Troisier doit être recherchée. Les touchers pelviens peuvent mettre en évidence une tumeur prolabée dans le cul-de-sac de Douglas, ou des nodules de carcinose péritonéale. Une altération de l'état général est assez fréquente. Une hépatomégalie avec hépatalgie, ictère ou ascite évoque des métastases hépatiques. Une occlusion intestinale, une ascite ou des masses abdominales peuvent révéler une carcinose péritonéale. Le cancer colique peut être révélé par des métastases pulmonaires (douleur thoracique, dyspnée), par une perforation (tableau de péritonite) ou une sténose (tableau d'occlusion). Une symptomatologie d'anémie ou une fièvre inexpliquée peuvent conduire au diagnostic de cancer colique. L'exploration d'une anémie microcytaire est le mode de diagnostic de 10 % des cancers du côlon. 90 3. Examens complémentaires a. Explorations coliques Coloscopie C'est l'examen diagnostique de référence du cancer colique, avec une sensibilité de 96,7 % et une spécificité de 98 %. Elle visualise directement la muqueuse colique, permet les prélèvements, et la résection de lésions prénéoplasiques ou néoplasiques (fig 6). Elle explore la totalité du côlon dans 80 à 95 % des cas. Elle est indispensable à la recherche des adénomes et adénocarcinomes synchrones. Cependant, 15 à 27 % des adénomes plans ou de moins de 1 cm passent inaperçus lors d'un premier examen, et une mauvaise qualité de la préparation colique, certaines localisations anatomiques (rectum, caecum, angles coliques) ou des adénomes coliques multiples sont aussi sources de faux négatifs. La prévalence des adénocarcinomes coliques synchrones est de 3 à 10 %, et celle des adénomes avoisine 50 %. De 10 à 42 % des cancers synchrones sont diagnostiqués en préopératoire. La coloscopie est supérieure aux autres examens pour rechercher ces lésions, dont la présence peut modifier le geste chirurgical. Cette exploration est parfois impossible ou incomplète en préopératoire, et doit être réalisée de nouveau dans les 3 à 6 mois suivant l'intervention. Une complication majeure survient dans 0,15 à 0,36 % des cas, mortelle chez 0,03 % des sujets explorés. La principale complication est la perforation, compliquant 0,2 % des coloscopies, le plus souvent sur un côlon pathologique. Elle est plus fréquente lorsqu'un geste endoscopique est effectué. 91 La rectosigmoïdoscopie est proposée pour le dépistage des tumeurs rectosigmoïdiennes. Réalisable sans anesthésie après un simple lavement, cet examen est mal toléré dans 28 % des cas, rate certains polypes en raison du mode de préparation, et n'explore le côlon jusqu'à l'angle gauche que dans 66 % des cas. Il présente les mêmes risques de complication que la coloscopie totale. Enfin, la découverte d'une lésion nécessite la réalisation d'une coloscopie totale secondairement. La rectosigmoïdoscopie s'avère donc peu utile comme moyen de dépistage et de diagnostic. Lavement baryté (LB) Il correspond à une opacification rétrograde du côlon par de la baryte (fig 7). Le cadre colique est correctement visualisé dans 89 à 95 % des cas. Cet examen ne permet pas d'analyse histologique des lésions visualisées. Sa sensibilité en double contraste est de 84 % pour le diagnostic de cancer du côlon, et sa spécificité de 97,5 %, identique à celle de la coloscopie. Les sensibilités du LB double contraste et de la coloscopie sont respectivement de 32 et 88 % pour les cancers stade 0 et I, de 79 et 96 % pour les stades II et de 81 et 100 % pour les stades III. Les perforations sont plus rares que pour les coloscopies mais beaucoup plus graves, en raison de la présence de baryte dans la cavité péritonéale. Sa place s'est beaucoup restreinte, et concerne actuellement les situations dans lesquelles la coloscopie a été incomplète ou apparaît difficilement réalisable voire dangereuse (insuffisance respiratoire ou cardiaque sévère, volumineux anévrisme de l'aorte abdominale). Elle doit être préférée en cas de suspicion de perforation ou de fistule, d'obstruction, ou en période postopératoire. L'opacification doit alors être réalisée avec un produit de contraste hydrosoluble. Coloscopie virtuelle 92 Elle correspond à la reconstruction virtuelle du côlon à partir d'un examen tomodensitométrique (TDM) ou d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Elle nécessite une préparation colique de qualité, et ne permet pas de différencier des stercolites de lésions muqueuses. Cet examen peut être douloureux et source de complications. Il ne permet pas la réalisation de prélèvements histologiques, et méconnaît les adénomes plans à fort potentiel dégénératif. Le temps de traitement des images est encore assez long. Cet examen pourrait supplanter le LB dans les indications qui lui restent. b. Bilan d'extension Des métastases synchrones, essentiellement hépatiques ou pulmonaires, sont présentes dans 20 à 30 % des cas. Les examens précisent l'indication d'une intervention et la technique opératoire, et ont une valeur pronostique ou de référence pour la surveillance ultérieure. Le bilan préthérapeutique standard conseillé par la conférence de consensus française associe une radiographie thoracique et une échographie abdominale. Examens biologiques Tests hépatiques Ils sont peu sensibles dans la détection des métastases hépatiques et peu spécifiques (34 % de faux positifs). L'augmentation de l'activité sérique des phosphatases alcalines (PA) et de la gamma-glutamyl-transpeptidase a une sensibilité atteignant respectivement 77 % et 83 % dans les formes évoluées. L'augmentation concomitante de l'antigène carcinoembryonnaire (ACE) et des PA a une sensibilité de 88 % pour la détection des métastases hépatiques. Un taux très élevé de PA ou de lacticodéshydrogénase est de plus un facteur de mauvais pronostic. 93 Marqueurs tumoraux Ils ne sont ni sensibles ni spécifiques pour le diagnostic de l'adénocarcinome colique. Ils ont un intérêt dans certains adénocarcinomes peu différenciés atteignant conjointement l'ovaire et le côlon sigmoïde sans que les autres investigations n'aient pu préciser l'organe initialement atteint. Ils représentent plutôt un outil de dépistage précoce des récidives, et d'évaluation de la réponse aux traitements. Le taux d'ACE préopératoire est inconstamment augmenté, notamment dans les tumeurs peu différenciées ou de petite taille. Une augmentation au-delà de 20 ng/mL est évocatrice d'une maladie évoluée ou métastatique. Elle est associée à un taux de récidive postopératoire plus élevé et représente, à stade égal, un facteur de pronostic péjoratif. Le dosage du CA 19-9 a peu d'intérêt pratique démontré. Échographie abdominale L'échographie abdominale transpariétale est un examen simple, non invasif et facilement accessible. Ses performances sont dépendantes de l'opérateur. Sa sensibilité pour la détection des métastases atteint 94 % pour les lésions de plus de 2 cm, et diminue ensuite avec la taille des lésions. Elle est améliorée par l'utilisation de produits de contraste. Cet examen peut déceler des métastases péritonéales, ovariennes ou ganglionnaires rétropéritonéales. L'échographie peropératoire est plus sensible pour la détection des métastases hépatiques que l'échographie transpariétale, la TDM ou la palpation peropératoire. Tomodensitométrie abdominale La TDM abdominale a une sensibilité de 73 % dans la détection des métastases hépatiques, de 61 % pour la détection de la tumeur, et de 26 % pour les adénopathies. La TDM sous-estime souvent l'extension des métastases extrahépatiques intra-abdominales, avec un taux de faux négatif dépassant 25 %. 94 La modernisation des machines et l'acquisition en mode hélicoïdal conduisent à une amélioration de la sensibilité de cet examen, notamment pour la caractérisation des métastases surrénaliennes, ovariennes et péritonéales. Une TDM abdominale est fréquemment réalisée devant des douleurs abdominales fébriles, une occlusion ou une suspicion de diverticulite, et peut diagnostiquer un cancer colique. Le portoscanner s'avère, pour la détection des métastases hépatiques, supérieur à la TDM et au moins équivalent à l'IRM. Il s'agit cependant d'un examen invasif qui ne peut être proposé en première intention. Imagerie par résonance magnétique L'IRM a une sensibilité voisine de la TDM dans la détection des métastases hépatiques, et même supérieure dans la localisation et la caractérisation de ces lésions après injection de produit de contraste superparamagnétique. Elle s'avère moins performante pour les métastases extrahépatiques. Radiographie thoracique Le cliché thoracique reste l'examen de première intention dans la détection des métastases pulmonaires en raison de sa facilité de réalisation. Sa fiabilité est inférieure à l'examen TDM. Tomodensitométrie thoracique La TDM thoracique complète le cliché radiologique standard en cas de doute sur une localisation secondaire pulmonaire. Ces métastases se présentent typiquement comme des formations nodulaires bien limitées, sans calcifications, avec un centre parfois hypodense. Cet examen est indispensable si leur résection est envisagée. La TDM est un examen reproductible et comparatif intéressant dans le suivi, sous traitement, ou après chirurgie de métastases pulmonaires. Recherche de métastases osseuses 95 Les métastases osseuses concernent environ 4 % des malades. Leur recherche n'est pas systématique. Elle s'impose devant des douleurs osseuses, des fractures ou tassements vertébraux pathologiques. Les clichés radiologiques standards sont associés à une scintigraphie osseuse. Le recours à la TDM et à l'IRM est parfois nécessaire, selon les localisations. Recherche de métastases cérébrales Les métastases cérébrales synchrones sont extrêmement rares. Leur recherche, motivée par la présence de signes neurologiques, repose sur l'examen TDM cérébral avec injection de produit de contraste, et de plus en plus souvent sur l'IRM. Immunoscintigraphie à l'ACE (CEA-scan®) Cette technique d'imagerie utilise l'injection d'anticorps monoclonaux murins dirigés contre les antigènes tumoraux (anti-ACE) marqués par un isotope radioactif. C'est un outil utile au diagnostic d'une néoplasie primitive endoscopiquement non identifiable, ou à la détection précoce des récidives locorégionales. Dans 30 % des cas, des anticorps antimurins apparaissent limitant l'utilisation ultérieure de cet examen. Tomographie par émission de positon (PET-scan) Le PET-scan après injection de fluoro-déoxyglucose est une technique d'imagerie récente plus sensible que l'examen TDM, et capable d'identifier dans 30 % des cas une extension intra-abdominale extrahépatique méconnue par les autres techniques d'imagerie [61]. Pour le cancer colorectal, son rôle principal est le bilan d'opérabilité et d'extension, en cas de récidive et de métastases. Sa sensibilité est sa spécificité sont respectivement de 96 % et 99 % pour les localisations hépatiques, et de 94 % et 97 % pour les localisations pelviennes. 96 Cet examen peut montrer avant les autres les récidives, et différencie les séquelles thérapeutiques des récidives locales, évitant les interventions chirurgicales exploratrices. Ponction biopsie Cet examen possède une valeur diagnostique élevée. Il est réalisable par voie percutanée sous contrôle échographique, TDM ou par laparoscopie. Il concerne le plus souvent les métastases hépatiques. Il existe un risque rare de dissémination tumorale aux points de ponction. Bilan d'opérabilité L'âge physiologique, les maladies et tares associées, et l'état général et nutritionnel initial doivent être évalués dans le bilan d'opérabilité. L'augmentation du risque opératoire peut être liée au caractère urgent de l'intervention ou à l'impossibilité de préparation. Ce bilan préopératoire et préanesthésique comprend un hémogramme, un bilan prétransfusionnel, un bilan de coagulation, un ionogramme plasmatique, une créatininémie. D'autres examens peuvent s'avérer nécessaires selon les cas, en fonction notamment des tares cardiorespiratoires. 4. Formes cliniques a. Formes infracliniques 97 Près de 8 % des cancers coliques sont de découverte fortuite et correspondent souvent à des lésions adénomateuses ou villeuses d'apparence bénigne, dont l'examen anatomopathologique révèle la présence d'une zone de dégénérescence. b. Formes compliquées Plus de 18 % des malades atteints de cancer colique sont opérés en urgence. Il s'agit principalement de malades très âgés, de localisations coliques gauches, avec des métastases synchrones, nécessitant fréquemment le recours à une colostomie. Occlusion Le cancer est la première cause d'occlusion colique. Dix à 20 % des cancers colorectaux se compliquent d'occlusion. Celle-ci s'installe en quelques jours après plusieurs semaines d'aggravation progressive de troubles du transit, et d'un météorisme diffus bien toléré. Les opacifications digestives et la TDM abdominale précisent la localisation de la lésion (côlon gauche le plus souvent) et l'importance de la sténose. Un traitement médical ou instrumental peut lever l'occlusion et différer l'intervention après bilan et préparation intestinale. Perforation Elle survient dans 1 à 8 % des cas, le plus souvent sur le côlon droit. La perforation in situ entraîne un abcès périnéoplasique ou une péritonite localisée responsable de signes d'infection profonde et d'un empâtement douloureux dans un contexte subocclusif. Les perforations diastatiques du caecum ou du côlon droit sur occlusion négligée, entraînent toujours un tableau de péritonite généralisée avec pneumopéritoine, souvent asthénique chez le sujet âgé. 98 Fistules Les fistules entérocutanées par envahissement pariétal sont exceptionnelles. Les fistules internes se font par extension aux organes de voisinage (fistules coloduodénales pour l'angle colique droit, cologastriques pour le côlon transverse, colovésicales, colo-utérines ou colovaginales pour le côlon sigmoïde). c. Formes topographiques Le cancer de la valvule iléocæcale se manifeste par un syndrome de Koenig, et entraîne une occlusion du grêle. Celui de l'appendice est souvent une tumeur carcinoïde (30 % des tumeurs carcinoïdes et 0,1 % des appendicectomies). La localisation caecale est diagnostiquée tardivement devant une masse palpable, une anémie ou une abcédation. L'atteinte du côlon ascendant entraîne un syndrome de Koenig avec distension du côlon d'amont. Le cancer du côlon transverse droit peut se révéler par une symptomatologie biliaire, et envahir le duodénum et le pancréas. Celui du côlon transverse gauche envahit précocement la rate, le rein gauche, la queue du pancréas et le diaphragme. La localisation au côlon descendant entraîne tardivement des crises subocclusives, et l'atteinte du sigmoïde peut mimer une péridiverticulite. 99 100 I. Introduction Le développement du cancer colorectal est influencé par de très nombreux facteurs sur lesquels il n’est pas toujours possible d’agir. Néanmoins certains facteurs alimentaires pourraient exercer une protection contre ce cancer. II. Les fibres alimentaires 1. Définition Les fibres alimentaires ont été définies initialement comme des éléments non digérables entrant dans la composition des parois cellulaires végétales. Cette définition a été remaniée à plusieurs reprises. La définition retenue aujourd’hui intègre les propriétés et les fonctions des fibres dans l’organisme. Selon la National Academy of Science [55], les fibres alimentaires sont contenues dans les aliments d’origine végétale et incluent les glucides complexes résistants à l’absorption et à l’hydrolyse par les enzymes intestinales. Elles incluent également les fibres constituées de glucides complexes non digestibles qui ont des effets physiologiques bénéfiques chez l’homme comme les propriétés laxatives, la diminution du LDL-cholestérol ou l’action sur la glycémie. Ce sont plus précisément des mélanges de substances végétales, qui sont essentiellement des constituants de la paroi des cellules végétales ou des constituants de réserves des cellules. Chimiquement, ce sont de grosses molécules constituées d’enchainement de sucres à l’exception de la lignine. On distingue ainsi quatre groupes de fibres au sein de cet ensemble : - les polysaccharides et les oligosaccharides. Ce sont essentiellement la cellulose, les hémicelluloses, les polyfructoses, des gommes, des mucilages et des pectines, - la lignine, - des analogues des glucides, tels les amidons résistants et des maltodextrines résistantes, - d’autres substances végétales associées telles que les cires, les phylates, les tanins … On distingue également une classification selon la solubilité des fibres (tableau 5). Les fibres solubles ont la capacité de se solubiliser dans le bol alimentaire 101 alors que les fibres insolubles restent en suspension, absorbent de l’eau, augmentant ainsi le volume du bol alimentaire [56]. Fibres insolubles Polysaccharidiques et Oligosaccharidiques Cellulose Non polysaccharidiques Lignine Hémicellulose Fibres solubles Polysaccharides Hémi-cellulose Pectines Glucanes Gomme Mucilages Alginates Tableau 5 : Classification des fibres alimentaires 56 De plus, les produits renfermant des fibres alimentaires contiennent également d’autres nutriments tels que des vitamines, des minéraux, des phytoestrogénes et des antioxydants, il est donc difficile d’isoler l’effet des fibres alimentaires. 2. Effets C’est actuellement le domaine le plus controversé des relations entre alimentation et cancer colorectal. Une méta-analyse de 13 études cas-témoin avait mis en évidence une relation inverse entre le risque de cancer colorectal et la consommation de fibres avec un risque relatif de 0,5 pour les sujets consommant plus de 27g de fibres par jour [56]. Les études prospectives, en particulier américaines, sont peu en faveur d’un rôle protecteur des fibres alimentaires. Cependant, les niveaux de consommation dans ces études sont souvent faibles, ne permettant pas d’individualiser un groupe de gros consommateurs. En revanche, l’étude prospective européenne EPIC (European prospective investigation into cancer and nutrition), qui dispose d’une grande variabilité de consommation de fibres, met en évidence une diminution de 25 % du risque de cancer du côlon, mais non du rectum, avec une consommation élevée supérieure à 30 g par rapport à une consommation faible de moins de 15 g/j environ. Une étude cas-témoin sur des adénomes distaux met en évidence une diminution de risque d’adénomes sigmoïdiens de 30 % chez les gros consommateurs de fibres, essentiellement les consommateurs de fibres de céréales et de fruits ; il n’y avait pas d’effet sur les adénomes du rectum [57]. En revanche, aucun bénéfice ne se dégage des études d’intervention sur la récidive des adénomes chez des sujets aux antécédents d’adénomes [58]. Dans 102 l’étude européenne, le groupe recevant un supplément de fibres de type ispaghule avait même une augmentation significative du risque de récidive d’adénomes colorectaux. D’autres études relativement plus récentes ont conclu à l’absence de réduction du risque d’adénomes ou de cancer. Ainsi, l’étude de 2003 réalisée à partir du Breast Cancer Detection Demonstration Project sur 45491 femmes a obtenu un risque relatif de développer un cancer colorectal entre les groupes de femmes consommant le plus de fibres et celles en consommant le moins de 0.94 (intervalle de confiance 95°/. 0.71-1.23), ce qui s’est avéré non significatif. Une étude publiée en 2005 [59] regroupant 13 études de cohorte et 752 628 participants n’a pas mis en évidence de diminution de risque après ajustement. Cependant, quelques études isolées concluent à une diminution de risque. Devant ces contradictions, de nouvelles études se sont intéressées aux composants des fibres alimentaires. Une majorité d’études sur les céréales complètes [60] ont conclu à une association inverse entre le cancer colorectal et les céréales complètes. D’autres études [61] se sont intéressées à la gomme guar, le psyllium et les carraghénanes. Ces études ont utilisé des rats Sprague-Dawley ou F344 auxquels a été administré le 1,2-dimethylhydrazine ou l’azoxymethane pour induire des tumeurs coliques. L’administration de psyllium a permis une réduction importante des tumeurs coliques tandis que les carraghénanes ont augmenté le risque de tumorisation. Enfin, les résultats des études sur la pectine [62] n’ont pas pu conclure à une réduction ou à une augmentation du risque. L’ensemble de ces études va plutôt dans le sens d’un effet protecteur des fibres alimentaires, notamment lors de la consommation de céréales complètes. 3. Mécanismes Pour expliquer cet effet, différents mécanismes d’action ont été proposés : Diminution du temps de transit 103 Les fibres alimentaires sont non absorbées dans l’intestin. Ainsi, elles augmentent le volume du bol alimentaire et peuvent diminuer la concentration des carcinogènes alimentaires, ce qui réduit l’exposition des cellules coliques aux carcinogènes alimentaires. De plus, en diminuant légèrement le temps de transit, les fibres alimentaires diminuent la durée d’exposition des cellules de colon aux carcinogènes [63]. Effet sur les acides biliaires Les fibres alimentaires augmentent la viscosité du bol alimentaire et réduisent la résorption des sels biliaires dans la partie distale de l’intestin grêle. En conséquence, peu d’acides biliaires retournent au foie via le cycle entérohépatique. Des acides biliaires primaires sont synthétisés dans le foie à partir de cholestérol. Ils sont conjugués sous formes de sels de glycine ou de sels de taurine et sont sécrétés dans la bile. De ce fait, plus de sels biliaires se retrouvent dans le colon, où des enzymes bactériennes peuvent les déconjuguer en acides biliaires et les transformer en acides biliaires secondaires. Or, chez les animaux, les acides biliaires secondaires sont des promoteurs de tumeurs coliques [64]. Production d’acides gras à chaine courte Les fibres alimentaires qui ne sont pas dégradées dans l’intestin grêle le sont dans le colon par des enzymes bactériennes. Les produits finaux les plus importants de cette dégradation sont des acides gras à chaine courte, principalement l’acétate, le propionate et le n-butyrate. Ces acides gras sont absorbés par les cellules épithéliales bordant la lumière intestinale. Le butyrate sert de substrat énergétique dans les cellules coliques et agit sur plusieurs fonctions cellulaires dont la prolifération cellulaire. Cet effet est démontré in vitro et dans les modèles animaux. In vivo, cet effet est plus faible. Le nbutyrate et le propionate inhibent la croissance des cellules de la lignée germinale du colon. Or la prolifération cellulaire favorise la sélection de mutations. En inhibant la prolifération, les mutations sont moins nombreuses. De plus, le butyrate pourrait induire l'apoptose des cellules précancéreuses ou cancéreuses [65]. 104 Les acides gras à chaine courte régulent l'acétylation des histones qui est importante dans la régulation des gènes et l'expression d'oncogènes variés. Effet sur le pH Des études épidémiologiques ont généralement reporté une diminution du risque du cancer colorectal avec une diminution du pH fécal. Les acides biliaires secondaires agissent comme des promoteurs du cancer colique et leur formation est augmentée par un pH alcalin. Une diminution de pH diminue la production d'acides biliaires secondaires par l’enzyme la 7-alpha deshydroxylase. La quantité de cette enzyme est augmentée dans le contenu colique des patients porteurs d'adénomes [68]. D'autres études expérimentales ont tenté de diminuer la quantité d'acides biliaires secondaires en acidifiant le contenu colique. Les résultats se sont révélés contradictoires [67]. Une autre hypothèse suggère que l'ammoniaque est un promoteur de la carcinogenèse colique en stimulant la prolifération cellulaire. Or, un régime riche en fibres peut affecter la quantité d'ammoniaque libre dans le colon. Les fibres augmentent le nombre de micro-organismes dans le colon, ce qui affecte l'hydrolyse de l'urée en ammoniaque [69]. Lorsque les fibres sont en quantité limitée, les bactéries fermentent les protéines, ce qui augmente l'ammoniaque et par conséquent le pH. Les acides gras à chaîne courte diminuent le pH colique en formant des sels avec l'ammoniaque, diminuant ainsi l'ammoniaque libre dans l'intestin [69]. 105 Muqueuse normale Hyper prolifération Stimulation de la prolifération des cellules basales (acétate, propionate, butyrate) Inhibition de la prolifération des cellules au dessus de la crypte (butyrate) Adénome précoce Induction de l’apoptose (butyrate) Adénome intermédiaire Adénome avancé Inhibition de la prolifération (butyrate, propionate) Stimulation de la différenciation Hyper acétylation des histones Carcinome Métastases (butyrate) (butyrate) Altération de l’expression des gènes (butyrate) Effets sur la matrice extracellulaire (butyrate) Régression de la carcinogénèse in vivo (butyrate) Figure 8: Rôles des acides gras à chaines courtes dans les étapes de la Carcinogenèse colorectale 66 106 4. Biais de ces études Les résultats contradictoires de ces études peuvent s'expliquer de différentes manières. Il est difficile d'isoler les fibres alimentaires d'autres composés, par exemple les antioxydants polyphénoliques comme la quercétine. Un régime alimentaire riche en fibres est le plus souvent pauvre en produits d'origine animale puisque les fibres alimentaires sont des substances très volumineuses et rassasiantes. Les phytochimiques sont très présents dans les fibres non raffinées et beaucoup moins dans les produits raffinés, rendant difficile l'évaluation de l'effet des céréales complètes par rapport aux raffinées. Les études ne considèrent pas toutes la même quantité de fibres alimentaires qui sont un groupe très vaste et complexe à définir. 5. Mesures à prendre Même si l'effet protecteur des fibres sur le cancer colorectal n'est pas prouvé, il peut être intéressant de conseiller un enrichissement de l'alimentation en fibres, notamment les céréales complètes et les fruits et légumes. En effet, les fibres alimentaires protégeraient des maladies cardiovasculaires et favoriseraient le transit intestinal, la réduction du LDL-cholestérol, et moduleraient la glycémie [70]. L'idéal serait de varier les sources de fibres afin de consommer le plus grand nombre de sortes de fibres et d'atteindre des apports nutritionnels journaliers de 25g. Les sources de fibres alimentaires sont principalement les céréales, les fruits, les légumes et les légumineuses. Les céréales sont la source principale de fibres alimentaires représentées essentiellement en France par le blé. Les céréales complètes contiennent de 7 à 15% de fibres. Ce sont surtout des hémicelluloses insolubles, de la cellulose et de la lignine. Les fibres sont contenues dans l'enveloppe du grain et dans le germe. Ainsi, les céréales raffinées sont moins riches en fibres. 107 Les légumes secs contiennent environ 25% de fibres solubles. Cependant, une fois hydratées, les fibres représentent 8 à 10% du poids des légumes. Les fruits et les légumes contiennent des quantités très faibles de fibres dues à leur teneur en eau importante [71]. Certains aliments contiennent d’importantes quantités de fibres (Tableau 6). Il est nécessaire de les consommer régulièrement pour atteindre 25 grammes par jour. ALIMENT APPORT EN FIBRES (grammes) 200 grammes de légumes secs cuits 16 40 grammes de céréales au son 11,6 40 grammes de pain complet 2,89 30 grammes de flocons d’avoine 3 1 artichaut cuit 7,5 3 pruneaux 4,8 1 poire 3,2 1 pomme 3,1 1 portion de haricots verts 6 1 portion de tomates 1,2 Tableau 6 : Teneur en fibres des aliments 71 III. Le calcium 1. Effets Le calcium est un important médiateur de nombreux processus physiologiques incluant la prolifération de l'épithélium cellulaire. Des études in vitro et chez l'animal ont confirmé l'effet antiprolifératif du calcium [72, 73]. Chez l'Homme, les résultats sont plus contradictoires: certaines études montrent une relation inverse calcium/adénome ou cancer colorectal [74, 75] mais peu montrent une association inverse réellement significative [73, 76]. L'enquête réalisée à partir de questionnaires alimentaires sur 348 femmes atteintes de cancer colique et 164 atteintes de cancer rectal a été comparée aux 108 résultats de questionnaires alimentaires remplis par des patientes en bonne santé [73]. Un odds ratio de 0,8 (intervalle de confiance 95% : 0,4-1,0) a été évalué pour le cancer du colon et 0,6 (0,3-1,1) pour le cancer du rectum pour des quantités journalières de calcium de 1 396 mg. De même, une autre étude cas-témoins réalisée sur 746 cas et 746 témoins [76] a obtenu un risque relatif égal à 0,42 (0,25-0,69). D'autres études ne montrent aucun rapport entre le statut en calcium et le risque de cancer colorectal [75]. Le calcium diminue principalement le risque d'adénomes ou de cancer au niveau du colon proximal. Dans une étude de 2003, le risque de développer un cancer du colon proximal est diminué de 32% chez les hommes. Dans une autre, le risque de récurrence d'adénomes dans le colon droit est diminué de 52% contre 12% pour le colon gauche [77]. Les études sur la supplémentation en calcium ont donné des résultats plus probants. Une supplémentation de 500mg/j a diminué le risque de 31% par rapport aux non-utilisateurs de compléments alimentaires. Dans une autre étude, entre deux groupes supplémentés à 985mg et 337mg de calcium après ajustement de l'énergie, une diminution du risque relatif de 46% a été observée [78]. 2. Mécanismes - Liaison aux acides biliaires et aux acides gras Le calcium se lie aux acides biliaires secondaires et aux acides gras ionisés dans le colon pour former des savons insolubles. Or les acides gras et les acides biliaires secondaires produits lors de la digestion des graisses sont très irritantes pour les cellules de l'épithélium et sont potentiellement promoteurs du cancer colorectal [78]. Cependant, une série d'études in vitro a montré que les acides biliaires ne sont pas précipités par le calcium soluble mais que le phosphate est nécessaire. Une agrégation hydrophobe se crée entre les acides biliaires et le phosphate de calcium. Le calcium ne réduit pas les effets cytotoxiques des acides biliaires sur les cellules épithéliales colorectales tandis que le phosphate de calcium les suppriment [79]. 109 - Effet direct Le calcium pourrait agir indépendamment par un effet direct sur la différenciation cellulaire et sur l'apoptose en liaison avec la vitamine D, sur la libération intracellulaire du calcium, l'activation de la calmoduline et la phosphorylation d'autres enzymes cellulaires [80]. 3. Biais Les différents types de produits laitiers pourraient avoir des effets différents sur la cancérogenèse colorectale. Les fromages notamment n'ont aucun effet protecteur tandis que les produits laitiers frais comme le lait ou les yaourts pourraient peut-être avoir un effet protecteur. Les produits laitiers contiennent également des graisses pouvant interférer avec l'action du calcium. Ceci expliquerait qu'une supplémentation en calcium apporte un effet protecteur plus marqué. 4. Conduite à tenir Les études publiées ne concluent pas à un effet du calcium chez l'Homme. Cependant, à fortes doses, notamment grâce à une supplémentation, l'effet est plus marqué. La diminution du risque a été observée à partir de 700 mg de calcium par jour mais au-delà de 1000 mg de calcium par jour, il n'a pas été constaté de diminution du risque de cancer colorectal supplémentaire [77]. IV. La vitamine D 1. Introduction Notamment associée au calcium dans les produits laitiers, la vitamine D a été étudiée au sein d'études sur le calcium ou séparément. La complexité de ces études réside dans la difficulté d'évaluer la quantité de vitamine D absorbée. En effet, la vitamine D n'est pas seulement apportée par l'alimentation mais aussi produite au niveau endogène à partir du cholestérol au niveau de la peau sous l'action des rayons solaires. Dans les produits laitiers, la vitamine D contenue est 110 de type D3, appelée également cholécalciférol. Celle-ci est transformée au niveau du foie en 25-hydroxyvitamine D3 et à nouveau hydroxylée au niveau rénal en 1,25- dihydroxyvitamine D3. Les études portent essentiellement sur la 25-hydroxyvitamine D3 dont la concentration plasmatique dépend de l'exposition aux UV et de la consommation alimentaire en vitamine D [81]. 2. Effets En 1980, Garland et Garland [82] ont émis l'hypothèse que la vitamine D pourrait être un facteur protecteur du cancer colorectal. Cette hypothèse est née de la constatation que la mortalité par cancer du colon aux États-Unis était plus importante dans les régions où la population était la moins exposée aux UV. Les études concernant la relation vitamine D/adénome ou cancer colorectal sont contradictoires si l'on s'en tient au risque global pour le colon et le rectum réunis et à la vitamine D absorbée [83]. Par contre, en tenant compte d'une part du métabolite de la vitamine D, la 25hydroxyvitamine D3 et d'autre part du site de développement de l'adénome ou du cancer, on observe des résultats plus concordants. Ainsi, plusieurs études ont montré une association inverse forte entre la 25hydroxyvitamine D3 et le risque de développer un cancer du rectum [84, 86]. Concernant le colon dans sa globalité, les résultats sont non significatifs dans la plupart des études, mais la relation inverse devient significative sur le colon distal tandis que l'association avec le colon proximal reste nulle [85]. De même, les études reliant la 25-hydroxyvitamine D3 aux adénomes sont majoritairement positives: Ainsi, une étude américaine de 2001 a montré une relation inverse linéaire entre ces deux éléments avec une diminution du risque de développer un adénome de 26% à chaque augmentation de la concentration sérique en 25-hydroxyvitamine D3 de 10 ng/ml [85]. Les études sur la 1,25-dihydroxyvitamine D3 ont conclu à une absence de lien avec les adénomes ou avec les cancers colorectaux [86]. 3. Mécanismes 111 Les études expérimentales menées sur l'animal ont montré que la vitamine D diminue l'apparition de tumeurs colorectales chimiquement induites [88] notamment en inhibant la prolifération des cellules épithéliales et en augmentant l'apoptose. Ce dernier effet a également été mis en évidence sur des lignées cellulaires de tumeurs colorectales et sur des lignées cellulaires d'adénomes. Transposé à l'Homme, l'effet de la vitamine D serait dépendant du Récepteur à la Vitamine D(VDR) exprimé dans de nombreux tissus normaux du corps humain mais aussi dans les tumeurs solides comme les tumeurs colorectales. Le niveau de VDR serait relié au degré de différenciation cellulaire [88]. De plus, il existe un polymorphisme au niveau du gène codant pour le VDR. Une étude sur ce polymorphisme [89] émet l'hypothèse que le génotype VDR Fok 1 est associé aux adénomes de grande taille suggérant que le génotype influence la transformation d'adénomes en phénotypes plus malins. Une autre étude [86] propose l'implication de la vitamine D dans le contrôle de l'expression d'un oncogène le myc-c lui-même impliqué dans la prolifération et la différenciation cellulaire. Enfin, nombre d'études ont recherché l'implication du métabolite actif de la vitamine D, la 1,25-dihydroxyvitamine D3 dans le processus tumoral. In vitro, la 1,25-dihydroxyvitamine D3 jouerait un rôle dans la prolifération cellulaire et la différenciation des lignées cellulaires humaines de cancer coliques [90] par une action directe ou indirecte génomique par le VDR intracellulaire. Enfin, en lien avec le calcium, le VDR est impliqué dans la résorption depuis la lumière intestinale du calcium. Ainsi, l'allèle F codant pour le VDR est associé à une meilleure résorption du calcium ce qui empêcherait le calcium de se lier aux acides gras et aux acides biliaires contenus dans le colon. 4. Biais La vitamine D est souvent associée au calcium et interagit avec celui-ci, il est difficile d'isoler l'effet de la vitamine D. 112 La quantité totale de la vitamine D n'est pas prise en compte dans toutes les études car il n'est pas simple d'évaluer la vitamine D provenant du cholestérol transformé par les ultra-violets. 5. Conduite à tenir Les études laissent penser que la vitamine D protégerait du cancer du colon distal et du rectum. Cependant, les mécanismes restent flous. Les ANC (apports nutritionnels conseillés) en vitamine D recommandés sont de 5µg notamment pour l'exercice de ses propriétés antirachitiques. La vitamine D est contenue dans les abats comme le foie, les poissons gras, les jaunes d'œufs, le lait entier, les fromages et le beurre. V. Les vitamines antioxydantes des fruits et légumes 1. Introduction Les études sur la consommation des fruits et des légumes ne mettent pas en évidence un effet tranché sur le risque de cancer colorectal. Une méta analyse de 2003 a conclu à une diminution modérée mais restant significative du risque de développer un cancer colorectal lors de grosses consommations de fruits et légumes [91]. D'autres études ne montrent aucun effet des fruits et des légumes [92]. Concernant les adénomes, les résultats sont là aussi inconsistants. Une étude a conclu à une association inverse mais non significative, une étude japonaise a même conclu à une absence totale d'effet des fruits et légumes [93]. En étudiant séparément les fruits et les légumes, on obtient des résultats plus consistants. Concernant les fruits, globalement, on n'observe pas d'effet significatif des fruits sur le risque de cancer colorectal [94]. Les études de cohorte principalement sont non significatives tandis que les études cas-témoins indiquent une diminution significative légère. Par site, on observe un effet protecteur significatif des fruits sur le rectum mais pas sur le colon et au sein même du colon, il n'y a pas d'association au colon proximal ni au colon distal [92]. 113 Les légumes ne sont également pas associés à une diminution significative du risque de cancer colorectal. Tout comme les fruits, les études cas-témoins montrent une diminution significative contrairement aux études de cohorte le plus souvent non significatives. A l'opposé des fruits, la méta analyse de 2003 a montré un effet protecteur significatif des légumes sur le colon mais pas sur le rectum. Plus précisément, la diminution du risque de cancer colorectal aurait lieu au niveau du colon distal mais pas du colon proximal [92]. Les résultats discordants de ces études pourraient être dus à la complexité de la composition des fruits et des légumes. En effet, ils sont composés entre autres de fibres alimentaires, de folates, de phytoestrogènes, de vitamines… De plus, la cuisson pourrait modifier l'effet des fruits et légumes. Une méta analyse comprenant cinq études cas-témoins et une étude de cohorte montre des résultats contradictoires [95]. Une des hypothèses avancée pour expliquer une différence d'effet entre les végétaux cuits et crus est que la cuisson peut détruire certains nutriments et certaines enzymes sensibles à la chaleur ou altérer leurs structures. 2. Les vitamines anti-oxydantes a. La vitamine C La vitamine C ou acide ascorbique est une vitamine hydrosoluble principale antioxydant de la phase aqueuse du milieu intérieur. La vitamine C peut réduire les radicaux superoxydes, les radicaux hydroxyles et l'oxygène singulet, présents dans les milieux intra et extracellulaire. Ces radicaux peuvent causer des modifications oxydatives de l'ADN. Ces dommages oxydatifs consistent en des modifications de bases de l'ADN, des sucres ou encore en des cassures de brins. La vitamine C agit de concert avec la vitamine E pour inhiber l'oxydation des lipides membranaires [96]. L'action de la vitamine C sur le blocage de la formation de N-nitrosamines et nitrosamides qui sont des composés cancérigènes est une hypothèse confirmée par des études chez l'animal et chez l'Homme [96]. Les nitrosamines sont formées par la condensation en milieu acide des nitrites provenant de l'eau ou 114 des légumes avec les amines secondaires ou tertiaires contenus dans les aliments. La 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine, un des composés reflétant l'oxydation de la base guanosine par le radical hydroxyle et par conséquent reflétant les dommages subis par l'ADN a été mesurée au niveau urinaire dans une étude sur la vitamine C et E. Si les individus supplémentés avaient une excrétion urinaire en 8-hydroxy-2' -deoxyguanosine supérieure aux non supplémentés, cette différence s'est avérée non significative après ajustement [97]. Les études sur la supplémentation en vitamine C ont monté une association inverse faible mais non significative avec la prévalence d'adénomes colorectaux [98]. Ces deux études ont été réalisées sur un temps long proche de 10 ans et avec des quantités de vitamine C de l’ordre de 6 fois les AJR. Une autre étude séparant les deux sexes a obtenu une association inverse significative chez la femme mais pas chez l'homme. La mesure de la concentration sanguine en vitamine C chez des patients porteurs de tumeurs colorectales et chez les patients avec une muqueuse normale a montré des concentrations plus faibles chez les patients cancéreux par rapport aux patients en bonne santé pouvant suggérer un effet protecteur de la vitamine C [99]. Dans une grande étude de cohorte menée aux États Unis sur plus de 10 ans, il n'a pas été observé de diminution du risque de mortalité par cancer colorectal. Chez l'homme, il existe une diminution du risque pour une utilisation supérieure à 10 ans à des doses de l’ordre de 6 à 7 fois les AJR mais pas chez la femme. L'effet est surtout significatif avant 65 ans mais pas après [100]. Par site, la diminution du risque est importante pour le cancer du rectum mais elle est inexistante pour le colon. Une grande majorité de ces études ne met pas en évidence d’effet de la vitamine C. Cependant, les doses utilisées lors de la supplémentation sont largement supérieures aux AJR. L’étude SUVIMAX [101] a, quant à elle, été réalisée à des doses nutritionnelles de 120mg/jour de vitamine C sur 13 017 personnes, ce qui correspond à deux fois les AJR. En plus de la vitamine C, les personnes incluses dans l'étude ont reçu 6 mg de β-carotène, 30 mg de vitamine E, 100 µg de sélénium et 20 mg de 115 gluconate de zinc chaque jour. Une réduction du risque de développer un cancer colorectal a été observée chez les hommes mais pas chez les femmes. La différence des habitudes alimentaires entre hommes et femmes pourrait être à l’origine de cette distinction. En effet, globalement, les femmes consomment naturellement davantage de fruits et légumes que les hommes. Les apports nutritionnels conseillés en vitamine C sont de 110 mg chez l'homme et chez la femme. Ils sont difficiles à atteindre chez les personnes consommant peu de fruits et légumes. En effet, la vitamine C est contenue dans un grand nombre de fruits et de légumes. Ainsi, 75 mg de vitamine C sont contenues dans 600 g de pommes, 60g de brocolis, 1 kg de carottes, 120 g d’orange, 100 g de chou vert. b. La vitamine E La vitamine E est un complexe de 8 composés chimiques : 4 tocotrienols α, β, γ, δ et 4 tocophérols α, β, γ et δ. Les deux composés impliqués dans la cancérogenèse colorectale sont l' α et le γ tocophérol [102]. La vitamine E est un donneur d'hydrogène. Elle réduit les radicaux peroxyles lipidiques en peroxydes. Le produit issu de cette réaction est particulièrement actif dans l'inhibition de la propagation de la réaction radicalaire et de la peroxydation des lipides [102]. Tout comme la vitamine C, l'α tocophérol inhibe la formation des nitrosamines dans la phase lipidique [103]. Dans l'étude sur la vitamine C et E [101], la 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine est augmentée de façon non significative chez les utilisateurs de vitamine E en supplémentation comparée aux non-utilisateurs. Globalement, les études sur l' α tocophérol n'ont pas mis en évidence un lien significatif entre l' α tocophérol et le risque de développer un adénome colorectal ou un cancer colorectal [98]. Ces études ont toutes utilisées des doses de vitamine E très importantes de l’ordre de 4 à 5 fois les AJR en vitamine E qui sont de 10 mg/j. Quelques études sont toutefois positives [104]. Une étude de cohorte de grande taille a conclu à une association inverse positive chez l'homme mais pas chez la femme. Cette étude va cependant dans le même sens que les précédentes. En effet, les hommes qui consomment peu de vitamine E dans leur alimentation 116 quotidienne, présentent une diminution du risque de développer un cancer colorectal lors d’une supplémentation alors que les femmes qui en consomment d’avantages se retrouvent avec des doses de vitamines E journalières de plusieurs fois les AJR. Enfin, l'étude "American Cancer Society's Cancer Prevention Study II Cohort" [100] a noté une relation inverse lors d'une supplémentation par vitamine E sur une période inférieurs à 10 ans alors qu'une utilisation supérieure à 10 ans a supprimé cet effet bénéfique. Enfin, l'étude Suvimax [101] a conclu à une diminution du risque de cancer colorectal pour des doses de vitamine de 30 mg/j. Le γ tocophérol quant à lui, possède des propriétés que l'α tocophérol n'a pas. Ainsi, l'expression du gène codant pour la protéine ras-p21 est diminuée par le γ tocophérol mais pas par l' α tocophérol. Or, cette protéine est connue pour être un promoteur de l'oncogenèse. De plus, le γ tocophérol peut d'avantages que l' α tocophérol up-réguler l'expression de la protéine P-PAR dans les cellules coliques cancéreuses. Cette protéine peut réduire la croissance tumorale en inhibant la prolifération cellulaire et en induisant l'apoptose [105]. Les ANC journaliers en vitamine E sont de 12 mg. Les principales sources alimentaires sont les huiles végétales, les fruits oléagineux et les fruits secs, certains légumes et fruits frais comme les épinards, les choux, les poivrons, les petits pois, les kiwis et les prunes mais aussi les céréales complètes, le lait et les produits laitiers et les œufs. c. Caroténoïdes/vitamine A La vitamine A existe sous deux formes: les dérivés du rétinol et les caroténoïdes provitaminques A. Globalement, les dérivés du rétinol sont apportés par les produits animaux comme le foie, les poissons très gras et les produits laitiers gras alors que les caroténoïdes sont contenus dans les produits végétaux. Ces caroténoïdes sont au nombre de trois: l’α-carotène, le β-carotène et le βcryptoxanthine [98]. Les études concernent donc essentiellement les caroténoïdes provitaminiques A. Mais beaucoup d'études font l'amalgame entre la vitamine A et les caroténoïdes provitaminiques A. 117 Ainsi, une étude s'intéressant aux concentrations plasmatiques en caroténoïdes, que ce soit l'α -carotène, le β -carotène ou le β-cryptoxanthine, a montré des concentrations plus faibles chez les patients porteurs d'adénomes par rapport au groupe témoins suggérant un lien entre ces caroténoïdes et le cancer colorectal [106]. Concernant les adénomes, une étude s'est intéressée au lien entre la prévalence d'adénomes colorectaux et les différents caroténoïdes provenant de l'alimentation mais aussi de la supplémentation. Seule la supplémentation par le β-carotène y est associée à une réelle diminution de la prévalence d'adénomes [98]. Cependant, cette étude n'a porté que sur très peu de personnes et les doses de β-carotène utilisées sont très importantes de l'ordre de 7 fois les AJR. Les AJR en β-carotène sont de 800 µg/j. Toujours dans cette étude, ce résultat est comparé aux résultats d'autres études via une revue de la littérature. 8 études concernant la vitamine A et les caroténoïdes y sont citées. Peu concluent à un effet sur les adénomes colorectaux. De même, l'analyse finlandaise de l'étude ATBC [107] n'a pas détecté d'effet sur l'incidence du cancer colorectal par la supplémentation par 20 µg/j de βcarotène, soit 3 fois les AJR pendant 5 à 8 ans. Les hypothèses relatives aux mécanismes d'action des caroténoïdes sur la cancérogenèse colorectale sont variées et nombreuses. En plus de contenir des caroténoïdes à activité provitaminique A, les végétaux peuvent également contenir des caroténoïdes oxygénés qui posséderaient la capacité à capter les radicaux libres et seraient davantage impliqués dans l'effet protecteur que les caroténoïdes provitaminiques A. En plus de posséder des propriétés antioxydantes, les caroténoïdes exerceraient une activité anti-tumorale en interagissant directement avec les produits d'oncogènes codant pour des protéines transformantes qui sont normalement réprimées mais qui peuvent être exprimées sous l'action de divers agents alkylants [108]. Les caroténoïdes stimuleraient les communications entre cellules via les "jonctions gap" ou jonctions communicantes. En effet, il a été observé que ces jonctions disparaissaient lors du processus de cancérogenèse. Ils seraient impliqués dans la différenciation cellulaire, l'apoptose et induiraient les systèmes enzymatiques détoxifiants [108]. 118 Les apports nutritionnels conseillés en vitamine A sont exprimés sous forme d'équivalents rétinol(ER) et sont de 800 ER/j pour l'homme et de 600 ER /j pour la femme avec un apport de caroténoïdes d'environ 60%. Les aliments les plus riches en caroténoïdes sont: - La carotte : 135 à 150 ER/100g - Les épinards : 68 ER/100g - Les fruits : 23 à 46 ER/100g 3. Conclusion Les résultats contradictoires des études sur les vitamines antioxydantes peuvent s'expliquer de différentes manières. D'abord, les vitamines interagissent entre elles. Ainsi, la vitamine C peut régénérer la forme active de l'α-tocophérol en réduisant sa forme radicale. Cependant, la supplémentation en vitamine C et E ne montre pas d'interactions entre ces deux vitamines par la mesure de la 8hydroxy-2'-deoxyguanosine [97]. Le β-carotène peut être converti en vitamine A en présence de vitamine E. L'absorption de la vitamine E est réduite quand les concentrations en vitamine A et en β-carotène sont élevées. Enfin, suite à ces résultats contradictoires, de nouvelles hypothèses ont été émises. En effet, si les radicaux libres sont responsables de stress oxydatif, ils sont également impliqués dans des réactions de phagocytose des microorganismes, de détoxification et d'apoptoses [109]. Or, les cellules précancéreuses peuvent être éliminées par apoptose. En interférant avec l'élimination de ces cellules, les antioxydants pourraient induire la cancérogenèse. Ceci expliquerait qu'un certain nombre d'études ne montrent pas d'effet protecteur des antioxydants. Les doses utilisées pour mener les études sont trop importantes par rapport aux besoins quotidiens et les durées de supplémentation sont trop longues. En guise de conclusion, cette étude déconseillerait de supplémenter en vitamines antioxydantes les patients porteurs d'adénomes colorectaux. Cette 119 recommandation peut être étendue aux personnes possédant des antécédents familiaux. VI. Les flavonoïdes 1. Introduction Les composés phénoliques sont constitués de deux classes principales : les acides phénoliques et les flavonoïdes. La classe des flavonoïdes est définie par une structure de base commune composée de trois cycles dont deux aromatiques et un hétérocycle oxygéné aromatique. Figure 9: Structures chimiques des flavonoïdes 110 Selon le degré d'oxydation, de substitution, de conjugaison et de polymérisation, plusieurs sous-classes sont définies contenant un grand nombre de composés essentiellement contenus dans les fruits et légumes et dans certaines boissons comme le thé, le café, le vin rouge [110]. Tableau 7 : Les différents flavonoïdes 111 Quercétine Flavonols Myricétine Kaempférol (-) Epicatéchine Flavanols (+) Catéchine Gallate d'(-) épigallocatéchine 120 Apigénine Flavones Lutéoline Naringénine Hesperetine Flavanones Eriodictyol Cyanidine Malvidine Delphinidine Anthocyanidines Pelargonidine 2. Effets Une première étude s'est appliquée à démontrer l'action antioxydante des flavonoïdes. Partant de l'hypothèse que la pratique du sport induit un stress oxydatif, il a été administré à trente cyclistes lors d'un exercice à la place de l'eau une solution placebo ou une solution contenant divers polyphénols dont des anthocyanes, des flavonols, des dérivés hydroxycinnamiques, des stilbènes et des acides ellagiques. Différentes mesures de marqueurs de l'oxydation ont été réalisées sur les prises de sang effectuées juste après l'exercice et 45 minutes après mais il n'a pu être démontré de différences dans le statut oxydatif total des 121 sportifs ayant pris les flavonoïdes comparé aux sportifs ayant reçu le placebo [112]. Une étude hollandaise réalisée dans la ville de Zutphen [113] a suivi 805 hommes âgés de 65 à 84 ans pendant 5 ans. Cette étude n'a pas montré d'association entre les deux flavonoïdes testés : flavanol et flavone et la mortalité par cancer colorectal. Ces deux flavonoïdes ont également été étudiés dans une grande étude de cohorte comprenant 120 850 hommes et femmes. Tout comme dans l'étude précédente, aucun lien avec le cancer du colon n'a été mis en évidence [114]. Enfin, une étude prospective finlandaise sur 24 ans n'a pas montré de diminution du risque de cancer colorectal lors de la consommation de flavanol [115]. Une étude japonaise Ohsaki a tenté de relier la consommation de thé vert riche en flavonols et en catéchines à la mortalité par cancer colorectal. La consommation croissante de thé vert n'a pas été reliée à une diminution de la mortalité par cancer colorectal. Ce résultat a été confirmé par une méta-analyse regroupant 9 études sur le cancer colorectal [116]. Dans cette méta-analyse, 19 études sur le cancer du colon seul et 18 études sur le cancer du rectum seul ont été relevées mais aucune association n'a été notée. Au contraire, trois études ont conclu que le thé était associé à une diminution du risque du rectum mais pas du colon [117]. 3. Mécanismes Les flavonoïdes sont considérés comme des antioxydants puissants grâce à leur potentiel redox bas et leur capacité à donner des électrons et des atomes d'hydrogène. Le rôle des flavonoïdes en tant qu'antioxydants a été résumé par six mécanismes: - la capture directe des radicaux libres, la down-régulation de la production de radicaux, l'élimination des précurseurs de radicaux, la chélation des métaux, l'inhibition de la xanthine oxydase, 122 - l'élévation des antioxydants endogènes [118]. De nombreux flavonoïdes agissent comme des agonistes estrogéniques naturels qui entrent en compétition avec les estrogènes endogènes pour la liaison aux récepteurs estrogéniques de type II, résultant en une diminution de l'activation des voies métaboliques estrogéniques. Cette activité estrogénique a été corrélée à leur capacité antitumorale [119]. De très nombreuses autres études se sont intéressées à un flavonoïde en particulier et ont mis en évidence des propriétés propres à chaque flavonoïde. Ainsi, la quercétine posséderait la capacité de capter les radicaux libres grâce à son groupement phénolique, d'induire l'apoptose et d'inhiber la prolifération cellulaire. Sur des cellules Caco 2, une inhibition significative de la prolifération cellulaire a été observée avec une augmentation des concentrations en quercétine et avec une augmentation du temps d'incubation avec la quercétine [120]. Sur des lignées cellulaires humaines de cancer colique HCT 116 et HT 29, la quercétine à basse concentration agit comme un phytoestrogène et stimule la prolifération cellulaire via l'activation des récepteurs aux estrogènes puis de la protéine intracellulaire tyrosine kinase. Cependant, la quercétine induirait l'inhibition de la prolifération cellulaire à forte concentration. Le gallate d'épigallocatéchine et l'épigallocatéchine sont des inhibiteurs de la croissance des cellules HCT 116 et des cellules Caco 2. De plus, ils inhiberaient l'angiogenèse et certaines enzymes comme l'urokinase [121]. Les oligomères procyanidiques inhiberaient les cassures des brins d'ADN et les activités enzymatiques de la COX 2 et de l'ADN topoisomérase II, ils modulent la production de monoxyde d'azote par les macrophages possédant une NO synthase inductible. Enfin, ils affectent la ribonucléase réductase qui convertit les ribonucléotides en desoxyribonucléotides nécessaires la synthèse de l'ADN [122]. 4. Biais 123 Les études réalisées chez l'Homme sont faussées par la difficulté à évaluer la quantité de flavonoïdes ingérée. De plus, l'efficacité antioxydante des flavonoïdes est limitée in vivo par une capacité de résorption faible pour certains flavonoïdes. De plus, les taux plasmatiques observés sont faibles et les demi-vies plasmatiques sont de l'ordre de quelques heures seulement. Ce qui contraste avec les caractéristiques des vitamines antioxydantes. Enfin, les flavonoïdes sont métabolisés par le foie et l'intestin et induisent les enzymes de phase II, ils sont reconnus par l'organisme comme des xénobiotiques donc comme potentiellement toxiques par l'organisme. Les flavonoïdes ont la capacité de restaurer l'α tocophérol. En captant les radicaux libres, ils protègent l'α tocophérol de la consommation par ces mêmes radicaux libres. Enfin ils convertissent les radicaux de tocophérols en αtocophérol [122]. 5. Mesures à prendre Les différentes sous-classes de flavonoïdes sont contenues dans [120]: Flavonols : Oignons, brocolis, cerises, thé, vin rouge Flavones : Persil, thym Flavanones : Citrons Catéchines : Pommes, thé Anthocyanes : Cerises, raisins Isoflavones : Graines de soja, légumes Tableau 8 : Sources alimentaires des différents flavonoïdes La consommation moyenne journalière en flavonoïdes doit être de 1 gramme par jour. VII. Les folates 1. Introduction 124 Les folates sont de vitamines hydrosolubles du groupe B, appelées également vitamine B9, nécessaires à la formation des coenzymes impliquées dans la synthèse des purines et des pyrimidines. À cause de ce rôle dans la synthèse de l'ADN et de l'ARN, le rôle des folates a été très étudié. Car, en conséquence, un déficit de folates dans les tissus à réplication rapide diminue la synthèse en ADN, conduisant à une réduction de la prolifération cellulaire, une altération de la physiologie des cellules, et conduisant à des cellules morphologiquement anormales. Cependant, s'il est bien établi qu'un déficit en folates réduit la croissance des tissus néoplasiques, cela ne signifie pas que les tissus normaux souffrant d'un déficit en folates soient moins susceptibles de se transformer en lésion cancéreuse [123]. 2. Effets Une étude de cohorte de 2002 sur une population néerlandaise a conclu à une association inverse entre les folates et le cancer du colon avec un risque relatif égal à 0,73 (intervalle de confiance 95%, 0,46-1,17) entre le groupe consommant les plus grandes quantités de folates et celui en consommant le moins. De même, une réduction du risque de cancer du rectum a été observée mais uniquement chez l'homme [123]. Ce résultat semble concordant avec celui d'une étude prospective étudiant les liens folates/cancer colorectal/caféine/tabac [124]. On y démontre une association inverse mais non significative entre les folates et le risque de développer un cancer colorectal. Mais par site, l'association inverse est significative pour le colon avec une diminution du risque de 39% (RR=0,61, IC 95% 0,41-0,91) mais reste non significative pour le rectum. Une autre étude prospective sur une population de femmes américaines a montré une petite diminution du risque de développer un cancer colorectal [125]. 3. Mécanismes Les folates ont un rôle central dans la méthylation de nombreux composés. Les folatesfournissent des groupements méthyl pour la conversion d'homocystéine en méthionine, qui est ensuite convertie en S-adénosylméthionine lui-même correspondant au donneur universel de groupement méthyl intervenant dans la 125 méthylation d'un grand nombre de substrats comme l'ADN, l'ARN et les protéines. Les folates jouent donc un rôle crucial dans la méthylation de l'ADN, sa stabilité, son intégrité et sa réparation. Un déficit en folates conduit donc à une diminution de la méthylation de l'ADN. La méthylation de l'ADN maintient des régions génomiques dans un état de transcription latent [126]. Inversement, l'hypométhylation globale peut faciliter l'expression d'oncogènes conduisant à une augmentation de la prolifération cellulaire. L'hypométhylation d'oncogènes dont le rôle est critique peut conduire à la surexpression de gènes menant à une dérégulation de la prolifération cellulaire. Une hyperméthylation de certains promoteurs de gènes a été reportée. Une hypothèse suggère que l'hypométhylation globale pourrait induire une hyperméthylation régionale de certaines zones [127]. Un déficit en folates peut conduire à une sous-incorporation d'uracile dans l'ADN. Sous forme de 5,10-tetrahydrofolate, les folates sont des donneurs de méthyl servant à la conversion de l'UMP en TMP. Un déficit en folates conduit donc à une diminution du TMP, ce qui conduit à une incorporation anormale de l'uracile dans l'ADN à la place de la thymidine, résultat qui a été relié à des cassures des brins d'ADN [125]. 4. Biais Il existe un polymorphisme sur l'enzyme catabolisant les folates, la methylènetetrahydrofolate réductase. Cette enzyme réduit le 5,10- methylènetetrahydrofolate en 5-méthyltetrahydrofolate et dans le même temps transforme l'homocystéine en méthionine. Le génotype normal de cette enzyme est le génotype CC. Cependant, il existe également le génotype CT qui correspond à 65% de l'activité normale et le génotype TT correspondant à 30% de l'activité de l'enzyme normale. Ces génotypes sont obtenus par le remplacement d'une cytosine par une tyrosine en position 677. Le génotype TT entraîne donc une augmentation de la concentration en 5,10-methylènetetrahydrofolate. Ce génotype a été associé à une diminution du risque d'adénomes colorectaux lors de niveaux plasmatiques en folates élévés et à une augmentation du risque lors de concentrations plasmatiques faibles [128]. 5. Conclusion 126 Les études se montrent concluantes sur la protection des folates dans le cancer du colon mais pas dans le cancer du rectum. Les ANC des folates sont de 300 µg/j chez l'homme et 330 µg/j chez la femme. Les folates sont essentiellement contenus dans les légumes à feuilles vertes, les fruits frais, les épinards, le cresson, la mâche, les haricots verts, les carottes, les choux mais aussi dans les viandes, les abats, les poissons, les œufs, le lait et les germes de céréales [129]. VIII. Le sélénium 1. Introduction Le sélénium est un élément trace essentiel dont les deux composés dérivés les plus communs dans l'alimentation sont la sélénite et la sélénométhionine. Le sélénium participe en tant que groupe prosthétique à la structure et à la conformation spatiale de plusieurs protéines dont quelques enzymes comme la glutathion peroxydase. Le rôle de cette enzyme est de protéger les membranes cellulaires contre les dommages oxydatifs en supprimant les lipides peroxydés et les peroxydes d'hydrogène [130]. 2. Effets Plusieurs études se sont intéressées à la correlation tumeur colorectale / concentration plasmatique en sélénium. Une étude rétrospective [131] a conclu globalement que les patients avec un taux plasmatique de sélénium inférieur à 70 µg/L avaient une espérance de vie plus faible que les patients avec un taux supérieur. Cependant, en comparant le groupe témoins au groupe de patients atteints de cancer colorectal, il n'a pas été démontré de différence de concentration plasmatique en sélénium entre ces deux groupes. En examinant les stades tumoraux selon la classification TNM, il existe une diminution significative du sélénium sérique avec la progression tumorale. Après exérèse de la tumeur, une diminution non significative de la concentration plasmatique en sélénium a été observée entre avant et après l'exérèse. D'autres études vont dans le sens de cette étude avec des concentrations plasmatiques identiques entre les cas et les témoins [130]. 127 Une supplémentation en sélénium sur des 36 hommes pendant 9 mois a été associée à une concentration sérique en sélénium deux fois plus élevée dans le groupe supplémenté par rapport aux témoins. Pourtant la supplémentation par 247 µg de sélénium soit 5 fois les AJR n'a été associée qu'à une modeste diminution du risque de récurrence d'adénomes qui s'est finalement avérée non significative [132]. Concernant le cancer colorectal, il a été trouvé une diminution marginale mais significative du risque de cancer colorectal [133]. 200 µg de sélénium, soit 4 fois les AJR, ont été utilisés dans ces études. Il n’existe qu’un faible intervalle entre la dose utile et la dose toxique en sélénium, ce qui peut expliquer la difficulté à conclure sur la supplémentation si le statut en sélénium n’est pas connu. Nombre de ces études ne montrent pas d'effet significatif protecteur du sélénium mais elles ont été réalisées avec des doses très largement supérieures aux doses physiologiques. L'étude Suvimax a quant à elle utilisé des doses de 100 µg de sélénium, soit 2 fois les AJR et a conclu à une diminution du risque. 3. Mécanismes Le sélénium pourrait agir selon plusieurs mécanismes. D'abord, il entraînerait une protection directe contre les dommages oxydatifs par son rôle antiradicalaire mais il pourrait aussi protéger contre les métabolites cytotoxiques issus de l'oxydation. De plus, il pourrait posséder un effet sur la carcinogenèse, il aurait la capacité à stimuler l'apoptose et à maintenir l'intégrité membranaire [134]. Le sélénium interviendrait dans la méthylation de l'ADN. Ainsi, une étude expérimentale s'est intéressée à une lignée cellulaire de cellules cancéreuses coliques, les cellules caco-2. Ces cellules ont été exposées à 0, 1 ou 2 µmol de sélénite/L. L'ADN isolé de ces cellules était hypométhylé dans les cellules non traitées comparé aux cellules traitées par 1 ou 2 µmol de sélénite/L. Plus précisément, la région du promoteur p53 impliqué dans la cancérogenèse était hypméthylée en l'absence de traitement par sélénite [135]. Reproduite chez le rat, cette expérience a donné des résultats similaires: la supplémentation de rats avec 0, 1 ou 2 mg/kg de sélénium sous forme de sélénite 128 ou de sélénométhionine a conduit à de l'ADN davantage méthylé lors de la suppléméntation [135]. Enfin, le sélénium possède un rôle d’immunomodulateur. A dose faible, il stimule le système immunitaire tandis qu’à dose élevée, il l’inhibe. A dose physiologique, il stimule la formation d’anticorps et l’activité de nombreuses cellules immunocompétentes comme les lymphocytes T auxiliaires, T cytotoxiques et les cellules NK [136]. 4. Conclusion Les apports nutritionnels conseillés en sélénium sont de 1 µg/kg/j. Les aliments qui en contiennent sont très variés. Ainsi, les produits les plus riches sont les poissons, les œufs, les viandes, les fromages, le lait, les noix, l'ail, la levure de bière, les germes de blé, le chou mais les légumes et les fruits en sont pauvres [129]. Cependant la teneur en sélénium des aliments varie selon leur origine géographique car certains sols sont riches ou pauvres en sélénium. En effet, il existe des disparités dans la teneur en sélénium des sols qui se répercutent sur la teneur en sélénium des végétaux. De plus, la nature du sol influence l’assimilation du sélénium par les plantes: les sols alcalins favorisent la transformation en sélénates facilement absorbables par les plantes alors qu’un sol acide fixe le sélénium sous forme insoluble. Dans les régions séléniprives comme la Chine, la Nouvelle-Zélande, les taux plasmatiques en sélénium ne sont que de 20 à 30 µg/L contre 200 µg/L pour les régions sélénifères comme le Japon, le Canada, le Brésil, la Colombie, le Venezuela ou encore le Mexique. En Europe, les taux plasmatiques sont de l’ordre de 50 à 100 µg /L. En France, le taux moyen est de 60 µg/L [137] et 10% de la population présenterait un déficit en sélénium. IX. L'ail 1. Introduction L'ail frais contient de nombreux composés comme de l'eau, des glucides complexes, des protéines, des fibres, des lipides, des acides gras essentiels, des vitamines et des minéraux et surtout un composé instable sulfuré: l'alliine ou sulfoxyde de S-allylcystéine. Lorsque l'ail est coupé, haché ou mâché, une enzyme l'alliinase est libérée et convertit l'alliine en allicine qui est rapidement 129 oxydée en disulfure de diallyle. Un cytochrome P450 convertit le disulfure de diallyle en sulfoxyde de diallyle et en sulfure de diallyle [138]. Les effets bénéfiques de l'ail sont connus depuis des milliers d'années notamment pour ses propriétés antimicrobiennes ou encore ses effets protecteurs sur les pathologies cardiovasculaires. 2. Effets Chez l'animal, après induction d'une tumeur colique par l'azoxymethane chez des rats Sprague Dawley, l'administration d'ail diminue de façon significative le nombre de cellules mutées par rapport aux rats témoins, diminue la prolifération cellulaire significativement et augmente l'apoptose de façon significative [139]. Chez l'Homme, 3 méta-analyses ont montré une réduction du risque de cancer colique et du cancer rectal [140]. Dans l'une d'elle, une réduction d'environ 30% a été démontrée entre deux groupes de populations consommant d'une part 9 à 10 gousses d'ail et d'autres part 1 gousse d'ail. 3. Mécanismes L'un des mécanismes proposés pour expliquer l'effet protecteur de l'ail est la diminution de la synthèse de composés N-nitroso-. En 1983, Williams proposa le premier que certains composés sulfurés favoriseraient la formation de nitrosothiols minimisant ainsi la quantité de nitrites disponibles pour la synthèse de composés N-Nitrosés [141]. Dion et al. en 1997, ont déterminé quels composés sulfurés issus de l'ail étaient efficaces pour bloquer la formation de composés N-nitrosés. Dans cette étude, seul le S-allylcystéine est efficace [142]. Une autre hypothèse suggère que les composés sulfurés pourraient supprimer la bioactivation carcinogénique. De nombreuses sources révèlent que l'ail est efficace dans le blocage de l'alkylation de l'ADN, une des premières étapes de la carcinogenèse par les nitrosamines. Le blocage de cette bioactivation par les nitrosamines entraîne des changements sur quelques enzymes à cytochrome P450. Le cytochrome P 450 2E1 est très vulnérable aux effets des composés sulfurés, il est inhibé par les dérivés de l'ail. Or, cette enzyme est connue pour activer un grand nombre de xénobiotiques incluant les carcinogènes comme les nitrosamines. 130 En inhibant l'activation de carcinogènes, les dérivés de l'Allium rendent ces agents pathogènes moins capables d'initier le processus de carcinogenèse. Certains composés comme le sulfide de diallyle, le diallyltrisulfide posséderaient des propriétés antiprolifératives qui pourraient permettre de diminuer la croissance tumorale et d'induire l'apoptose. Enfin, les dérivés de l'Allium régulent un certain nombre d'enzymes à cytochrome P450, peuvent induire un système de conjugaison de phase II qui inactivent la plupart des carcinogènes [143]. 4. Biais Il a été observé que toutes les sources d'ail ne protègent pas de la même manière. Il existe un effet combiné de l'ail et du sélénium. 5. Conclusion Par ses nombreuses vertus, l'ail est évidemment à conseiller puisqu'il présenterait entre autres un effet protecteur contre le cancer du colon et du rectum. X. Le café 1. Introduction Du fait de sa grande consommation, le café a suscité des interrogations sur son potentiel cancérigène et a généré plusieurs études. La composition du café est complexe. Il contient entre autres des polymères phénoliques comme des entérolignanes, des polysaccharides, des acides chlorogéniques, des minéraux, de l'eau, de la caféine, des diterpènes comme le cafestol et le kahweol, des acides organiques, des sucres, des lipides, des protéines…[144] 2. Effets Concernant les adénomes, peu d'études ont été menées. Cependant, le peu d'études réalisées n'a mis en évidence aucun risque de récurrence de cancer colorectal suite à la consommation de café et aucune localisation spécifique n'a été observé [145]. 131 Au niveau du cancer colorectal en lui-même, il existe des contradictions entre les résultats publiés selon qu'il s'agit d'études cas-témoins ou d'études prospectives de cohorte. Ainsi, une étude de cohorte intitulée "Swedish Mammography Screening Cohorte" a évaluée la consommation de café de 64 463 femmes suédoises durant les 6 mois précédents. 460 femmes ont développé un cancer colorectal dont 291 au niveau colique, 159 au niveau rectal et 10 présentaient les deux localisations. Entre le groupe de femmes consommant plus de 4 tasses de café par jour et celles consommant moins d'une tasse par jour, la différence de risque relatif était de 1,04. Dans cette étude, boire du café régulièrement ne diminue pas le risque de cancer colorectal [146]. Cette étude a été reprise au sein d'une nouvelle étude plus vaste incluant 45 306 hommes du "Cohort of Swedish Men". Il a été confirmé l'absence du bénéfice du café chez la femme mais aussi chez l'homme. Le résultat combiné donne un risque relatif égal à 1 pour chaque tasse de café supplémentaire bue par jour [147]. Ces résultats sont confirmés par plusieurs méta-analyses [148] où les risques relatifs restent proches de 1. Au contraire, les études cas-témoins sont favorables à un bénéfice du café sur le cancer colorectal. Elles ont trouvé majoritairement un risque relatif inférieur à 1 mais restant cependant proche de 1 [146]. 3. Mécanismes Globalement, il a été mis en évidence que le café augmente la motilité intestinale provoquant le même effet que les fibres alimentaires, c'est à dire réduire le temps de contact avec les carcinogènes [148]. Le café diminue également le cholestérol, les acides biliaires et la sécretion de stérols dans le colon. Pour expliquer l'effet potentiel bénéfique du café sur le cancer colorectal, les diterpènes contenus dans le café ont été mis en cause. Dans les modèles animaux et les cultures cellulaires, les diterpènes du café ont réduit la génotoxicité de certains carcinogènes comme le 7,12-dimethylbenz[a]anthracène, l'aflatoxine 132 B1, le benzo[a]pyrène [148]. Ces diterpènes induiraient des enzymes de conjugaison comme la glutathione S transferase et la glucuronyl S transferase. De plus, ils augmenteraient l'expression de protéines impliquées dans les défenses antioxydantes cellulaires. Enfin, ils inhiberaient l'expression et/ou l'activité de cytochromes P450 impliqués dans l'activation de carcinogènes [149]. L'hypothèse de la participation de la caféine a été envisagée. Trois études castémoins ont montré que le café décaféiné n'était pas associé au cancer colique ou rectal. Il en est de même pour le risque de récurrence d'adénomes avec un risque relatif de 0,96 pour le café caféiné contre 0,97 pour le café décaféiné. Pourtant, une autre étude utilisant les données du "Nurses' Health Study" et du "Health Professionnals' Follow Up Study" a montré que les participants de l'étude consommant régulièrement 2 tasses ou plus de café décaféiné avaient une incidence 52% plus faible de cancer rectal que ceux consommant du café caféiné [150]. 4. Conclusion Il n'est pas possible de mettre en évidence un effet protecteur du café sur le cancer colorectal. XI. Les probiotiques et les prébiotiques 1. Introduction a. La flore intestinale La flore colique contient plus de 100 000 milliards de bactéries réparties en 600 espèces dont le rôle est de digérer les aliments en nutriments, de protéger l'organisme contre les bactéries pathogènes, les virus, les toxines. L'hypothèse de la flore colique comme étiologie du cancer du col on a été émise à la suite de plusieurs constatations : Il a été montré que les selles humaines peuvent contenir des substances mutagènes ou génotoxiques d'origine bactérienne [151]. 133 Les bactéries intestinales peuvent produire à partir des aliments consommés, des substances génotoxiques, carcinogènes ou capables de promouvoir des tumeurs. Les bactéries intestinales peuvent activer des procarcinogènes. Les rats dépourvus de flore intestinale ont moins de cassures d'ADN dans leurs tissus comparés aux rats dont la flore est normale. Les rats dépourvus de flore intestinale chez lesquels il a été administré un agent carcinogène ont une incidence de cancer colique plus faible que les rats ayant reçu un traitement similaire mais possédant une flore colique normale [152]. b. Définitions - Probiotiques: Ce sont des microorganismes vivants qui, lorsqu'ils sont administrés en quantités adéquates, confèrent à leurs hôtes des effets bénéfiques sur leur santé. Ces microorganismes survivent tout au long du tractus digestif et ont la capacité à y proliférer. Les probiotiques comprennent deux grands groupes de bactéries: Les bactéries lactiques : ce sont des bactéries appartenant principalement aux genres Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus… Les bactéries non lactiques et levures: Elles sont peu utilisées comme probiotiques à l'exception de Saccharomyces boulardii utilisé comme flore de substitution lors de diarrhées. - Prébiotiques : Ce sont des ingrédients non digestibles qui affectent de façon bénéfique l'hôte en stimulant sélectivement la croissance et/ou l'activité d'un nombre d'espèces de bactéries limité déjà établies dans le colon et ainsi apportent un effet bénéfique à la santé de l'hôte. - Symbiotiques : mélange de prébiotiques et de probiotiques qui affectent de façon bénéfique l'hôte en augmentant la survie et l'implantation de suppléments alimentaires microbiens vivants dans le tractus gastrointestinal de l'hôte [153]. 134 2. Effets a. Les probiotiques Très peu d'études ont été réalisées chez l'homme vraisemblablement par manque de recul, le sujet n'étant étudié que depuis peu. Par contre, dans les modèles animaux, les résultats sont encourageants. La plupart des études sont fondées sur l'administration d'un carcinogène à des rats: le 1,2-dimethylhydrazine, l'azoxymethane ou encore le N-methyl-N'-nitroN-nitroguanidine. L'administration de probiotiques tels que Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, Lactobacillus casei ou Streptococcus thermophilus entraîne une réduction de l'incidence des tumeurs coliques ou des dommages causés à l'ADN [154]. Chez l'homme, la difficulté réside dans le fait que la flore colique n'est pas accessible, c'est pourquoi c'est la flore fécale qui est évaluée et notamment l'activité d'enzymes procarcinogènes. Ainsi, dans une étude portant sur 9 sujets, l'administration de L. acidophilus (109 Unités Formant Colonies (UFC)/jour) et Bifidobacterium bifidum (10 10 UFC/jour) pendant trois semaines a conduit à une diminution de l'activité fécale de la nitroréductase qui réduit les composés nitrés en amines parmi lesquelles certaines sont carcinogènes [155]. De plus, une augmentation de l'activité de la β-glucosidase, enzyme de détoxification capable entre autres d'hydrolyser certains carcinogènes a été mesurée. b. Les prébiotiques Là aussi, les études ont été principalement menées chez l'animal. Des rats F344 males ont reçu une alimentation enrichie en inuline et en oligofructose. 10 semaines après le début de ce régime alimentaire, les rats ont été traités par de l'azoxymethane. 31 semaines plus tard, il a été observé une diminution du nombre de tumeurs par rapport au groupe de rats contrôles et la prolifération colique était plus faible [156]. Selon le même principe, des rats ont reçu soit une alimentation normale, soit une alimentation enrichie en oligofructose soit une alimentation enrichie en inuline. 135 Puis, ils ont reçu du 1,2- dimethylhydrazine. Les résultats ont permis de conclure à un effet protecteur de ces deux prébiotiques à un stade précoce et principalement dans le colon distal plus que proximal [157]. c. Les symbiotiques Une étude européenne intitulée SYNCAN pour "SYNbiotic and CANcer prevention in humans" a été réalisée sur 80 personnes atteintes soit de lésions précancéreuses soit de cancer colique. Au sein de ces deux groupes, une partie a reçu un placebo et l'autre partie a reçu un mélange composé d'un prébiotique, le fructo-oligosaccharide et de deux probiotiques: les Bifidobacterium bifidum et Lactobacillus rhamnosus. Les personnes ayant reçu le traitement synbiotique ont présenté une réduction significative des dommages à l'ADN cellulaire par rapport au groupe placebo. De plus, une amélioration de la réponse immunitaire a été observée chez les personnes atteintes d'un cancer colique. Ce traitement a entraîné une réduction de la prolifération des cellules de l'épithélium et de l'exposition des cellules coliques aux substances dangereuses du contenu fécal [158]. 3. Mécanismes Les probiotiques et les prébiotiques ont été reliées au cancer colorectal par différents mécanismes [159]: Les probiotiques et les prébiotiques se lieraient aux substances potentiellement mutagènes réduisant ainsi l'exposition de l'hôte à ces substances, Ils induiraient une diminution des dommages à l'ADN des cellules coliques, Ils diminueraient l'activité d'enzymes procarcinogènes : - La nitrate réductase qui réduit les nitrates en nitrites qui réagissent avec des composés azotés pour former des composés nitrés qui sont carcinogènes. - La nitroréductase qui réduit les composés nitrés en amines carcinogènes. 136 Ils augmenteraient l'activité d'enzymes de détoxification : - La β-glucuronidase qui déconjugue les carcinogènes dans le colon, - La β-glucosidase qui hydrolyse les composés mutagènes et les carcinogènes. Ils réduiraient les mutations, Ils augmenteraient les acides gras à chaîne courte et diminueraient ainsi le pH, Ils diminueraient la prolifération augmenteraient leur apoptose. des cellules transformées et 4. Conclusion Les résultats des études menées dans le cancer colorectal sont prometteurs. Cependant, il n'existe pas suffisamment d'études cliniques pour pouvoir conclure à un effet bénéfique chez l'homme. XII. Le polyéthylène glycol [160] 1. Introduction L’épidémiologie suggère que ceux qui consomment beaucoup de viande rouge ou de charcuteries ont un risque élevé de développer un cancer colorectal. Nous avons étudié l’effet promoteur de régimes riches en viande de bœuf ou en bacon chez le rat. La promotion a été estimée par la taille des foyers de cryptes aberrantes (FCA) induits dans le colon par un cancérigène, l’azoxyméthane. Ces FCA seraient des lésions pré-néoplasiques. Contrairement à nos hypothèses, la viande rouge n’a pas eu d’effet promoteur, mais le bacon a inhibé la cancérogenèse dans 3 études indépendantes. Nos études récentes montrent que l'hème de la viande rouge est un puissant promoteur des FCA, mais uniquement quand le régime contient très peu de calcium et pas d'antioxydants. En étudiant le mécanisme de la protection paradoxale par le bacon, probablement due à la consommation d’eau par les rats, nous avons découvert un nouvel agent de 137 chimioprévention des cancers digestifs, le polyéthylène glycol (PEG). Le PEG 8000 est l’agent le plus puissant pour supprimer les FCA chez le rat, et seul le célécoxib est plus efficace que le PEG en prévention des cancers intestinaux. Le PEG n’est ni toxique, ni absorbé. Il devrait donc être étudié dans un essai clinique chez l’Homme. 2. Effet a. Méthodes Ayant découvert l’effet anti-cancer du PEG par pure chance, nous avons ensuite étudié cet effet dans seize études indépendantes de cancérogenèse colorectale, avec plus de six cents rats et souris. Dans presque toutes ces études nous avons induit la cancérogenèse chez des rats F344 par une injection d’azoxyméthane (20 mg/kg). Sept jours plus tard les rats ont été répartis de façon aléatoire dans des groupes recevant du PEG à 5% dans l’eau de boisson ou dans des groupes témoins ne recevant pas de PEG. Différents PEG ont été étudiés mais dans beaucoup d’études, nous avons utilisé le PEG de poids moléculaire 8000 provenant de chez ICN. Dans notre première étude les rats furent traités par le PEG pendant cent jours. Dans la majorité des études suivantes, les rats ont été sacrifiés après trente jours de traitement. Les colons ont été ouverts, fixés à plat, colorés au bleu de méthylène et examinés au microscope optique à faible grossissement pour compter les FCA. Enfin deux études de plus longue durée nous ont permis d’étudier l’effet du PEG sur les adénomes et les adénocarcinomes, avec examen histologique des tumeurs macroscopiques. Figure 10 : Relation entre la dose de PEG 8000 et l’inhibition des foyers de cryptes aberrantes initiés par l’azoxyméthane dans le colon du Rat : le PEG est extrêmement efficace et élimine pratiquement tous les FCA, mais la dose nécessaire est iportante. Légende de la figure 10 : Des rats F344 mâles ont reçu une injection d'azoxyméthane, puis ont été répartis aléatoirement 138 7 j plus tard en 4 groupes de 10 rats, qui ont reçu dans leur aliment entre 0 et 5% de polyéthylène glycol (PM 8000). Après 30 jours de traitement, les rats ont été sacrifiés et les FCA quantifiés en double aveugle. Les groupes 2 et 5% sont différents du témoin (p<0.01). b. Résultats des études courtes Le PEG élimine les FCA Toutes nos études à court terme ont démontré un effet très significatif du PEG sur les FCA. Les rats ayant reçu du PEG 8000 pendant cent jours ont eu cent fois moins de gros FCA que les rats témoins et vingt fois moins de FCA totaux que les rats témoins (tous p<0.0001) (Corpet & Parnaud, 1999). Deux des rats traités n’avaient aucun FCA, alors que les rats témoins avaient entre 100 et 150 FCA par colon. Le PEG 8000 est en fait plus efficace pour prévenir ou éliminer les FCA que tous les produits testés précédemment (Corpet et Taché, 2002). Les études suivantes ont montré que trois jours de traitement par le PEG suffisent à diviser le nombre de FCA par deux. Cependant, l’effet inhibiteur est réversible à l’arrêt du traitement. Le PEG entraîne la régression des FCA déjà établis sur la muqueuse (Corpet et al., 2000), et même l’élimination des polypes quand on l’administre plusieurs mois après l’injection du cancérigène (observation non publiée). L’effet du PEG dépend de la durée du traitement et de la dose de PEG administré (figure 10) (PARNAUD et al., 1999). Le PEG prévient l’apparition de FCA chez les rats consanguins F344 mâles et femelles, chez les rats non consanguins Sprague-Dawley et chez les souris OF1. Des FCA induits par des cancérigènes variés (azoxyméthane, methylnitrosourée, methyl-amino-imidazoquinoline), appartenant à des classes chimiques différentes (hydrazines, nitrosamines, amines hétérocycliques), ont été supprimés de façon similaire par le PEG, ce qui indique le que PEG n’agit pas spécifiquement sur une fonction chimique, ni sur un seul type de mutation. Des PEG de poids moléculaires compris entre 3350 et 12000 (mais pas le PEG 400, voir la figure 11), et le PEG 8000 provenant de cinq fournisseurs différents, ont supprimé les FCA provoqués par l’azoxyméthane. Une protection optimale semble atteinte avec le PEG 8000 (figure 11). L’effet de prévention a été plus fort chez des rats qui mangent un régime riche en graisses (p<0.0001) que chez des rats recevant un régime standard pour rongeurs (p=0.02) (Corpet et al., 2000). Le PEG s’est montré efficace, qu’il soit administré via l’aliment ou via l’eau de boisson, mais pas lorsqu’il a été donné par injection i.p. (résultat non publié) ou quand il a été donné seulement pendant la phase d’induction de la cancérogenèse (Parnaud et al., 1999). 139 c. Résultats des études longues Le PEG supprime l’apparition des cancers. Dans un modèle de cancérogenèse accélérée, des rats reçoivent, après une injection d’azoxyméthane, un régime riche en graisse saturée (20% de saindoux) et contenant 20% de caséine « cuite » pour promouvoir la croissance des tumeurs (Corpet et al., 1990). Le PEG a, dans ce modèle, diminué l’incidence des tumeurs macroscopiques de 70 à 10% (p=0.005), et leur nombre moyen de 2.1 à 0.1 tumeur par rat (p=0.003). Aucun cancer invasif ne fut détecté chez les rats traités par le PEG (Parnaud et al., 1999). Dans le modèle standard de cancérogenèse, les rats reçoivent deux injections d’azoxyméthane, et mangent un régime standard AIN76. Dans ce modèle aussi le PEG a diminué significativement la cancérogenèse : L’incidence des tumeurs était de 70,4% chez les rats témoins, et de 9,5 % chez les rats traités (p<0.0001). Le nombre moyen de tumeurs fut divisée par dix par le traitement, de 3.1 tumeurs par rat témoin à 0.3 tumeurs par rat traité (p<0.0001) (CORPET et al., 2000). De tous les agents testés et publiés à ce jour (170 articles), seul le célécoxib s’est montré plus efficace que le PEG pour diminuer l’incidence des tumeurs chez des rats initiés par l’azoxyméthane (Corpet et Taché, 2002). Figure 11 : Relation entre le poids moléculaire (PM) du PEG administré pendant 30 jours à 5% dans l’eau de boisson, et la suppression des foyers de cryptes aberrantes induites par l’azoxyméthane dans le colon du Rat : tous les PEGs de haut PM sont actifs, mais on observe un optimum pour le PM 8000. Légende de la figure 11 : Dans deux études indépendantes, des rats F344 ont reçu une injection d'azoxyméthane, puis j ont été répartis aléatoirement 7 plus tard en 5 ou 6 groupes de 8 rats, qui ont reçu dans leur aliment entre 0 (témoins) ou 5% de polyéthylène glycol de poids 140 moléculaires variés. Après 30 jours de traitement, les rats ont été sacrifiés, et les FCA quantifiés en double aveugle. Tous les groupes différent de leur témoin (p<0.01), à l'exception des rats ayant reçu du PEG 400 dans la deuxième étude (Exp.2). 3. Mécanismes Le mécanisme précis de l’effet de chimioprévention du PEG n’est pas encore connu. Le PEG 8000 est un polymère de très haut poids moléculaire, hydrophile, de formule H-(CH2-CH2-O) n-H avec n=400, qui n’est ni absorbé, ni fermenté. Nous supposons que le PEG puisse agir de trois façons non exclusives : le PEG augmente le volume et l’hydratation du contenu intestinal, il tapisse et lubrifie la muqueuse, enfin il attire l’eau hors de la muqueuse. 1- Le poids et l’humidité des fèces sont doublés chez des rats qui boivent de l’eau contenant 5% de PEG. Ceci dilue les éventuels agents promoteurs du contenu intestinal, notamment les acides biliaires et les agents cytotoxiques détectés dans l’eau fécale (Corpet & Parnaud, 1999). 2- Le PEG protège les épithéliums contre les agressions physiques et chimiques du flux fécal, un effet joué de façon physiologique par les mucines endogènes. De plus le PEG par ses propriétés de polymère amphiphile favorise la restauration des membranes cellulaires lésées. Un polymère voisin du PEG, le pluronic F68 (aussi appelé poloxamer 188), est très efficace pour la cicatrisation des membranes (Togo & al., 1999) et se révèle environ cinq fois plus efficace que le PEG contre les FCA chez le rat et la souris (Parnaud et al., 2001 b). 3- Enfin le PEG augmente la pression osmotique des milieux où il est dissous. Invitro, le PEG inhibe la prolifération et bloque des cellules cancéreuses humaines HT29 en phase G0/G1 (Parnaud et al., 2001 a). Roy et ses collaborateurs ont observé que le PEG induisait l’apoptose sur des cellules en culture et multipliait près de vingt fois l’expression de facteurs pro-apoptotiques (Roy et al., 2001). In vivo, dans l’intestin des rats, le PEG augmente la pression osmotique, ce qui semble induire l’apoptose des cellules transformées (observation non publiée). Lors de sa thèse de doctorat vétérinaire dans notre laboratoire, Erik Van Bek a démontré in vivo par des expériences de marquage des cellules lésées par du poly-dextran fluorescent (McNeil et Ito, 1989), que l’administration de PEG élimine spécifiquement les cellules des FCA, ce qui conduit à leur normalisation. Van Bek conclut donc que le PEG enlève les cellules précancéreuses de la muqueuse et agit pratiquement comme les anticancéreux 141 cytotoxiques classiques, à ceci près qu’il n’est ni absorbé, ni toxique, ni coûteux (Van Bek, 2002). 4. Conclusions L’effet du PEG sur les lésions prénéoplasiques du colon du rat est donc très rapide, très constant sur différents modèles et extrêmement efficace. Le PEG est également très puissant pour prévenir les cancers colorectaux induits chimiquement chez le rat, mais les études dans les modèles animaux doivent pouvoir être extrapolées à l’Homme (Corpet & Pierre, 2003). Or le PEG n’a pas de toxicité connue chez l’Homme : il est sur la liste des agents Generally Recognized As Safe, il est autorisé comme additif alimentaire en France et aux Etats-Unis, il est consommé quotidiennement à doses laxatives par des milliers de patients constipés en France, aux Etats-Unis et au Canada, enfin il est administré à très forte dose à des milliers de patients pour préparer leur côlon avant colonoscopie. Une étude d’observation récente en Indre-et-Loire montre que la consommation de PEG comme laxatif est associée à un risque diminué de moitié de porter un polype ou un cancer (Dorval et al., 2003). Nous pensons donc que le PEG devrait rapidement être testé dans un essai clinique de prévention des polypes. Sur notre proposition dans le cadre d’un appel d’offre, le National Cancer Institute des Etats-Unis a décidé en 2003 de financer une étude de phase II aux Etats-Unis pour tester l’hypothèse que l’administration de PEG permet d’éliminer les FCA du rectum de volontaires. Il est donc possible, après que des études aient été menées chez l’Homme, que le PEG ou un polymère voisin, soit utilisé pour la chimioprévention des cancers colorectaux chez les personnes ayant un risque important de développer ce type de cancer. Cependant, et pour des raisons qui ne sont pas scientifiques, je pense qu’une approche non médicale de la prévention du cancer serait préférable à l’approche de chimioprévention (Corpet & Pierre, 2003). Il ne me semble pas souhaitable que chacun doive avaler quotidiennement son lot de pilules. Il me semble par contre préférable que l’on arrive à connaître, et à pratiquer, un mode de vie qui soit globalement favorable à la santé. C’est pourquoi nous continuons à étudier les effets des aliments sur la cancérogenèse colorectale. Nous cherchons les aliments qui participent peut-être à l’augmentation du risque de cancer, comme la viande rouge. Mais nous ne souhaitons pas que ce type d’aliment, qui apporte des nutriments utiles, soient éliminés de l’alimentation. Nous cherchons donc en parallèle des composés alimentaires qui permettent de réduire le risque de cancer, par exemple le 142 calcium qui inactive l’hème de la viande ou certains antioxydants qui protègent les acides gras polyinsaturés contre la peroxydation induite par l’hème (Pierre et al., 2003). XIII. Les lipides alimentaires [161] 1. Introduction Les lipides appartiennent à une famille de substances composant les matières grasses et comprenant une fraction principale saponifiable et une fraction mineure insaponifiable. Les lipides sont caractérisés par l’insolubilité dans l’eau et la solubilité dans les solvants organiques. Il existe différents types de lipides : les acides gras, les lipides simples (esters d’acides gras), les lipides complexes (phospholipides, sphingolipides), les insaponifiables (stérols, vitamines, caroténoïdes). Ce rapport se focalisera sur les effets des différents types d’acides gras sur l’augmentation ou la diminution des risques de cancer. 2. Les différents types d’acides gras et les sources alimentaires Les acides gras sont des molécules organiques comprenant une chaîne carbonée terminée par un groupement carboxylique. Cette chaîne carbonée peut être dépourvue de toute double liaison, dans ce cas les acides gras sont dits saturés (AGS). Elle peut aussi présenter une ou plusieurs double(s) liaison(s), les acides gras sont alors désignés sous les termes de monoinsaturés (AGMI) ou polyinsaturés (AGPI). Pour les acides gras insaturés, ils sont généralement référencés selon la position de la première double liaison par rapport au groupement méthyl (CH3) terminal. Ainsi, il existe deux familles d’AGPI : les AGPI de la série n-6 (ou oméga 6) et de la série n-3 (ou oméga 3) qui ont leur première double liaison positionnée respectivement à 6 carbones et à 3 carbones de l’extrêmité méthyle. Les précurseurs des deux séries : l’acide linoléique (LA 18 : 2 n-6) et l’acide alphalinolénique (ALA 18 : 3 n-3) sont dits « acides gras indispensables » car ils ne peuvent pas être synthétisés par l’homme et doivent donc être apportés par l’alimentation. Par une succession d’élongation et de désaturation, ces acides gras précurseurs sont transformés en dérivés supérieurs présentant plus de carbones et/ou de doubles liaisons. 143 En ce qui concerne la série des oméga 6 et parmi les principaux acides gras à longue chaîne, on peut citer l’acide arachidonique (AA 20 : 4 n-6) tandis que dans la série des oméga 3, on peut citer l’acide eicosapentaénoique (EPA 20 : 5 n-3) et l’acide docosahexaénoique (DHA 22 : 6 n-3). La figure suivante (fig.12) présente la conversion des acides gras précurseurs indispensables en AGPI à longue chaîne. Alors que, chez l’homme, les acides gras insaturés sont généralement de configuration cis, il existe des acides gras qui possèdent une configuration spatiale trans notamment dans les produits issus des transformations industrielles. Parmi les acides gras trans, on peut citer les isomères de l’acide oléique : l’acide élaïdique (18 : 1, 9 trans) et l’acide vaccénique (18 : 1, 11 trans) ainsi que les isomères de l’acide linoléique (18 :2 9t12c ; 9c12t ou 9t12t). 144 Famille méga 6 (n-6) Famille oméga 3(n-3) 18:2 18:3 Acide linoléique (LA) Acide alpha- linoléique (ALA) Delta 6 desaturase 18:3 18:4 Elongase 20:3 20:4 Delta 5 desaturase 20:4 20:5 Acide arachidonique Elongase 22:4 Acide éicosapentaénoique (EPA) Elongase Elongase 24:4 22:5 Delta 6 desaturase 22:5 24:5 β oxydation partielle 24:5 delta 6 desaturase 22 :6 24:6 Acide β oxydation partielle docosahexaénoïque (DHA) Figure 12 : Métabolisme des acides gras Par ailleurs, il existe un certain nombre d’isomères conjugués (deux doubles liaisons séparées par une simple liaison) de l’acide linoléique : les CLA. On peut citer l’acide ruménique (9c, 11t) et l’isomère (10t, 12c). Les CLA des produits laitiers proviennent surtout de la transformation métabolique de l’acide linoléique sous l’action de la flore du rumen des ruminants. Une partie de l’acide ruménique CLA (9c, 11t) du lait a pour origine une synthèse de novo dans la glande mammaire à partir de l’acide vaccénique. 145 Le tableau suivant présente les principaux aliments sources des différents types d’acides gras : Tableau 9 : Principales sources alimentaires des acides gras (ANC, Martin, 2001) Acides gras Principaux aliments sources LA Huiles végétales dont tournesol, maïs ALA Huiles végétales dont colza et soja AA Produits animaux d’origine terrestre (viande, oeuf, lait maternel) EPA, DHA Produits animaux marins, lait maternel, autres produits animaux terrestres CLA Produits laitiers et dérivés, huiles végétales, viandes Acides gras trans Huiles partiellement hydrogénées, margarine, produits laitiers Rappel des apports nutritionnels conseillés (2001) en acides gras chez l’adulte par rapport à l’apport énergétique total (AET) : Tableau 10 : ANC en acides gras (ANC, Martin, 2001) En kcal/j AGS AGMI AGPI (AL) AGPI(ALN) AGPI (à longue chaîne) Homme (2200) g/j 19,5 % AET 8 49 20 10 4 2 0.8 0.5 0.2 Femme (1800) g/j 16 % AET 8 40 20 8 4 1.6 0.8 0.4 0.2 3. Acides gras polyinsaturés, acide linoléique, acide linolénique et cancer du côlon, rectal ou colorectal Les acides gras polyinsaturés (AGPI) alimentaires sont constitués en majeure partie par l’acide linoléique, notamment dans les pays occidentaux en raison de la prédominance des corps gras riches en acide linoléique dans l’alimentation, 146 mais ils incluent l’acide linolénique et les acides gras polyinsaturés à longue chaîne en n-6 et n-3 apportés essentiellement par les produits animaux (viandes, volailles, poissons). L’association de l’apport alimentaire en AGPI avec le risque de cancer du côlon, de cancer rectal ou de cancer colorectal a été recherchée dans les mêmes études que celles portant sur les AGS et les AGMI. A une exception près - une association négative des AGPI avec le risque de cancer du côlon, dans une étude cas-témoins (Franceschi et al., 1998), ces études ne trouvent pas d’association. Deux études cas-témoins (Slattery et al., 1997 a ; Nkondjock et al., 2003) et quatre cohorte basées sur un questionnaire alimentaire (Willett et al., 1990 ; Giovannucci et al., 1994 ; Pietinen et al., 1999 ; Terry et al., 2001 a) ont testé l’association de la consommation d’acide linoléique (18 : 2 n-6) avec le risque de cancer du côlon, de cancer rectal ou de cancer colorectal. Une étude castémoin a fait de même avec les AGPI n-6, principalement constitués d’acide linoléique (Le Marchand et al., 1997). Aucune de ces sept études ne met en évidence une association de l’apport en 18 : 2 n-6 avec le risque de cancer colorectal. Une étude cas-témoins (Nkondjock et al., 2003) et deux cohorte (Pietinen et al., 1999 ; Terry et al., 2001 a) ont testé l’association de la consommation d’acide linolénique (18 : 3 n-3) avec le risque de cancer du côlon, de cancer rectal ou de cancer colorectal. Deux études cas-témoins (Slattery et al., 1997 a ; Le Marchand et al., 1997) et une cohorte (Bostick et al., 1994) ont fait de même avec les AGPI n-3, principalement constitués d’acide linolénique. Sur ces sept études, seuls Nkandjock et al. trouvent une diminution significative du risque de cancer colorectal (OR=0,78, p=0,016) chez les femmes (non chez les hommes) avec des apports élevés d’acide linolénique ; aucune des autres ne met en évidence d’association significative du risque de cancer du côlon, de cancer rectal ou de cancer colorectal avec les apports d’acide linolénique ou d’AGPI en n-3. Deux études cas-témoins ont analysé la composition en acides gras du tissu adipeux de patients atteints de cancer du côlon (Berry et al., 1986) ou de cancer colorectal (Neoptolemos et al, 1988) ou de témoins sains. Il n’y a pas de différence entre patients et témoins, en particulier pour les acides linoléique et 147 linolénique, bons biomarqueurs des apports alimentaires passés (sur plusieurs années). Les études cas-témoins ou de cohorte sur les adénomes ne trouvent pas d’association significative avec les apports alimentaires d’AGPI (Haile et al. 1997 ; Breuer-Katchinski et al., 2001 ; Giovannucci et al., 1992 ; Nagata et al., 2001), d’acide linoléique et d’acide linolénique (Breuer-Katchinski et al., 2001). Une étude écologique portant sur 11 centres dans 8 pays d’Europe n’a pas trouvé de relation entre le pourcentage d’acide gras en n-6 dans le tissu adipeux et l’incidence du cancer du côlon (Bakker et al., 1997). Une étude comparant 65 districts en Chine montre une association entre la consommation d’huile de colza et la mortalité par cancer du côlon (Zhuo et al., 1999), mais il s’agit d’une huile pouvant contenir de l’acide érucique, et le plus souvent utilisée en friture. Des trois études cas-témoins basées sur un questionnaire alimentaire où l’association de la consommation d’acide arachidonique avec le risque de cancer du côlon, de cancer rectal ou de cancer colorectal a été examinée (Slattery et al., 1997 a, Navarro et al., 1998, Nkondjock et al., 2003), seuls Nkondjock et al. (2003) trouvent une association positive significative de l’acide arachidonique avec le risque de cancer colorectal, alors que les autres acides gras ne montrent pas cette association (OR=2,03 chez les hommes et 1,89 chez les femmes). Sachant que la viande est une source importante d’acide arachidonique et que la viande rouge est un facteur de risque pour le cancer colorectal (Norat et al., 2002), il est possible que la viande soit ici un facteur de confusion. 4. Consommation de poissons, AGPI n-3 à longue chaîne et cancer du côlon, rectal ou colorectal Onze études cas-témoins et neuf cohorte ont testé l’association de la consommation de poisson (ou de poisson et de fruits de mer) avec le risque de cancer du côlon, de CR ou de cancer colorectal. Sur ces 20 études, seules trois études cas-témoins (Franceschi et al., 1997 ; Fernandez et al., 1999 ; Yang et al., 2003) et une étude de cohorte (Kato et al., 1997) mettent en évidence une diminution significative du risque de cancer du côlon, de CR ou de cancer colorectal avec une consommation élevée de poisson, parfois limitée au cancer du côlon chez les hommes (Yang et al., 2003). Une autre étude de cohorte 148 montre une diminution non significative du risque de cancer du côlon, surtout chez les hommes (Gaard et al., 1996). Une étude cas-témoin en Chine (Chiu et al., 2003) trouve au contraire une augmentation significative du risque de cancer du côlon chez les hommes (non chez les femmes) grands consommateurs de poisson. Quelques autres études cas-témoins font état d’augmentations non significatives du risque (Boutron-Ruault et al., 1999 ; Zhang et al., 2002). Les autres études, et notamment les études de cohorte les plus récentes (Pietinen et al., 1999 ; Kneckt et al., 1999 ; Ma et al., 2001) ne trouvent pas d’association entre la consommation de poisson ou de fruit de mer et le risque de cancer colorectal. Enfin, une étude de cohorte (Kneckt et al., 1999) trouve une augmentation du risque de cancer colorectal chez les consommateurs de poisson transformé (OR=1,8 p<0,05) ou fumé (RR=2,6 p<0,05). Six études dont quatre études cas-témoins (Slattery et al., 1997 a ; Navarro et al., 1998 ; Tavani et al., 2003 ; Nkondjock et al., 2003) et deux études de cohorte (Pietinen et al, 1999 ; Terry et al., 2001 a) ont testé l’association de la consommation d’AGPI n-3 à longue chaîne (EPA et/ou DHA) sur le risque de cancer colorectal. Seuls Tavani et al. mettent en évidence une diminution du risque (ajusté sur l’apport énergétique) pour les apports les plus élevés dans une série d’études cas-témoins en Suisse et en Italie, résultat cohérent avec la diminution du risque associée à la consommation de poisson dans ces mêmes études (Franceschi et al ; 1997 ; Fernandez et al., 1999). Nkondjock et al. ne montrent pas d’association de l’apport en EPA et en DHA avec le risque de cancer colorectal chez les hommes, mais une augmentation du risque chez les femmes. De plus, ils mettent en évidence une interaction des apports en AGPI n-3 à longue chaîne et en caroténoïdes totaux : chez les femmes qui consomment le moins de caroténoïdes, l’association du risque de cancer colorectal avec les AGPI n-3 est positive et marquée (OR=3,50 pour l’EPA p=0,015, 5,77 pour le DHA p=0,002), alors qu’elle n’existe pas chez les plus fortes consommatrices de caroténoïdes. Cependant, cette interaction, qui est également constatée avec l’acide arachidonique dans les deux sexes, peut être due à des facteurs de confusion : fruits et légumes (source de caroténoïdes), comportements alimentaires associés. Les études écologiques qui ont tenté de mettre en relation la consommation de poisson avec l’incidence du cancer colorectal donnent des résultats divers : certaines montrent une association positive entre la consommation de poisson et 149 l’incidence du cancer colorectal (Koo et al., 1997 ; Stoneham et al., 2000), d’autres, une association négative (Caygill et Hill, 1996 ; Schloss et al., 1997 ; Dalberg et al., 1999) ou pas de relation (Kobayashi et al., 1999). 5. Mécanismes - Rôle de l’acide arachidonique Une partie des acides gras provenant de l’alimentation est utilisée dans l’organisme pour le renouvellement des membranes cellulaires. Les acides gras sont incorporés dans les cellules grâce à des protéines transportant ces acides gras. Ainsi, l’acide linoléique, une fois incorporé à la cellule, subit l’action d’élongases et de désaturases pour produire de l’acide dihomo-γ-linoléique avant d’être transformé en acide arachidonique (figure 13). L’acide arachidonique sert de substrat aux cycloxygénases et aux lipoxygénases pour produire respectivement des prostaglandines et des leucotriènes. Les produits générés par ces derniers sont la prostaglandine PGE 2, le leucotriène B 4, le thromboxane A 2 et l’acide 12 - hydroxyéicosatétraénoïque qui ont été associés à la carcinogenèse notamment en augmentant la progression tumorale, la prolifération ou encore l’angiogenèse. En augmentant les acides gras oméga 3 dans l’alimentation, les omégas 3 entrent en compétition avec l’acide arachidonique pour l’incorporation dans les membranes cellulaires. Ils remplacent partiellement l’acide arachidonique, ce qui implique une diminution des produits potentiellement carcinogènes issus de l’acide arachidonique. 150 Linoleic Acid (18:2 n-6) Δ-6 desaturase γ- Linolenic Acid (18:3 n-6) elongase Dihomo-γ-Linolenic acid Δ-5 desaturase Arachidonic acid (20:4 n-6) Dietary Arachidonic Acid ? Tumorigenesis Figure 13: Conversion de l’acide linoléique et de l’acide α-linolénique en acide arachidonique. - Selon le même principe, les acides gras 3 et 6 sont en compétition pour la liaison aux désaturases et aux élongases. Or, les acides gras 3 ont plus d’affinité pour ces enzymes que les acides gras 6. En augmentant les acides gras 3, on diminue la production d’acide arachidonique à partir de l’acide linoléique. - Certains acides gras polyinsaturés dont l’acide linoléique, l’acide αlinolénique, l’acide arachidonique et l’acide éicosapentaénoïque sont des ligands des PPARγ (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor), facteurs de transcription impliqués dans la régulation du métabolisme des lipides. De plus, l’acide éicosapentaénoïque augmente l’ARNm codant pour le PPARγ. In vitro et in vivo, la liaison aux PPARγ induit un effet antiprolifératif. Les récepteurs PPAR peuvent être activés par des acides gras dont l’acide palmitique, l’acide oléique, l’acide linoléique, l’acide arachidonique et l’acide éicosapentaénoïque. L’activation des récepteurs PPARγ et PPARα contribue à supprimer la carcinogenèse par des propriétés anti-inflammatoires. 151 - Les acides gras n-3 diminuent significativement l’activation du facteur de transcription nucléaire NF B dans les modèles animaux qui présentent un rôle dans la croissance tumorale. - Enfin, les graisses augmentent l’excrétion fécale d’acides biliaires potentiellement carcinogènes. 6. Conclusions et perspectives La grande majorité des études cas-témoins et de cohorte basées sur un questionnaire alimentaire ne mettent pas en évidence d’association du risque de cancer du côlon ou du rectum avec la consommation d’acides gras monoinsaturés ou polyinsaturés ou d’acide oléique, d’acide linoléique, d’acide α-linolénique et d’acides gras polyinsaturés n-3 à longue chaîne, après ajustement sur l’apport énergétique. Ces résultats seraient à confirmer par des études, notamment prospectives, basées sur des biomarqueurs. Cependant, une consommation mesurée de lipides est à recommander de part leurs effets délétères reconnus dans d’autres pathologies. 152 153 A.Cox-Généralités et implication dans la carcinogénèse colorectale 1. Historique de la cyclo-oxygénase En 1971, Vane démontre que les AINS inhibent la cyclooxygénase et réduisent la production de prostaglandines. La cyclo-oxygénase (ou prostaglandine H synthétase) transforme l’acide arachidonique en prostaglandine G2, puis la prostaglandine G2 en prostaglandine H2 grâce à une activité d’hydroperoxydase (figure 14). À la fin des années 1980, on découvre que l’inflammation et l’interleukine stimulent la production de cyclo-oxygénase. Deux isoformes sont identifiées: la cyclo-oxygénase 1 et 2 ; la cyclo-oxygénase 2 est induite par des stimuli, comme l’inflammation, alors que la cyclo-oxygénase 1 est constitutive (tableau 11). Ainsi l’expression de Cox2 est régulée par les facteurs de l’inflammation: cytokines (interleukine 1b, TNF ou tumor necrosis factor), facteurs de croissance et inhibiteurs (corticoïdes, interleukine 4, interleukine 13, interleukine 10). Par ailleurs, il existe un feedback positif sur la production de Cox2 par l’induction périphérique de l’enzyme. Ainsi, la PGE2 augmente la production de Cox2 dans les monocytes, la microglie, les macrophages en augmentant l’AMP cyclique. La Cox2 est aussi régulée au niveau posttranscriptionnel par son ARN messager qui ralentit ou inhibe la traduction. Les Cox 1 et 2 ont une homologie de structure de 60 % qui explique la nature des interactions avec leurs différents ligands. La possibilité d’interaction avec des molécules plus volumineuses permet l’inhibition spécifique de certains anti-inflammatoires. En position 523, une seule différence d’acide aminé (isoleucine pour Cox1 et valine pour Cox2) explique, du fait du moindre encombrement de la valine, la liaison des inhibiteurs de Cox2 dans une poche latérale des Cox2 (figure 15). Ainsi, le site de fixation des AINS est plus volumineux de 17 % dans la Cox2 pour l’isoforme 2 que dans l’isoforme 1. Les AINS agissent sur la cyclo-oxygénase de façon 154 variée. L’aspirine permet une acétylation au niveau d’une sérine avec liaison covalente aussi bien de la Cox1 que de la Cox2, empêchant ainsi une interaction de l’acide arachidonique avec son site actif. Certains inhibiteurs compétitifs réversibles sont en compétition au niveau du site actif de l’acide arachidonique (méfénamate, ibuprofène). D’autres produits ont une action compétitive réversible sur Cox1 et Cox2 par formation d’un pont entre un carboxylate et une arginine en position 120 suivi d’une modification de structure (flurbiprofène, indométacine) [162]. Tableau 11. Principales différences entre les deux isoformes de COX (COX-1 et COX-2) [163]. COX-1 COX-2 Gène 22 kb, chromosome 9 ARNm 2,8 kb 8 kb, chromosome 1 ARNm 4,3 kb (instable) Localisation Réticulum endoplasmique (+++) Membrane nucléaire (+) Réticulum endoplasmique (+) Membrane nucléaire (+++) Substrats Acide arachidonique (AA) AA exogène (synthétisé par PLA2 des cellules voisines AA et autres acides gras en C20 AA exogène et endogène Expression Constitutionnelle, ubiquitaire, à niveau constant Constitutionnelle (cerveau, prostate) Inductible en 1 à 3 heures dans tous les tissus par IL-1, IL-2, TNFα, les facteurs de croissance (EGF, FSD) et le LPS bactérien Inhibition par les cytokines antiinflammatoires (IL-4, IL-10, IL13) Effets des glucocorticoïdes Peu ou pas d’inhibition directe de l’activité enzymatique Réduction de la transcription Blocage de la traduction de la protéine inductible Effets de l’aspirine Inhibition totale Production de 15 R-HETE LPS : lipopolysaccharide ; 15 R-HTE : acide 15-R-hydro-éicosatétrénoïque 155 Figure 14. Production et action des prostaglandines et du thromboxane. L’acide arachidonique est libéré de la membrane cellulaire phospholipidique par la phospholipase A2 sous l’action de différents stimuli. Il est transformé par une prostaglandine G/H synthase cytosolique qui est une cyclo-oxygénase et une hydroperoxydase. La transformation donne la prostaglandine H2 instable. Il existe deux isoformes de cyclo-oxygénase : cyclo-oxygénase 1 (Cox1) et cyclo-oxygénase 2 (Cox2). La Cox1 est constitutive alors que la Cox2 est surtout inductible. Les AINS non spécifiques inhibent les deux cyclo-oxygénases. Les coxibs inhibent la Cox2. La prostaglandine H2 est transformée en prostanoïdes qui activent différentes cellules au niveau des récepteurs de la superfamille des récepteurs couplés à la 156 protéine G. Les prostaglandines formées par la Cox2 ont un rôle important dans la douleur, la fièvre et l’inflammation. D’après FitzGerald et Patnono [162]. Figure 15. L’acide arachidonique, en l’absence d’inhibiteur, se fixe sur le site actif pour produire les prostaglandines. Son site de dégradation est à l’intérieur de la cyclo-oxygénase. La configuration spatiale des deux cyclo-oxygénases va sélectionner les inhibiteurs selon leur encombrement. Grâce à sa poche latérale, la Cox2, va accepter les antiCox2 qui ne sont pas acceptés par la Cox1. Les AINS non spécifiques, parce qu’ils ont une petite taille, inhibent les deux cyclo-oxygénases. D’après Kurumbail et al. [162]. 2. Induction de Cox2 [164] Cox2 est le produit d’un gène de petite taille (8,3 kb) rapidement induit au cours des phases précoces de l’inflammation et de la progression tumorale. Cette taille inférieure à 10 kb est caractéristique des gènes rapidement transcrits, mécanisme susceptible de faciliter une maturation rapide et une réponse adaptée à l’environnement. Ce type de réponse immédiate est révélateur des mécanismes d’adaptation au stress cellulaire. Surexprimée ou induite dans les conditions inflammatoires, dans les polypes et dans différents types de cancers, Cox2 est sous le contrôle de régulations transcriptionnelles et post-transcriptionnelles complexes. 157 a. Régulation transcriptionnelle Dans le CCR, Cox2 est transcrit de manière aberrante. Plusieurs facteurs incluant des cytokines et des agents pro-inflammatoires, des facteurs de croissance, le sérum, des oncogènes, des hormones et des promoteurs de tumeurs sont connus pour induire Cox2 dans différents types cellulaires, notamment dans les cellules épithéliales, les fibroblastes, les kératinocytes, les monocytes/macrophages et les cellules endothéliales (figure 16). Les inducteurs de l’inflammation comme les endotoxines bactériennes – les lipopolysaccharides (LPS), les cytokines IL1b, TNFa (tumor necrosis factor ), l’interféron c (INFc) et le PMA (phorbol myristate acetate) – contribuent aux processus inflammatoires en induisant Cox2 et la synthèse de prostaglandines pro-inflammatoires. Les facteurs de croissance, comme les prostaglandines, jouent un rôle important dans l’homéostasie tissulaire par un mécanisme de protection et de réparation des muqueuses, mais ils peuvent également être impliqués dans la prolifération et la croissance des tumeurs. La surexpression du TGFa ou l’activation constitutive de son récepteur EGF-R sont fréquemment observées dans les cancers mammaires, coliques et pulmonaires dans lesquels Cox2 est surexprimée. Les ligands de l’EGF-R, comme l’EGF, le TGFa ou l’épiréguline, induisent Cox2 pour exercer leurs effets transformants. L’activation du récepteur de l’IGF (insulin-like growth factor) par son ligand induit la prolifération et la progression des CCR par un mécanisme dépendant de l’induction de Cox2. D’autres facteurs de croissance comme l’HGF (hepatocyte growth factor) impliqué dans la dissémination cellulaire, le TGFb (transforming growth factor b), le sérum mais aussi certains facteurs pro angiogéniques comme le PDGF (platelet-derived growth factor) et le FGF (fibroblast growth factor), régulent Cox2 de manière positive. 158 Figure 16. Induction transcriptionelle de Cox2. Régulation du promoteur de Cox2 (pCox2) par l’infection virale, les UV, la signalisation des récepteurs ancrés dans la membrane plasmique et les oncogènes src et ras. Le premier relais de signalisation cytoplasmique mobilise la voie des MAPK/SAPK et des protéines kinases de type C (PKC). Le second relais nucléaire recrute différentes familles de facteurs de transcription qui vont se fixer sur les éléments de réponse du pCox2. (GF : growth factors). L’activation des proto-oncogènes se traduit par l’activation chronique de voies de signalisation conduisant à la transformation cellulaire et à la croissance tumorale. Le promoteur de Cox2 est activé par les oncogènes impliqués dans les phases précoces du CCR, comme Src et Ras, l’activation de la voie Wnt par les ligands Wnt1 ou 3 et le blocage de la sérine/thréonine kinase GSK3b par le lithium. L’expression de Cox2 est sous le contrôle des agents promoteurs de tumeurs. Les acides biliaires se comportent dans certaines conditions comme des promoteurs endogènes des cancers digestifs en induisant Cox2 via la phosphorylation de l’EGF-R. Citons également les UVB et les UVA impliqués dans les carcinomes de la peau, l’herpès virus HHV6, dont la réplication serait 159 dépendante de Cox2, et HBx, protéine du virus de l’hépatite B détectée dans des tumeurs hépatiques et qui participe à l’invasion des cellules tumorales en augmentant l’expression de métalloprotéases matricielles MMP par un mécanisme dépendant de Cox2. L’induction de Cox2 est contrôlée par des procarcinogènes, comme le benzo(a)pyrène B(a)P, un composé aromatique polycyclique qui prédispose à la carcinogenèse par la production d’agents mutagènes et de prostaglandines. D’autres facteurs impliqués dans l’apoptose (céramides et sphingomyélinase), la réorganisation du cytosquelette (microtubule interfering agent ou MIA), l’hypoxie qui joue un rôle clé dans l’inflammation et l’angiogenèse, ou encore l’acide okaïdique, inhibiteur de phosphatases, les peptides en trèfle, les mucines et la NO synthase inductible régulent Cox2, impliquant cette enzyme dans la réponse cellulaire au stress. En outre, Cox2 joue un rôle dans les processus de l’ovulation, l’implantation de l’embryon dans l’endomètre utérin et la parturition. Ces différentes étapes sont régulées par les hormones du cycle menstruel FSH (follicule stimulating hormone), LH (luteinizing hormone) et les oestrogènes qui induisent Cox2 par la voie PI3’-kinase/Akt. Les oestrogènes, oxydés en un dérivé carcinogène (diéthylstilbestrol ou DES) par l’activité peroxydase de Cox2, ont des propriétés transformantes et génotoxiques responsables de l’induction de la cancérogenèse. La régulation transcriptionnelle des cyclo-oxygénases et de Cox2 en particulier fait appel à des réseaux de signalisation complexes utilisant des récepteurs membranaires à activité tyrosine kinase ou couplés aux protéines G hétérotrimériques. Ces récepteurs mobilisent des voies de signalisation conduisant à l’induction de la transcription de Cox2, sans affecter le niveau de l’isoforme constitutive Cox1. De manière générale, l’induction de Cox2 est sous la dépendance des MAPK (mitogen-activated protein kinases) incluant les cascades ERK1/2, JNK/SAPK, et p38 (figure 16) contrôlées par les facteurs de croissance, les cytokines, certains oncogènes, les acides biliaires et les UV. Ces voies de transduction convergent vers l’activation de facteurs transrégulateurs susceptibles de se fixer au niveau de la région promotrice du gène codant Cox2. Le promoteur de Cox2 (pCox2) est constitué d’une boîte régulatrice de type TATA box et de nombreux motifs de type CRE (cAMP response element), Ebox, NFIL6, AP2, SP1 et NFjB (figure 16) sur lesquels se fixent les facteurs de transcription AP1, la famille 160 ATF, la protéine CREB (CRE binding protein), C/EBP ou NFjB qui sont transloqués dans le noyau en réponse aux stimuli, incluant Src et les UV. Le pCox2 est régulé négativement par les glucocorticoïdes (dexaméthasone), les cytokines anti-inflammatoires IL4 et IL10 et des agents chimiopréventifs comme le resveratrol, un anti-oxydant phénolique dérivé du vin, l’acide ursolique, un agent aux propriétés anticancéreuses et anti-inflammatoires présent dans le romarin, l’acide rétinoïque et le carnosol. Ces agents s’opposent à l’induction de Cox2 par le PMA dans les cellules épithéliales mammaires humaines. Les effets inhibiteurs des glucocorticoïdes sur pCox2 ou le niveau d’expression de l’enzyme sont transmis par différents mécanismes transcriptionnels et post-transcriptionnels, incluant : - le récepteur GR capable d’activer l’élément de réponse aux glucocorticoïdes GRE et la suppression de la transcription dépendante des facteurs AP1 et NFjB ; - l’augmentation de IjB, régulateur négatif du facteur de transcription NFjB; - la déstabilisation du messager de Cox2. Les ligands des récepteurs nucléaires PPARa et PPARc, qui exercent des effets anti-inflammatoires et anticancéreux interfèrent avec l’activation transcriptionnelle de Cox2 par le PMA ou le LPS, en bloquant NFjB et AP1, par déplétion de c-jun et compétition avec CREB. Les produits de Cox2, en se fixant sur les récepteurs PPAR, exercent donc un rétrocontrôle négatif sur Cox2. Nous avons vu que la méthylation de régions régulatrices de certains promoteurs constitue un mécanisme clé dans la genèse des cancers digestifs. L’hyperméthylation de pCox2 observée dans les cancers gastriques et colorectaux est associée à une diminution quantitative de l’enzyme. Les mutations de P53 ou de APC favorisent au contraire l’expression de Cox2. Les formes sauvages p53 et APC inhibent la transcription de Cox2 par compétition avec la protéine de liaison à la TATA box sur le pCox2. b. Régulation post-transcriptionnelle : stabilité du messager et de la protéine Cox2 161 Dans les cancers, l’expression de Cox2 résulte non seulement de l’activation de la transcription mais aussi de régulations post-transcriptionnelles caractérisées par la stabilisation du messager de Cox2 (mCox2). En présence d’actinomycine D qui inhibe la transcription, l’IL1a augmente le niveau de Cox2 en prolongeant la demi-vie du mCox2. Ainsi, dans les cellules tumorales, la durée de vie de la protéine Cox2 est comprise entre 3 et 8 h au lieu de quelques minutes dans la cellule normale. L’instabilité du messager dépend de la présence d’une séquence AUUUA répétée (AU-rich) très conservée qui constitue un domaine ARE à l’extrémité 3’UTR du mCox2. Cette séquence ARE est responsable de la dégradation rapide du mCox2 et de l’inhibition de la traduction. La stabilisation du mCox2 s’effectue en dehors du noyau, après passage dans le compartiment polysomal du réticulum endoplasmique via le facteur d’export nucléaire CRM1. Cette stabilisation est favorisée par les IL1a et b et IL17 impliquées dans la réponse inflammatoire et immunitaire, les UVA, le TGFb, Ha-ras /Ki-ras, ou par ses propres produits, les prostaglandines PGE2, via l’activation du récepteur EP4. Ces différents agents activent les voies de signalisation ERK1/2 pour Haras, p38 pour les interleukines et les PGE2, ou bien la cascade PI3’-K, Akt/PKB pour Ki-ras. Par exemple, l’activation de p38 induit la phosphorylation de l’hsp27 via la kinase MAPKAPK2 et favorise ainsi l’interaction de la protéine AUF1 (AU-rich element/poly(U) binding factor 1) sur la séquence ARE [164]. Le mécanisme de stabilisation du mCox2 dépend de la fixation de protéines régulatrices sur la séquence ARE, comme AUF1 (ARE-binding factor 1), CBFA (CarG box-binding factor-A) similaire à AUF1, la ribonucléase protéine hnRNPA0, la CUGBP2 (cell undergoing radiation-inducedapoptosis), une protéine de liaison à l’ARN rapidement induite et transloquée dans le cytoplasme en réponse aux radiations, et l’HuR dont la surexpression observée dans les tumeurs augmente Cox2. HuR, qui possède trois sites de fixation sur le promoteur de Cox2, est associée à la stabilisation de gènes – dont Cox2 – et favorise la prolifération tumorale. Les mécanismes impliqués dans la balance dégradation/stabilisation des mCox2 via la séquence ARE ne sont pas encore identifiés. La séquence ARE pourrait jouer un rôle dans la perte de la queue poly A en stimulant l’activité déadénylase et dans l’ubiquitination des messagers, favorisant ainsi leur dégradation. La demi-vie de la protéine Cox2 est comprise entre 13 et 50 minutes : cette isoforme est donc très minoritaire dans les tissus normaux. Cox2 est très rapidement dégradée par ubiquitination et par la voie du protéasome dans les 162 cellules normales. L’inhibition du protéasome par l’époxomicineou le PSI (Nbenzyloxycarbonyl-Ile-Glu (O-tert-butyl)-Ala-leucinal) stabilise Cox2 et entraîne son accumulation sous forme ubiquitinée. 3. Localisation cellulaire et subcellulaire de Cox2 [164] Contrairement à Cox1 dont l’expression est constitutive et ubiquiste, Cox2 n’est généralement pas détectée dans les tissus normaux, à l’exception du cerveau, des testicules, de la prostate et des reins. Pendant les processus inflammatoires, le LPS induit Cox2 dans les cellules épithéliales intestinales, les fibroblastes subépithéliaux et les villosités, mais pas dans les cellules souches des cryptes intestinales. Cox2 est détectée dans la maladie de Crohn, les maladies inflammatoires de l’intestin incluant les rectocolites hémorragiques, au niveau des cellules épithéliales de surface et des cellules mononuclées de la lamina propria. Cox2 est exprimée très précocement dans les colites et les cellules inflammatoires associées aux tumeurs ulcérées, suggérant que Cox2 serait impliquée dans la cascade liant l’inflammation et le cancer. Dans l’ulcère gastrique, Cox2 est localisée dans les macrophages et les fibroblastes localisés entre les tissus nécrotiques et granuleux. Au sein de la cellule, Cox1 et Cox2 sont localisées dans la membrane luminale du réticulum endoplasmique et dans les feuillets internes et externes de l’enveloppe nucléaire des monocytes, des cellules endothéliales et des fibroblastes avec une localisation préférentielle et une activité Cox2 plus intense dans l’enveloppe nucléaire. Dans les cellules quiescentes, Cox2 est principalement nucléaire, localisée au niveau des pores du noyau et dans la région périchromatinienne considérée comme étant le site de transcription active. En réponse au TNFa, Cox2 est localisée au niveau périnucléaire dans les cellules normales de prostate et se distribue en foyers diffus non organisés au sein du cytoplasme dans les cancers prostatiques. La stimulation de fibroblastes par le PMA ou l’IL1b induit Cox2 et sa localisation au niveau du réticulum endoplasmique, de l’enveloppe nucléaire et de la membrane plasmique, où elle est colocalisée avec les cavéolines pour former un complexe Cox2/cavéoline1 au niveau des cavéoles, invaginations de la membrane plasmique riches en molécules de signalisation, alors que le TGFa induit Cox2 et sa translocation vers le noyau. La co-culture de cellules endothéliales et de muscle lisse induit Cox2 et sa redistribution rétrograde du noyau vers l’enveloppe nucléaire et le cytoplasme. La stimulation des cellules 163 endothéliales par l’IL1b entraîne la localisation nucléaire de Cox2 dans les 12 premières heures de la stimulation. Au delà de 17 h, la synthèse de prostaglandines est associée à la relocalisation de Cox2 du noyau vers l’enveloppe nucléaire et le cytoplasme. La mobilité dynamique de Cox2 déclenchée par un stimulus permet donc de juxtaposer Cox2 et les différentes prostaglandines synthases dans des territoires spécifiques et favorise ainsi la mise en place d’une réponse adaptée à l’agression par la synthèse de dérivés appropriés. 4. Cox2 et tumeurs solides [164] Nous avons vu que les étapes précoces de la cancérogenèse colique sont caractérisées en premier lieu par la formation de cryptes aberrantes (ACF ou aberrant crypt foci). Ces structures atypiques sont inductibles par l’azoxyméthane (AOM), un puissant carcinogène. La cancérogenèse expérimentale est associée à la détection de Cox2 dans le stroma et les lymphocytes intra-épithéliaux. Cox2, faiblement exprimée dans la muqueuse normale et les ACF hyperplasiques ou dysplasiques, est très représentée dans les tissus tumoraux, au niveau du cytoplasme et de la membrane nucléaire des cellules épithéliales et dans les adénocarcinomes différenciés. Elle est détectée dans la majorité des adénomes sporadiques humains (77 %), principalement dans les macrophages interstitiels superficiels et dans 86 % des CCR. Dans les adénomes et les CCR de patients atteints de PAF, de syndrome HNPCC ou de cancer sporadique, elle est exprimée par les cellules endothéliales et les fibroblastes, dans les granules denses du cytoplasme et la région périnucléaire des cellules néoplasiques et dysplasiques. Les cancers colorectaux métastatiques et leurs métastases hépatiques expriment fortement Cox2, impliquant cette isoforme dans l’acquisition des propriétés invasives et métastatiques. En effet, Cox2 n’est pas détectée dans la muqueuse adjacente normale du côlon, mais elle est surexprimée dans le cancer colorectal par les cellules cancéreuses différenciées, les cellules inflammatoires, l’endothélium vasculaire et les fibroblastes des tissus lésés. Son marquage est plus intense dans les cellules cancéreuses, avec une localisation cytoplasmique périnucléaire d’autant plus homogène que l’adénome est différencié. Par rapport à la muqueuse normale, Cox2 est fortement exprimée dans les adénocarcinomes gastriques au niveau des glandes hyperplasiques et dans le 164 cytoplasme des cellules néoplasiques de tumeurs gastriques humaines, particulièrement dans les biopsies contenant des lésions de métaplasies intestinales. L’expression ectopique de l’ADNc de Cox2, placé sous le contrôle du promoteur du virus MMTV (murine mammary tumor virus), suffit à induire l’apparition de tumeurs mammaires chez les souris transgéniques. La majorité des cancers mammaires invasifs expriment Cox2 au niveau des cellules tumorales et stromales adjacentes. Cette expression est dépendante de la réponse aux stéroïdes. Ainsi, Cox2 est minoritaire dans les cellules de cancer du sein MCF7 oestrogéno-dépendantes, alors qu’elle est fortement exprimée dans la lignée mammaire MDA-MB-231 indépendante des oestrogènes, hautement invasive et métastatique. Le fort niveau de Cox2 dans les cancers du sein est directement corrélé à un ensemble de paramètres péjoratifs, incluant la taille et le grade histologique des tumeurs, la présence de nodules axillaires métastatiques, la perte des récepteurs aux oestrogènes et à la progestérone (ER, PgR), un fort index mitotique, l’amplification de l’oncogène HER2, et à un niveau élevé de p53, révélateur d’une dérégulation du gène ou de mutations stabilisant la protéine. Au niveau pulmonaire, environ 90 % des tumeurs différenciées, les carcinomes épidermoïdes et les adénocarcinomes expriment Cox2. Cox2 est associée à un mauvais pronostic de survie dans les adénocarcinomes pulmonaires non à petites cellules (NSCLC pour non small cell lung carcinomas) et pourrait constituer un marqueur de l’agressivité de ces tumeurs. Il existe une corrélation entre le niveau de Cox2 et les capacités métastatiques d’un cancer. En effet, l’inhibition spécifique de Cox2 bloque le pouvoir invasif des cellules de carcinomes pulmonaires hautement métastatiques NCI-H460 LNM35 et la métastase spontanée chez les souris immunodéprimées SCID. Dans les cancers de la vessie, Cox2 est présente dans 86 % des carcinomes invasifs et dans 75 % des carcinomes in situ, avec un marquage dans le cytoplasme apical des cellules vésicales tumorales. Elle est détectée dans 93 % des mélanomes malins au niveau des cellules stromales, dans le cancer de la prostate, les tumeurs ovariennes humaines au niveau des cellules épithéliales et des macrophages associés aux tumeurs et dans les gliomes humains en corrélation avec le grade histologique et une espérance de vie réduite. 165 5. Voies métaboliques [164] Les cyclo-oxygénases catalysent des réactions d’oxydation via leur site cyclooxygénase et des réactions de réduction via leur site peroxydase. Elles ont pour substrats les acides gras poly-insaturés comme l’acide dihomo-c-linolénique, l’acide linoléique, l’acide linolénique et plus particulièrement l’acide arachidonique (AA), élément constitutif des membranes lipidiques libéré par hydrolyse des phospholipides par la phospholipase A2 (PLA2). L’activation de la PLA2 induite par l’augmentation de l’AMPc intracellulaire est responsable de la translocation et de la mise à disposition de la principale source d’AA utilisée par Cox2 dans l’intestin. Cependant, l’AA peut être libéré de manière indirecte via la phospholipase C (PLC) ou la PLD qui favorisent l’hydrolyse séquentielle du diacylglycérol (DAG) par la DAG lipase et la monoacylglycéride lipase. Cox2 étant plus représentée dans la membrane nucléaire, la PLA2 cytosolique activée est transloquée dans l’enveloppe périnucléaire et libère l’AA à partir de phospholipides de la membrane nucléaire. Les deux isoformes de la cyclooxygénase convertissent l’AA. Cependant, la synthèse de prostanoïdes par Cox1 et Cox2 se fait par utilisation de réservoirs différents. En effet, l’AA endogène libéré par les flux calciques n’est pas converti par Cox1 mais exclusivement par Cox2, suggérant que, contrairement à Cox1, Cox2 utilise le réservoir intracellulaire d’AA libéré par une stimulation. De plus, en présence d’une faible concentration de substrat, l’activité de Cox2 prédomine et assure la conversion de l’AA. Ainsi, l’activité de Cox2 requiert de faibles concentrations de substrat disponible à partir du réservoir intracellulaire d’AA. L’activité des cyclo-oxygénases est latente et requiert l’interaction du site peroxydase avec des hydroperoxydes, ce qui permet la formation d’un composé peroxyde et sa conversion en espèces radicalaires tyrosyl qui se lient à l’extrémité du canal cyclo-oxygénase en l’orientant vers le site de liaison aux acides gras. Ainsi, en présence d’une quantité adéquate d’AA et d’oxygène, une molécule de cyclo-oxygénase produit environ 103 molécules de prostaglandine G2 (PGG2), un composé hydroperoxyde. La diffusion membranaire de PGG2 vers la forme latente des cyclo-oxygénases les active progressivement. Cependant, l’activité des cyclo-oxygénases est maintenue sous forme latente si le PGG2 est intercepté par des agents capables de séquestrer les peroxydes (peroxides scavengers) comme la glutathione peroxydase ou en présence d’un agent réducteur de peroxydes intracellulaires. Par rapport à Cox1, le seuil de 166 concentration en ions peroxydes nécessaires à l’activation de Cox2 (2 nM) est 10 fois moindre. Au sein d’un même compartiment, une fraction considérable de Cox2 peut donc être catalytiquement active à des niveaux d’hydroperoxydes où la majorité de Cox1 est latente. Comme pour l’AA, le niveau d’hydroperoxydes nécessaire à la synthèse de prostaglandines par Cox2 est plus faible que pour Cox1, suggérant que l’activation de Cox2 est directement régulable par de faibles concentrations de substrats et d’activateurs. Activée, Cox2 catalyse la réaction d’oxydation de l’AA en PGG2 via le site cyclo-oxygénase, suivie d’une réaction de réduction du PGG2 en PGH2 via le site peroxydase. L’activation de différentes enzymes de type isomérase, synthase et réductase, permet ensuite la conversion du PGH2 en prostanoïdes. Ces prostanoïdes incluent les prostaglandines PGD2 et PGE2 qui proviennent de l’isomérisation de PGH2, respectivement via les PGD et PGE synthases, les prostacyclines PGI2 issues de la conversion du PGH2 par la prostacycline synthase, les isoprostanes PGF2a résultant de la réduction du PGH2 ou du PGE2, les thromboxanes TXA2/TXB2 formés par la conversion du PGH2 par la TXsynthase (TX-S) et les cyclopentones PGA2 et PGJ2 qui dérivent des PGE2 et des PGD2. La production d’un isotype particulier de prostanoïde est sous le contrôle de la co-localisation des différentes PGsynthases avec les cyclooxygénases et plus particulièrement de la PGsynthase la plus proche du PGH2 produit par les cyclo-oxygénases. Ainsi, les enzymes périnucléaires TX-S, PGIS et mPGES convertissent le PGG2 produit par Cox2 et les enzymes cytosoliques (cPGES) réduisent le produit de Cox1. Les cyclo-oxygénases libèrent des radicaux hydroperoxyles qui exercent un rôle dans l’activation de carcinogènes en catalysant l’oxydation de nombreux xénobiotiques en intermédiaires réactifs susceptibles de lier l’ADN. Ainsi, en présence d’AA et de peroxydes, les cyclooxygénases activent de nombreux carcinogènes chimiques, comme les hydrocarbones aromatiques polycycliques et les amines aromatiques, deux classes de carcinogènes / mutagènes induisant la néoplasie extra-hépatique. La conversion de l’hydrocarbone aromatique polycyclique benzo(a)pyrène B(a)P, produit de combustion présent dans l’air pollué ou la fumée de cigarette, prédispose à la carcinogenèse par la production de mutagènes et de prostaglandines via 167 l’induction de Cox2. Cox2 génère également le malonaldéhyde (MDA), un agent mutagène dont la synthèse est sous la dépendance de l’activité de la TXA2 synthase qui transforme 50 % du PGH2 en TXA2 et 50 % en MDA. Produit dans les tissus à forte activité TXA2 synthase, le MDA forme avec les désoxyribonucléosides des complexes responsables de mutations par addition/suppression de bases et décalage du cadre de lecture ou par substitution au niveau des transitions C/T fréquemment rencontrées dans les mutations de p53 dans le cancer du côlon. Les mutagènes ainsi formés lient l’ADN en formant des adduits, par exemple sur les exons du gène p53, favorisant ainsi les mutations. Les cyclo-oxygénases ont cependant un taux de renouvellement limité et subissent un phénomène d’auto inactivation qui résulte de l’appauvrissement en substrats et peroxydes ou de la formation d’un intermédiaire inactif bloquant le site catalytique. 6. Produits de Cox2 et cancérogenèse [262] Nous avons vu que Cox2 permet la synthèse de prostanoïdes, qui incluent les prostaglandines/prostacyclines (PGE2, PGD2, PGI2), les thromboxanes (TXA2), les cyclopentones (PGA2, PGJ2) et les isoprostanes (PGF2a), mais aussi la formation de malonaldéhyde (MDA agent mutagène) et d’espèces radicalaires qui, libérées par la réaction d’oxydation, permettent l’activation de carcinogènes. La synthèse de ces différents prostanoïdes survient quelques minutes après la libération de calcium intracellulaire par les stimuli. Les effets biologiques des produits de Cox2 sont transmis par l’activation de récepteurs à sept domaines transmembranaires couplés aux protéines G hétérotrimériques ou de récepteurs nucléaires appartenant à la famille des PPAR (peroxisome proliferator activated receptor) qui agissent directement comme facteurs de transcription après fixation du ligand (figure 17). 168 Figure 17. Récepteurs activés par les produits de Cox2 dans le contexte de la progression tumorale. Les prostanoïdes utilisent les récepteurs à 7 domaines transmembranaires couplés aux protéinesGhétérotrimériques de typeGas, Gaq, Gai, ou Ga12/13 et les récepteurs nucléaires PPAR. Les produits de Cox2 sont impliqués dans la survie, l’adhésion et la migration cellulaires, l’invasion tumorale (PGE2), le stress oxydatif (PGF2a) et l’angiogenèse tumorale (TXA2). Certains prostanoïdes exercent des effets non transformants. C’est le cas des PGD2 qui constituent au contraire un signal anti-inflammatoire précoce en supprimant l’infiltration des granulocytes dans la cavité pleurale inflammatoire. Les PGI2 possèdent des propriétés antimétastatiques en inhibant les interactions entre les cellules cancéreuses et les cellules endothéliales. Les cyclopentones (PGJ2/PGA2) sont impliqués dans la réponse au stress, dans le développement et la différenciation cellulaire mais aussi dans les mécanismes d’inhibition du cycle cellulaire, de suppression de la réplication virale et de régulation de l’expression génique en se fixant sur les récepteurs nucléaires de la famille des PPAR. Les autres prostanoïdes (PGE2, TXA2 et PGF2a) exercent des effets proinflammatoires et participent à la progression tumorale. PGE2 constitue le principal produit dérivé des cyclooxygénases présent au site de l’inflammation. Il joue le rôle de médiateur de l’inflammation en augmentant la perméabilité vasculaire et la contraction ou la dilatation dumuscle lisse. De plus, il sensibilise les terminaisons périphériques des nocirécepteurs, entraînant une 169 hypersensibilité locale à la douleur. Il est le produit de la PGE2-synthase (PGES) qui existe sous deux formes, cytosolique (cPGES) ou membranaire (microsomal mPGES). L’activité des mPGES et leur expression sont augmentées par les stimuli proinflammatoires, dans les adénomes et les cancers colorectaux humains. Les mPGES, co-localisées avec les cyclooxygénases au niveau de la membrane périnucléaire, sont préférentiellement couplées à Cox2, notamment en présence d’une quantité limitée d’AA. Les cellules cotransfectées de manière stable avec les ADNc codant Cox2 et mPGES sont transformées, prolifèrent plus vite, sont hautement agrégées et forment des tumeurs chez la souris athymique, suggérant que PGE2 est un médiateur des effets transformants de Cox2. Cox2 est associée à un haut niveau de PGE2 dans les tumeurs de la tête et du cou et son inhibition par le celecoxib ou par l’utilisation d’un anticorps neutralisant PGE2 inhibe la croissance tumorale. Les PGE2 possèdent quatre récepteurs isotypes (EP1 à EP4) couplés aux protéines Gai, Gas ou Gaq. Des expériences d’invalidation des gènes (KO) codant ces récepteurs ont permis de mettre en évidence les sous-types impliqués dans la cancérogenèse colique. Contrairement au récepteur EP3, le récepteur EP1 est impliqué dans la cancérogenèse colique chez la souris alors que la délétion du récepteur EP2 diminue le nombre et la taille des polypes chez la souris APCD716. L’invalidation du gène codant EP4 montre que ce récepteur est indispensable à la formation de cryptes aberrantes induites par l’azoxyméthane (AOM). L’implication de EP4 dans les étapes précoces de la cancérogenèse colique est confirmée par l’ONO-AE2-227, un antagoniste spécifique du récepteur EP4 qui diminue le nombre de polypes chez la souris min (multiple intestinal neoplasia). À l’inverse, l’agoniste de EP4 (ONOAE1329) et le PGE2 augmentent le nombre de colonies capables de proliférer en milieu semi-solide (agar mou), reflétant la capacité de croissance indépendante de l’ancrage, un mécanisme associé à la progression tumorale. Cependant, le dérivé PGE2 n’est pas suffisant pour induire le phénotype transformé et requiert Cox2. En effet, PGE2 augmente la formation de colonies par les cellules de cancer du côlon HCA7 qui expriment Cox2, mais pas dans la lignée HCT116 qui n’exprime pas Cox2. Cette dépendance s’explique par le fait que les PGE2 régulent positivement l’expression et l’activité de Cox2. Ainsi, la surexpression de Cox1 induit la synthèse des PGE2 et Cox2 via une boucle de rétrocontrôle positif impliquant EP2. En retour, Cox2 augmente le niveau des PGE2 qui stimulent l’expression du récepteur EP2 à la surface cellulaire. 170 L’activation de EP4 par les PGE2 favorise l’exocytose dépendante de l’AMPc intracellulaire et régule positivement le pouvoir invasif des cellules de carcinome pulmonaire NSCLC par un mécanisme dépendant de la métalloprotéase matricielle 2, MMP2. La stimulation de la lignée de carcinome colorectal humain LS174 par les PGE2 induit l’augmentation de la motilité cellulaire et entraîne un changement de morphologie du tapis cellulaire caractérisé par la formation de protubérances et de fibres de stress. L’effet est transmis par le récepteur EP4 qui active la voie PI3’-K-Akt, suggérant que PGE2, qui inhibe la mort cellulaire programmée et induit Bcl2, favorise le potentiel invasif des cellules de carcinomes coliques. Les PGE2 jouent également un rôle dans l’angiogenèse en favorisant l’adhésion des cellules Huvec contrôlée par les récepteurs d’adhésion cellule-matrice de type intégrines avb3, en favorisant l’activation de Rac et l’étalement cellulaire par une voie dépendante de la cascade AMPc/protéine kinase A. Les mécanismes d’adhésion, de migration et d’invasion cellulaires dépendants de PGE2 pourraient impliquer la phosphorylation rapide de l’EGF-R et l’activation de la voie ERK2 dans les cellules épithéliales normales et du cancer du côlon. Cette trans-activation de l’EGF-R par les PGE2 serait associée au clivage du pro-TGFa via les MMP activées par src. Ainsi, les PGE2 générés dans les carcinomes colorectaux affectent le comportement des cellules épithéliales en favorisant la croissance et la survie cellulaires, la motilité et l’adhésion, autant d’étapes indispensables à la progression d’une tumeur. Le TXA2, quant à lui, active les récepteurs TPa et TPb fonctionnellement couplés aux protéines G hétérotrimériques Gas, Gaq, Gai2 et Ga12/13. Les récepteurs TP sont activés par le TXA2 et les isoprostanes pour transmettre les signaux du stress oxydatif. Le TXA2 est surexprimé dans les tissus tumoraux, péritumoraux et dans les ganglions lymphatiques par rapport à lamuqueuse saine. Il est induit par les facteurs angiogéniques (VEGF, FGFb) et produit par les cellules endothéliales microvasculaires humaines activées. Il joue un rôle dans l’angiogenèse en induisant la migration des cellules endothéliales. L’inhibition de la transduction du signal via le récepteur du TXA2 par l’antagoniste SQ- 29 548 inhibe la migration des cellules endothéliales et l’angiogenèse induite par le FGF [158]. Le TXA2 est impliqué dans le processus 171 métastatique. L’inhibition de la synthèse de TXA2 par le carboxyheptal imidazol (CI) ou le furegrelate abolit le développement des métastases pulmonaires. Les isoprostanes PGF2a sont des analogues des prostaglandines formés via les cyclo-oxygénases ou par action directe de radicaux libres sur l’AA. Différents agents proinflammatoires (TNFa, IL1b, INFc et LPS) activent la formation des PGE2 et de l’isoprostane 8-iso-PGF2a par les plaquettes et les monocytes, via les cyclo oxygénases. L’isoprostane 8-épi-PGF2a est augmenté dans les situations expérimentales ou cliniques et le stress oxydatif induits par la fumée de cigarette. C’est un vasoconstricteur par un mécanisme dépendant des flux calciques et de la PKC. Le 8-épi-PGF2a est un agoniste partiel du récepteur TP et se lie à son propre récepteur FP couplé à Gaq et à la production d’inositols triphosphates IP3 et à la synthèse de l’ADN dans le muscle lisse vasculaire. Enfin, la cyclo-oxygénase est capable d’activer différents carcinogènes environnementaux et alimentaires comme le benzo(a)pyrène présent dans l’air pollué, la fumée de cigarette, le goudron, l’huile et les aliments grillés. Cette activation utilise la voie des amines aromatiques et hétérocycliques et les hydrocarbones polycycliques, au niveau de sites extra-hépatiques pendant les étapes précoces ou tardives de la cancérogenèse. 7. Cox2 et fonctions cellulaires associées à la cancérogenèse [164] Dans les polypes et les adénomes colorectaux humains, Cox2 favorise la progression tumorale par différents mécanismes cellulaires et moléculaires, incluant : – l’inhibition de contact et la croissance indépendante de l’ancrage ; – la prolifération et la survie cellulaires ; – la diminution de l’expression des E-cadhérines impliquées dans les interactions cellule-cellule ; – la déplétion du récepteur 2 du TGFb, permettant ainsi aux cellules d’échapper au contrôle du cycle cellulaire par le TGFb1. L’induction de Cox2 est directement corrélée à un mauvais pronostic et à différents phénotypes cellulaires et paramètres cliniques dans les tumeurs 172 colorectales humaines, incluant la masse tumorale et la différenciation cellulaire, le nombre de ganglions lymphatiques métastatiques et le grade histopathologique. Cox2 est donc impliquée dans la croissance tumorale et la progression du cycle cellulaire, la différenciation, l’apoptose, les interactions intercellulaires ou cellules/ matrice extracellulaire, mais aussi dans l’angiogenèse tumorale, l’invasion et la métastase (figure 18). Cox2 est associée à des anomalies de la différenciation des kératinocytes conduisant à une hyperplasie et stimule la croissance des cancers colorectaux et gastriques via les prostaglandines. Le facteur de transcription NFjB, impliqué dans la prolifération cellulaire et dans la régulation de Cox2, est constitutivement localisé dans le noyau. Si les cellules cancéreuses sont traitées par un anti-sens de la sous-unité p50 de NFjB ou par un mutant dominant négatif de son inhibiteur IjB, on observe une diminution de Cox2 et de la prolifération. De même, l’inhibition de Cox2 mime le blocage de NFjB en supprimant la prolifération cellulaire. La voie Cox2 est impliquée dans la prolifération et la transformation cellulaires contrôlées par la forme activée de la protéine G hétérotrimérique AGa12, qui induit la libération de l’AA en réponse aux facteurs de croissance. Les inhibiteurs de Cox2 bloquent la synthèse de l’ADN et la prolifération cellulaire stimulée par l’activation de Ga12. Dans les néoplasies intestinales, les fibromatoses agressives humaines et les lésions des souris transgéniques APC+/APC1636N exprimant Cox2, le blocage de Cox2 inhibe la prolifération. Si on croise les souris APC avec les animaux dont le gène codant Cox2 a été invalidé par recombinaison homologue (COX–/–), le nombre de fibromes ne varie pas, mais on assiste à la diminution de la taille des tumeurs et des lésions gastro-intestinales, suggérant que le contrôle de Cox2 peut exercer un rôle important en thérapie antitumorale. 173 Figure 18. Intermédiaires de signalisation et fonctions cellulaires contrôlés par Cox2 dans le contexte de la progression tumorale. Cox2 gouverne l’expression et la synthèse d’un ensemble d’intermédiaires de signalisation et de pro-carcinogènes. Elle se comporte comme un promoteur de tumeurs et participe aux différentes étapes de la cancérogenèse en favorisant la survie et la prolifération cellulaires (protection contre l’apoptose, effets mitogènes), l’immunosuppression, l’angiogenèse, l’invasion tumorale et la métastase. Les effets biologiques de Cox2 dépendent de la position des cellules dans les différentes phases du cycle de prolifération. Les cellules en phase de quiescence G0 répondent fortement aux inducteurs de Cox2 et son expression est étroitement contrôlée pendant la transition G0-G1. En phase stationnaire G0, l’induction de Cox2 permet la mise en place des mécanismes de défense, la réponse inflammatoire et l’angiogenèse. Quand les cellules entrent dans le cycle cellulaire, l’expression de Cox2 diminue progressivement. En phase S, phase de réplication active de l’ADN, les cellules sont plus particulièrement soumises au stress oxydatif généré par Cox2, ce qui favorise les mutations de l’ADN et la tumorigenèse. Cox2 et les PGE2 ne sont pas détectées dans les cellules quiescentes et sont induites par le sérum et 174 exprimées au cours de la transition G0/G1 du cycle cellulaire. La surexpression de Cox2 déplète la population de cellules en phase S du cycle cellulaire en favorisant l’accumulation des cellules en G0-G1. Cet effet n’est pas inversé par le NS398, l’indométacine ou un mutant de Cox2 déficient pour son activité cyclo-oxygénase, suggérant que l’inhibition de la progression du cycle cellulaire par Cox2 s’effectue par un mécanisme ne nécessitant pas la production de prostaglandines. L’arrêt des cellules épithéliales intestinales en phase G1 induit par Cox2 compromet l’adhésion cellulaire et confère des propriétés de résistance contre l’apoptose. Cox2 est associée à la survie cellulaire et à la résistance contre l’apoptose via le facteur de survie Bcl2 et la déplétion du récepteur TGFb2, un régulateur majeur de l’apoptose. La lignée de carcinome colique HCT15 transfectée par Cox2 résiste à l’apoptose induite par le NS398, le sulindac et le 5FU, en diminuant le relargage de cytochrome c et en inhibant l’activation des caspases 3 et 9 et des cystéines protéases capables de cliver les protéines impliquées dans la réparation de l’ADN. Dans les cellules différenciées PC12, Cox2 inhibe l’apoptose induite par le facteur de croissance neuronal (NGF) en bloquant l’activation de la caspase 3. L’analyse du transcriptome des cellules PC12 transfectées par Cox2 révèle l’induction de la DLC (dynein light chain), un inhibiteur de la NO synthase (NOS) neuronale (nNOS) PIN. La surexpression de DLC bloque l’apoptose induite par le NGF et favorise son association avec PIN pour former le complexe DLC/PIN qui inhibe l’activité de nNOS. Cox2 permet donc la survie cellulaire par augmentation de l’expression de gènes anti-apoptotiques liés au NO et aux dérivés superoxydes. Dans les cellules interstitielles médullaires rénales exprimant constitutivement Cox2, les ARN antisens et les inhibiteurs pharmacologiques de Cox2 bloquent la synthèse de PGE2 et induisent la mort cellulaire par fragmentation de l’ADN nucléaire. Les inhibiteurs de Cox2 induisent l’apoptose dans les adénocarcinomes coliques, gastriques, prostatiques et mammaires et mettent en jeu divers mécanismes, comme la phosphorylation de Akt ou l’accumulation de l’AA qui augmente la production de céramide, un signal de mort cellulaire. Le SC58125 et le NS398, inhibiteurs sélectifs de Cox2, agissent quant à eux en sensibilisant les cellules de cancer du côlon et de la prostate au signal proapoptotique via l’expression de la protéine PAR4 (prostate apoptosis response 175 4) et en régulant négativement la protéine anti-apoptotique Bcl2. Ainsi, les xénogreffes de carcinome gastrique MKN45 exprimant Cox2 entraînent la formation de tumeurs dont la taille est significativement diminuée par le NS398, selon des mécanismes conduisant à la réduction de la prolifération et de la survie cellulaires. Cox2 peut donc protéger contre l’apoptose : – en diminuant la quantité de l’AA, un facteur proapoptotique; – en inhibant l’activité pro-apoptotique de la NO-synthase ; – en induisant les protéines anti-apoptotiques comme Bcl2. Ainsi, Cox2 prolonge la survie des cellules cancéreuses soumises au stress, aux radicaux libres, et favorise l’accumulation de mutations génétiques additionnelles, l’apparition d’un cancer et sa diversification vers des formes plus agressives, incluant les métastases et la chimio/radiorésistance. Le microenvironnement tumoral détermine le stress cellulaire contrôlé par les cellules immunitaires, inflammatoires, les fibroblastes et myofibroblastes pendant l’hypoxie et la thérapie antitumorale. Le stress cellulaire à son tour engendre une cascade de mécanismes génétiques et moléculaires complexes conduisant à lamise en place de la survie cellulaire in situ et à la prolifération métastatique. À cet égard, Cox2 est un médiateur critique de l’angiogenèse tumorale, une étape précoce pendant la progression du cancer colorectal. Au-delà de 2 à 3mm de diamètre, la tumeur solide est totalement dépendante de la néovascularisation pour survivre et se développer. L’angiogenèse tumorale est alors déclenchée par l’hypoxie qui induit Cox2 et par le facteur HIF1a, un activateur de la transcription du VEGF. Les PGE2 sont des relais entre l’hypoxie, Cox2 et l’expression du VEGF, en régulant l’expression d’HIF1a et sa translocation nucléaire. Chez la souris C57BL/6 dont le gène Cox2 a été invalidé, on assiste à la déplétion du VEGF, à la réduction de l’angiogenèse et de la croissance tumorale. Le blocage de Cox2 supprime l’expression du VEGF et du bFGF, inhibe l’angiogenèse in vivo et in vitro dépendante des GTPases apparentées à Rho (Cdc42 et Rac) et des intégrines avb3, ainsi que l’étalement cellulaire et la migration in vitro. 176 Les effets antitumoraux des inhibiteurs de Cox2, comme le diclofenac, sont donc associés à des effets anti-angiogéniques. Des co-cultures de cellules endothéliales et de carcinome colique qui surexpriment Cox2 activent la migration des cellules endothéliales et la formation de pseudotubes par l’intermédiaire des prostaglandines et des facteurs angiogéniques. L’inhibition de Cox2 par le NS398 et les AINS bloque totalement la migration et la réorganisation des cellules endothéliales, alors que l’inhibition de Cox1 par un antisens ne supprime que la formation des pseudo-tubes. Ces résultats montrent que les deux cyclo-oxygénases régulent l’angiogenèse selon des mécanismes différents : Cox2 induit la production de facteurs angiogéniques par les cellules tumorales et Cox1 régule l’angiogenèse au niveau des cellules endothéliales par un effet morphogène. L’acquisition du pouvoir invasif par les cellules tumorales constitue un événement clé pendant la progression des tumeurs solides et la transition adénome-adénocarcinome dans le cas des cancers du côlon. Le niveau de Cox2 dans les carcinomes coliques est d’autant plus élevé que la tumeur est de grande taille et agressive. Cox2 est associée aux propriétés invasives et métastatiques des cellules tumorales. Cox2 augmente l’adhésion des cellules tumorales : – à la matrice extracellulaire, en diminuant l’expression des E-cadhérines, un gène suppresseur de tumeurs impliqué dans les contacts cellule-cellule; – aux cellules endothéliales, via les E-sélectines, favorisant ainsi le passage des cellules tumorales vers la circulation sanguine et donc les métastases hépatiques. Ainsi, dans les cellules tumorales pulmonaires NSLCC, Cox2 augmente le pouvoir invasif via le récepteur de surface du hyaluronate CD44 qui régule la croissance tumorale et la métastase en favorisant l’adhésion cellule-matrice, un prérequis à la migration des cellules tumorales. Cox2 induit les métalloprotéases, enzymes nécessaires à la protéolyse de la matrice cellulaire, et favorise ainsi la transition carcinome in situ-carcinome invasif. Le pouvoir invasif requiert l’activité enzymatique des deux isoformes Cox1 et Cox2. Les inhibiteurs sélectifs de l’une ou l’autre des deux isoformes abolissent l’invasion cellulaire induite par l’oncogène SRC ou les peptides en trèfles et la formation du TXA2, qui activent le système pro-invasif utilisant le récepteur 177 TXA2-R et la sous-unité Gaq couplés à la cascade Ca2+/CaMMLCK (calciumcalmodulin-dependent myosin light chain kinase) et à la phosphorylation de la MLC impliquée dans le remodelage du cytosquelette. L’injection de lignées cellulaires issues d’un cancer mammaire hautement métastatique exprimant les deux cyclo-oxygénases entraîne la formation de tumeurs dont la croissance est bloquée par les inhibiteurs des deux isoformes. Les activités enzymatiques des deux cyclo-oxygénases sont donc inter-dépendantes. La croissance tumorale est associée à l’invalidation de la réponse immunitaire. Le mécanisme de suppression de la réponse immunitaire requiert l’activation des monocytes/ macrophages par le CSF (colony stimulating factor) libéré par les cellules tumorales. Les monocytes/macrophages activés produisent les prostaglandines PGE2 qui inhibent la production de lymphokines régulatrices de l’immunité, la prolifération des cellules B et T et l’activité cytotoxique des cellules NK (natural killer). Les PGE2 induisent directement l’IL10 et son effet immunosuppresseur. Le traitement des tumeurs par l’inhibiteur de Cox2 (SC236) favorise la radiosensibilité de la tumeur aux irradiations c sans altération des tissus normaux et inhibe la croissance des tumeurs de sarcome. B. Inhibiteurs de cox2 – Généralité et effet protecteur vis-àvis de la carcinogenèse colorectale I. Généralité 1. Introduction Plus de 300 millions de personnes dans le monde prennent des AINS, 30 millions en prennent tous les jours et 40% des consommateurs ont plus de 60 ans. Ces chiffres évoluent à la hausse, tant pour des raisons démographiques que par suite de l’extension de l’éventail des indications. Une zone grise existe du fait que les AINS sont souvent disponibles en vente libre («over-the-counter »). Selon une revue générale récente, 5 à 7% des hospitalisations seraient dues à des effets indésirables médicamenteux, provoqués dans un tiers des cas par des AINS ou par l’AAS [165]. 178 Les effets indésirables des AINS sur le système cardiovasculaire sont connus de longue date; vu son concept théorique, il n’existait aucune raison de supposer qu’une inhibition sélective de la COX-2 améliorerait le profil de sécurité cardiovasculaire. A ce titre, la confirmation de ce risque par de grandes études (tab. 12) [166-168] ne fut pas une surprise et elle a abouti au retrait du marché de la plupart des AINS COX-2-sélectifs. Tableau12. Inhibiteurs de la COX-2 et risque cardiovasculaire. Médicament Etude Indication RR Référence Rofécoxib APPROVe Adénomes 1.9 Bresalier et al. colorectaux Celecoxib APC Adénomes 2.8 Solomon et al. colorectaux Valdécoxib Pontage aorto3.7 Nussmeier et Parécoxib coronarien al. Lumiracoxib TARGET Arthrose 1.1 Farkouh et al. 1 Risque relatif 2 Forme i.v. du valdécoxib, est convertie en valdécoxib. 2. Mode d’action des AINS/de l’Acide acétylsalicylique [169] Les AINS et l’Acide acétylsalicylique/aspirine inhibent l’enzyme COX et par là même, la synthèse des PG (fig. 19). La COX existe sous deux isoformes: la COX-1 (forme «constitutive»), exprimée dans la plupart des tissus en tant qu’enzyme «de ménage» (housekeeping), et la COX-2, inductible et non constitutive (à quelques exceptions près), qui est induite par ex. lors de processus inflammatoires. Si l’inhibition de la COX par les AINS est compétitive, son acétylation par l’AAS est en revanche irréversible. Contrairement à la COX-1, l’acétylation de la COX-2 n’inactive pas complètement cette isoforme, si bien que l’effet inhibiteur de l’AAS est largement sélectif pour la COX-1. La plupart des AINS inhibent de manière non sélective la COX-1 et la COX-2. Alors que l’inhibition de la COX-1 produit un grand nombre d’effets indésirables (gastro-intestinaux et rénaux, entre autres), celle de la COX-2 est associée à des effets qui sont, pour la plupart, souhaités. 179 Le concept d’une inhibition COX-2-sélective est attrayant dans la mesure où il permettrait de séparer les effets indésirables des effets recherchés. L’inhibition de la synthèse des PG mise à part, les AINS ont d’autres effets indépendants des PG dont certains sont encore inconnus. Les AINS ont une action antalgique, antipyrétique, anti-inflammatoire et antithrombotique. Aujourd’hui, l’AAS est utilisée surtout pour son action antithrombotique. Les salicylates non acétylés ont le même effet clinique que les AINS, mais n’inhibent que faiblement la COX. Ils sont extrêmement peu utilisés (et disponibles) en Suisse, à l’exception des préparations d’acide 5aminosalicylique administrées dans les entéropathies inflammatoires chroniques. En raison de son puissant effet irritant local, l’acide salicylique non modifié ne se prête pas à une utilisation systémique. Des AINS ont aussi été utilisés pour favoriser la fermeture d’un canal artériel de Botal persistant chez le nouveau-né. L’AAS et les AINS sont efficaces dans la chimioprévention de différentes tumeurs et peuvent être utilisés pour traiter quelques rares syndromes associés à une synthèse accrue de PG. Le paracétamol (acétaminophène) est analgésique/ antipyrétique, il n’a qu’un effet anti-inflammatoire minime et n’influence pas la fonction thrombocytaire, vu qu’il inhibe surtout la COX cérébrale. Les dérivés de la pyrazolone tels que la phénylbutazone, l’oxyphenbutazone, l’antipyrine, l’aminopyrine et la dipyrone (métamizole) ne sont plus disponibles aux Etats-Unis en raison du risque d’agranulocytose. La dipyrone est encore utilisée dans les pays européens, y compris en Suisse (exemple: Novalgin); son risque d’effets indésirables est à peu près comparable à celui du paracétamol, et surtout, l’incidence d’hémorragies gastro-intestinales est moins élevée que sous AAS [170]. 180 Figure 19 : schéma montrant l’action de COX 1 /2 et de lipoxygénase sur l’acide arachidonique. 3. Classification des antiinflammatoires non stéroïdiens La découverte des isoenzymes des COX a conduit à reconsidérer totalement la «théorie de la COX » de Vane et de proposer la « théorie des COX » avec la dichotomie suivante : une COX constitutive, COX-1, jouant un rôle physiologique (gastroprotection, agrégation plaquettaire, régulation de l’hémodynamique rénale...) et une COX inductible, COX-2, jouant un rôle dans la mitogenèse, la reproduction, l’inflammation et la douleur. Cette hypothèse a conduit l’industrie pharmaceutique à synthétiser des molécules inhibant sélectivement COX-2 dans l’espoir d’obtenir des antiinflammatoires puissants, mais respectant la synthèse via COX-1 des prostanoïdes physiologiques, c’est-à-dire devant théoriquement posséder une tolérance digestive et rénale accrue et n’étant pas douées de propriété antiagrégante plaquettaire. Cette « théorie des COX » a conduit à proposer une nouvelle classification des AINS, faisant appel à la notion de sélectivité pour l’une ou l’autre COX, s’appuyant sur des critères enzymatiques, pharmacologiques et cliniques. Les quatre catégories proposées par le groupe international d’étude de COX-2 [171] sont : – les inhibiteurs sélectifs de COX-1 correspondant à l’aspirine à faible posologie; – les inhibiteurs non sélectifs des COX correspondant à la majorité des AINS classiques, qui, donnés au long cours chez les sujets ayant une polyarthrite rhumatoïde, par exemple, entraînent l’apparition à terme d’un 181 ulcère dans près de 20 % des cas et entraînent un saignement digestif dans 1 à 4 % des cas par an [172] ; – les inhibiteurs préférentiels de COX-2 correspondent au méloxicam (Mobict) et au nimésulide (Nexent). La tolérance digestive est améliorée par rapport aux anti-inflammatoires classiques [173]. Cependant, le risque d’effet indésirable digestif grave à type d’ulcère perforant ou de saignement n’est pas nul avec ces AINS, en particulier à posologie élevée [174] ; – les inhibiteurs sélectifs de COX-2 : le célécoxib, qui est commercialisé par Monsanto Searle en partenariat avec Pfizer aux États-Unis, au Brésil, au Mexique, en Argentine et en Suisse sous le nom de Celebrext et le Rofécoxibt, commercialisé par Merk Frosst au Royaume-Uni et depuis peu en France sous le nom deVioxxt, sont les deux représentants de cette classe. Les premiers résultats concernant la tolérance digestive du célécoxib et du rofécoxib sont très encourageants, montrant une fréquence d’ulcères endoscopiques à posologie utilisée dans la polyarthrite rhumatoïde comparable au placebo et l’absence d’activité antiagrégante à ces posologies élevées [175]. Ces résultats confirment l’intérêt de cette nouvelle classification des AINS. 4. AINS inhibiteurs sélectifs de COX-2 : indications thérapeutiques avérées et potentielles [176] a. Douleur, arthrose et polyarthrite rhumatoïde : seules indications actuellement reconnues Les AINS représentent une classe thérapeutique de choix dans le traitement de la douleur, en particulier postchirurgicale. Dans cette indication, leur action résulte d’une inhibition de la production de prostaglandines qui ont la propriété de sensibiliser les récepteurs nociceptifs périphériques et de favoriserla transmission médullaire nociceptive. Or, cette transmission nociceptive semble tout particulièrement impliquer les récepteurs spinaux du N-méthyl-D-aspartate (NMDA) par l’activation de COX-2. Les inhibiteurs sélectifs de COX-2 semblent capables, tout comme l’indométacine (inhibiteur non sélectif de référence dans cette indication), d’inhiber la réponse centrale et locale à la douleur. Le rofécoxib a d’ores et déjà obtenu sa mise sur le marché au 182 Royaume-Uni dans le traitement de différents états douloureux. Cependant, le célécoxib semble avoir des propriétés analgésiques inférieures à l’ibuprofène, expliquant qu’il n’ait pas d’autorisation de mise sur le marché aux États-Unis pour cette indication. L’induction de COX-2 a été observée dans le tissu synovial de patients en cours de poussée arthrosique ou de polyarthrite rhumatoïde. Les résultats d’études cliniques avec le célécoxib et le rofécoxib suggèrent qu’ils peuvent avantageusement remplacer les AINS classiques en raison de propriétés antiinflammatoires identiques et d’une tolérance gastrique accrue, même à posologie élevée. Ces études ont conduit à la mise sur le marché du célécoxib dans différents pays dont les États-Unis dans le traitement de l’arthrose et de la polyarthrite rhumatoïde et du rofécoxib, au Royaume-Uni pour le traitement de l’arthrose. Si ces deux molécules n’ont pas d’autorisation sur le marché dans le traitement symptomatique de la fièvre au cours de certaines affections inflammatoires sévères non infectieuses, une étude récente a montré que le rofécoxib a des propriétés antipyrétiques équivalentes au diclofénac et à l’ibuprofène. b. Intérêt potentiel des inhibiteurs sélectifs de COX-2 Système nerveux central - Maladies cérébrovasculaires ischémiques et hémorragiques Si l’intérêt de l’aspirine dans la prévention primaire et secondaire de l’accident vasculaire cérébral ischémique et de la maladie coronarienne est bien établi, l’intérêt potentiel des AINS en phase aiguë de l’accident vasculaire cérébral hémorragique et ischémique n’est suggéré que depuis peu. Parce qu’ils sont capables d’inhiber la production d’éicosanoïdes vasoconstricteurs, l’utilisation d’AINS dans la prévention du vasospasme après une hémorragie méningée paraît séduisante. Les AINS inhibant sélectivement COX-2, et cela d’autant qu’ils ne présentent pas d’effet antiagrégant plaquettaire, pourraient avoir un intérêt dans cette indication. Cependant, aucune étude clinique ne permet à l’heure actuelle de conclure à leur efficacité dans cette indication. 183 L’oedème cérébral vasogénique délétère qui apparaît dans les suites immédiates d’un accident ischémique cérébral est induit majoritairement par les prostaglandines, les leucotriènes et le thromboxane. L’utilisation combinée d’un inhibiteur de la lipo- et de la cyclooxygénase (BW755C) lors de la reperméabilisation vasculaire semble minorer l’oedème cérébral et les lésions de reperfusion. Donnés en phase aiguë de l’infarctus cérébral, les AINS pourraient permettre d’en réduire la taille en inhibant la production de médiateurs inflammatoires (le glutamate en particulier) qui, en plus d’être toxiques pour les neurones avoisinants, induiraient l’expression des COX. Cette hypothèse semble confirmée par deux études qui montrent que les AINS inhibiteurs non sélectifs de COX-2 (indométacine ou ibuprofène) réduisent la mort neuronale en périphérie de la zone ischémiée en minorant la production de radicaux libres et de dérivés de l’acide arachidonique. Or COX-2 est particulièrement surexprimée dans les polynucléaires, les cellules vasculaires et les neurones en périphérie de la zone cérébrale ischémiée, ce qui indique son rôle potentiel dans l’apparition de l’oedème périlésionnel. Si les arguments biologiques ne manquent pas pour suggérer l’intérêt des AINS et en particulier des AINS inhibant sélectivement COX-2 (d’autant plus intéressants que n’étant pas doués de propriétés antiagrégantes plaquettaires, ils n’induiraient pas de transformation hémorragique de la zone ischémiée), aucune étude épidémiologique n’a démontré leur intérêt clinique dans cette indication. - Démence sénile de type Alzheimer L’action protectrice des AINS envers la démence sénile de type Alzheimer a été évoquée à travers différentes études épidémiologiques. Les AINS semblent réduire le risque de développer la maladie dans la population générale, et cela de façon corrélée avec leur durée d’utilisation. Ils semblent retarder l’âge de début de la maladie dans les familles à risque et ralentir la dégradation cognitive des malades. Or, ce risque relatif plus faible est observé lors d’un traitement par AINS classiques à posologie anti-inflammatoire (inhibition de COX-1 et COX2) alors que l’aspirine, à posologie antiagrégante plaquettaire (inhibition sélective de COX-1) n’a pas cette propriété, suggérant l’intérêt de l’inhibition sélective de COX-2 dans cette maladie. Cette hypothèse s’appuie aussi sur des 184 données biologiques montrant le rôle proapoptotique neuronal de COX-2, son effet générateur de radicaux libres neurotoxiques et son rôle dans l’activation microgliale, qui semble cruciale dans le développement de la maladie. Pourtant, si les AINS semblent réduire le risque de développer une maladie d’Alzheimer, probablement en jouant un rôle sur la composante inflammatoire de la maladie, ils n’ont aucune efficacité sur le mécanisme causal de la neurodégénérescence. Les études concernant le rofécoxib (deux études de phase II pour estimer si la molécule est capable de prévenir ou retarder l’apparition des symptômes de la démence sénile de type Alzheimer chez des sujets ayant des troubles cognitifs modérés ou de retarder l’évolution de la démence sénile de type Alzheimer quand elle est diagnostiquée) et le célécoxib (une étude commencée depuis deux ans évaluant l’intérêt de la molécule quand le diagnostic de démence sénile de type Alzheimer est posé) devraient permettre rapidement d’évaluer l’intérêt des inhibiteurs sélectifs de COX-2 dans cette indication. - Autres maladies neurologiques Les COX sont impliquées dans une grande variété de maladies neurologiques. Les AINS présentent une grande efficacité dans le traitement des migraines simples [35]. L’expression de COX-2 induite lors d’une migraine accompagnée de déficits neurologiques peut être inhibée par les AINS et les inhibiteurs de la synthèse de NO, suggérant l’intérêt des AINS inhibiteurs sélectifs de COX-2 dans cette indication. LesAINS inhibiteurs sélectifs de COX-2 pourraient avoir un intérêt dans certains types de maladies neurologiques traumatiques ou inflammatoires, qu’elles soient périphériques, médullaires ou centrales telles que la sclérose en plaque. Une autre de leur indication potentielle est l’encéphalopathie du virus de l’immunodéficience acquise (VIH) où il existe une augmentation des taux de PGE2, PGF2 et TXB2 dans le liquide céphalorachidien, corrélée par ailleurs à l’altération neurologique. Les COX pourraient participer à la physiopathologie de la maladie de Parkinson en induisant la production de radicaux libres toxiques pour les neurones dopaminergiques. In vitro, l’activité hydroperoxydasique des COX peut en effet catalyser l’oxydation de la dopamine en dopamine quinones, cette réaction 185 pouvant être inhibée par l’indométacine. À notre connaissance, le rôle de COX2 n’a pas été étudié dans cette maladie. Adénome et cancer colorectal Les AINS tels que l’indométacine, le sulindac ou le piroxicam ont montré leur capacité à réduire le risque de développement d’une tumeur colique après induction par différents carcinogènes chez les muridés, l’effet étant suspensif à l’arrêt de l’AINS. Plusieurs études chez l’homme ont montré que la prise régulière d’aspirine ou d’autres AINS entraîne une réduction du risque de cancer colique et une régression des adénomes existants chez les patients ayant une polypose familiale. Plusieurs études suggèrent que la production de prostaglandines par COX-2 participe à la genèse et à la progression du cancer colique. Les tumeurs colorectales expriment en grande quantité COX-2 alors que la muqueuse saine en est incapable. Les inhibiteurs de COX-2 protègent de la polypose intestinale les souris prédisposées génétiquement (délétion du gène antitumoral APC). Les inhibiteurs sélectifs de COX-2 semblent capables in vitro et in vivo de réduire la croissance de cellules cancéreuses coliques, d’inhiber la tumorogenèse des cellules épithéliales en réduisant leur adhésion à la matrice extracellulaire et en favorisant leur apoptose, et de réduire l’angiogenèse induite par la tumeur. Le mode d’action des AINS ne s’exerce pas seulement en bloquant la synthèse des prostaglandines. Les AINS peuvent en effet affecter le cycle cellulaire des cellules mammaires qui n’expriment pas les COX et ne produisent donc pas de prostaglandine. Ce mode d’action indépendant des COX pourrait expliquer que les AINS, tels que le sulindac et l’aspirine qui inhibent peu ou pas COX2, présentent aussi une activité antiproliférative. Les AINS pourraient induire l’apoptose cellulaire tumorale par des mécanismes indépendants de p53 et partiellement indépendants d’APC. 186 Les AINS semblent enfin jouer un rôle dans la surveillance immune antitumorale. PGE2, qui est exprimée en grande quantité dans le cancer colique, a la propriété d’inhiber l’expression par les cellules néoplasiques des molécules HLA de classe II, qui permettent aux leucocytes de les reconnaître et de les détruire. En induisant l’expression de ces molécules de reconnaissance, les AINS favoriseraient l’immunité antitumorale. Si l’effet des AINS sur les adénomes coliques estindéniable, le traitement de choix pour le polype unique reste actuellement la polypectomie, et le traitement de la polypose colique familiale reste la colectomie totale en raison des effets indésirables potentiels d’un traitement anti-inflammatoire au long cours. De plus, le traitement par AINS ne dispense pas de la surveillance endoscopique répétée, car il n’annule pas totalement le risque de dégénérescence des polypes. Les résultats des études déterminant le rapport risque/bénéfice, le coût, la posologie et la durée optimale de prescription des AINS inhibiteurs sélectifs de COX-2 dans la chimioprévention des tumeurs coliques, et les résultats de travaux évaluant l’intérêt des AINS en complément du traitement habituel des tumeurs coliques permettront de mieux situer la place des AINS inhibiteurs sélectifs de COX-2 dans le traitement préventif et curatif du cancer colique. Cancers de l’œsophage, de la vessie et autres cancers Plusieurs études épidémiologiques ont montré une réduction du risque de développer un cancer de l’œsophage par les AINS. COX-2 semble jouer un rôle dans le développement tumoral et les inhibiteurs sélectifs de COX-2 semblent pouvoir réduire la croissance tumorale gastrique par induction apoptotique. Une étude est en cours dans cette indication avec le célécoxib ainsi que dans le cancer de la vessie. Si l’expression de COX-2 semble pouvoir en outre être impliqué dans la genèse de différents autres cancers, en particulier les adénocarcinomes pulmonaires, pancréatiques, hépatiques, gastriques et le carcinome à cellules squameuses de l’oesophage, l’intérêt des inhibiteurs sélectifs de COX-2 dans ces indications n’a pas fait l’objet d’études cliniques. Enfin, une étude récente chez la souris a démontré une réduction dosedépendante de la prolifération de tumeurs cutanées induites par les rayons 187 ultraviolets sous célécoxib, suggérant l’intérêt potentiel des inhibiteurs sélectifs de COX-2 dans la prévention des cancers cutanés chez l’homme. Intoxication et sevrage éthylique De façon plus anecdotique, l’administration aiguë ou chronique d’alcool tout comme le sevrage d’alcool induit l’expression de COX-2 dans différentes zones cérébrales, en particulier corticales chez le rat. De plus, cette surexpression est accompagnée d’une hyperexcitabilité des récepteurs NMDA, suggérant le rôle de COX-2 dans certains effets aigus et chroniques de la consommation alcoolique. 5. Réserves quant à l’utilisation des inhibiteurs sélectifs de COX-2 Un certain nombre de réserves doivent cependant être émises avant l’utilisation larga manu des AINS inhibiteurs sélectifs de COX-2, d’autant plus que les nouvelles molécules bloquent très spécifiquement COX-2. En effet, COX-2 intervient dans de nombreux processus physiologiques, tels que l’ovulation, le remodelage osseux, la grossesse, l’activité neuronale et rénale, et la cicatrisation muqueuse gastrique après un ulcère. Le retentissement sur ces processus physiologiques des AINS inhibant sélectivement COX-2 est en cours d’investigation. Ces données doivent d’autant plus imposer la prudence que l’absence du gène codant pour COX-2 entraîne chez la souris une néphropathie progressive avec l’âge et un décès prématuré. Il n’est pas exclu que, comme dans le cas des souris déficientes en COX-2, COX-1 puisse prendre le relais en cas d’inhibition durable de COX- 2. Enfin, il ne faut pas perdre de vue que certains des effets indésirables des AINS (réaction allergique, par exemple) peuvent survenir indépendamment de leur niveau de sélectivité pour les COX. Compte tenu du succès retentissant du célécoxib depuis sa mise sur le marché (279 millions de dollars de chiffre d’affaires pour le premier trimestre 1999), les autorités de tutelle disposeront bientôt de données épidémiologiques suffisantes pour permettre de confirmer ou d’infirmer la meilleure tolérance digestive et le retentissement sur différentes fonctions physiologiques des inhibiteurs sélectifs de COX-2. 6. Inhibiteurs de la cyclo-oxygénase 2 et cancer [177] 188 Les progrès de la pharmacologie ont permis de mettre au point les inhibiteurs de la cyclo-oxygénase 2 (Cox2), anti-inflammatoires non stéroïdiens efficaces et sélectifs dont les effets secondaires, notamment digestifs, sont réduits de 60 % par rapport à ceux des anti-inflammatoires non stéroïdiens non sélectifs, avec également l’absence d’action sur l’agrégation plaquettaire. De très nombreux travaux de recherche fondamentale ont démontré que Cox2 contribue à l’oncogenèse par au moins cinq mécanismes différents : conversion de procarcinogènes en carcinogènes, promotion de l’angiogenèse, inhibition de l’apoptose, effet pro-inflammatoire et immunosuppresseur et promotion de l’invasion tumorale par activation des métalloprotéinases de la matrice. Cox2 constitue ainsi une cible pharmacologique en cancérologie au moins à trois niveaux : celui de la prévention de la survenue des cancers (chimioprévention), celui du traitement des tumeurs invasives en association avec la chirurgie, la chimiothérapie ou la radiothérapie et, enfin, celui du traitement de la douleur cancéreuse. Des données épidémiologiques, expérimentales et cliniques montrent que les inhibiteurs de Cox2 ont un rôle dans la prévention de l’induction et du développement de nombreuses tumeurs solides. Une étude randomisée a montré que le celecoxib était susceptible de diminuer la fréquence des polypes colorectaux chez les patients avec polypose adénomateuse familiale. L’intérêt thérapeutique de cette donnée est toutefois limité car le traitement de la polypose familiale repose sur la proctocolectomie, le traitement par inhibiteurs des Cox2 ne se justifiant que chez les patients n’ayant pas eu de proctectomie ou pour diminuer l’incidence des polypes duodénaux. L’excellent profil de toxicité et la solidité des données précliniques expliquent cependant qu’à ce jour plus de quatorze essais de chimioprévention soient en cours en Europe et aux Etats-Unis avec les inhibiteurs de Cox2. Sur le plan du traitement spécifique du cancer, peu d’études sont actuellement finalisées mais beaucoup sont en cours pour déterminer si les inhibiteurs des Cox2 peuvent potentialiser l’effet de la chimiothérapie, de l’hormonothérapie, des thérapeutiques moléculaires ciblées ou de la radiothérapie. Des essais adjuvants, notamment dans le cancer du côlon et dans le cancer du poumon, étudient l’intérêt de cette classe thérapeutique en supplément d’agents cytotoxiques classiques. A ce jour près d’une trentaine d’essais thérapeutiques sont en cours en cancérologie avec les inhibiteurs de Cox2, dans neuf formes différentes de 189 tumeurs solides. L’association de ces inhibiteurs à différents cytotoxiques d’usage courant est la principale voie actuellement testée ; elle est partiellement fondée sur des études précliniques qui suggèrent un effet synergique ou additif de ces composés avec divers anticancéreux systémiques. Il a été démontré par ailleurs que certains cytotoxiques comme les taxanes entraînent une surexpression de Cox2, l’inhibition de ce signal de survie par les anti-Cox2 serait une façon d’optimiser les résultats thérapeutiques de certains cytotoxiques. L’intérêt de ces molécules est désormais également testé en association avec la radiothérapie et l’hormonothérapie. Enfin des données très récentes suggèrent un dialogue croisé entre récepteur du facteur de croissance épidermique (REGF) et Cox2, ce qui a conduit à l’activation récente d’essais testant en association les inhibiteurs de Cox2 avec ceux de REGF. En effet, la prostaglandine E2 favorise l’activation de REGF via l’amphiréguline, tandis que REGF activé favorise, via la voie MAPK et AP1, la surexpression de Cox2. Le troisième niveau est le traitement symptomatique de la douleur et de la fièvre chez les patients atteints de cancers. Plusieurs études ont montré l’efficacité des inhibiteurs de Cox2 dans le traitement de la douleur aiguë et chronique. L’utilité de cette nouvelle classe thérapeutique dans cette indication est évidente. Cette revue a rassemblé cliniciens et fondamentalistes pour essayer de donner aux lecteurs un aperçu exhaustif de la place et de l’intérêt potentiel des inhibiteurs des Cox2 en cancérologie. II. Inhibiteurs de la cyclo-oxygénase 2 et cancer colorectal 1. Introduction [178] De nombreuses études épidémiologiques cas témoins et de cohortes ont clairement démontré un rôle protecteur des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et de l’aspirine en termes d’incidence du cancer colorectal (CCR) avec une diminution du risque relatif de 40 à 50 % chez les personnes qui prenaient ces traitements au long cours. Plus spécifiquement, le sulindac (Arthrocine ®) diminue le nombre et la taille des polypes dans la polypose adénomateuse familiale (PAF). Les effets antitumoraux des AINS proviennent, notamment, de leur activité anti-cyclo-oxygénase (anti-Cox), et d’une diminution du taux de prostaglandines dans la muqueuse colique normale et tumorale. Néanmoins, ces AINS sont des inhibiteurs non sélectifs des cyclo-oxygénases, puisqu’ils sont 190 capables d’inhiber à la fois la cyclo-oxygénase 1 (Cox1) et la cyclooxygénase 2 (Cox2). Cette inhibition non sélective des cyclooxygénases pose le problème des effets secondaires des AINS, inhérents à leur activité anti-Cox1, c’est-à-dire principalement de leur toxicité gastro-intestinale et rénale, surtout dans le cadre de traitements au long cours. Les inhibiteurs de la cyclo-oxygénase 2 (anti-Cox2) ont l’avantage d’avoir moins de toxicité digestive que les AINS classiques. De grandes études contrôlées ont montré que l’incidence des complications digestives graves (perforations, hémorragies digestives, etc.) hautes et basses était diminuée de moitié chez les patients prenant des inhibiteurs de Cox2 comparativement aux patients prenant des AINS classiques. La cancérogenèse colorectale met en jeu un processus multi-étapes fait de modifications génétiques et moléculaires induisant des modifications histologiques amenant à la formation d’un adénome puis d’un adénocarcinome. Ce processus séquentiel de cancérogenèse est lent et implique différentes voies de signalisation offrant des possibilités de développer des stratégies moléculaires ciblées préventives et curatives. L’expression de Cox2 est élevée dans la plupart des cancers colorectaux et les études menées in vivo et in vitro ont montré que Cox2, lorsqu’elle est exprimée, est fortement impliquée dans les différentes étapes de la cancérogenèse colorectale. Dès lors, elle représentait une cible potentielle et ses inhibiteurs sont une arme thérapeutique spécifique théorique très intéressante pour la prise en charge des cancers colorectaux. L’étude des cancers coliques héréditaires a permis de découvrir deux grandes voies de signalisation de la cancérogenèse colorectale impliquées aussi dans les cancers sporadiques : la voie APC/b-caténine (adenomatous polyposis coli), pour la PAF et 80 % environ des cancers sporadiques, et la voie MSI (micro satellite instability ou instabilité des microsatellites), pour les HNPCC et 20 % des cancers sporadiques (figure 20). Figure 20. Cancérogenèse colorectale et Cox2. 191 2. Inhibiteurs de Cox2 et PAF Les premières études contrôlées menées chez l’homme ont d’abord concerné le sulindac. L’efficacité de cette molécule a été évaluée dans une étude menée chez 22 malades atteints de PAF et traités pendant 9 mois. Il existait une diminution du nombre de polypes de 44 % à 6 mois (p = 0,012) versus placebo et une diminution de 35 % de la taille des polypes [179]. Une autre étude, plus récente, du même auteur a étudié l’efficacité du sulindac à la dose de 150 mg × 2/j pendant 48 mois dans la prévention des adénomes coliques chez des patients porteurs de la mutation du gène APC mais qui étaient asymptomatiques. Il y n’avait pas de réduction significative du nombre des polypes ni de leur taille. Le sulindac n’avait donc pas d’effet préventif sur la survenue des adénomes dans la PAF [180]. L’étude majeure qui a évalué l’efficacité des inhibiteurs de Cox2 dans les PAF est celle publiée récemment par Steinbach et al. [181]. Il s’agit d’une étude prospective randomisée en double aveugle contre placebo ayant inclus 77 patients. Deux doses de celecoxib (Celebrex®), 100 ou 400 mg deux fois par jour, ont été utilisées pendant 6 mois. Les critères d’efficacité étaient le nombre et la taille des polypes. Le repérage anatomique était réalisé en tatouant certaines zones du côlon à l’encre de chine. Après 6 mois de traitement par du celecoxib à la dose de 400 mg deux fois par jour, il existait une réduction de 28 % du nombre moyen de polypes (p = 0,003), le groupe recevant 100 mg deux fois par jour ayant une réduction non 192 significative. Il existait par ailleurs une réduction de 30 % (p = 0,001) de la taille des polypes par rapport au groupe placebo (4,9 %) [181]. Il est également à noter que le celecoxib à la dose de 800 mg/j permettait de diminuer le nombre et la taille des polypes duodénaux par rapport au placebo [182]. Ces résultats ont permis à la FDA (Food and Drug Administration) d’approuver le celecoxib dans la prise en charge des PAF, associé aux autres mesures de surveillance et de chirurgie habituelles. Il reste à déterminer les indications de ce traitement dans la PAF, d’autant qu’il s’agit d’un traitement suspensif et que sa tolérance à long terme (> 1 an) à la dose de 800 mg/j n’est pas connue. Des résultats similaires, bien que moins importants, ont été rapportés avec le rofecoxib à la dose de 25 mg/j [183]. 3. Inhibiteurs de Cox2, polypes et CCR sporadique Une étude canadienne cas-témoins, présentée sous la forme d’un résumé aux Journées francophones de pathologie digestive en 2003, montrait un effet protecteur plus marqué du rofecoxib comparé au celecoxib et aux AINS classiques, pris au moins pendant 8 mois, sur la survenue d’adénomes, plus particulièrement en cas d’antécédent personnel d’adénomes. Elle concernait une population âgée de 65 ans et plus, chez qui un CCR ou des adénomes avai(en)t été diagnostiqué(s) [184]. Un essai américain, dont les inclusions sont terminées mais dont les résultats ne sont pas disponibles, a évalué, dans une étude de phase III randomisée en double aveugle, le celecoxib versus placebo en prévention secondaire de polypes chez des patients ayant un risque élevé de CCR [48]. Un autre essai de phase III randomisé, actuellement en cours, teste l’efficacité du rofecoxib versus placebo sur 2 et 5 ans en traitement adjuvant du cancer colorectal de stade II ou III [185]. Parallèlement, d’autres études se sont intéressées à l’efficacité et à la tolérance de l’association inhibiteurs de Cox2 et chimiothérapies antitumorales. Une étude américaine a évalué le taux de réponse et la faisabilité de l’association 5FU (5fluoro-uracile) + acide folinique + rofecoxib, en traitement de deuxième ligne de CCR métastatiques chez des patients ayant déjà reçu du 5FU et de l’acide folinique. Aucune réponse partielle ni complète n’a été observée chez les 10 premiers patients inclus ; en revanche, une hémorragie digestive haute a été observée chez 4 patients [186]. Plus récemment, des études ont testé, chez le rat, l’association 193 du CPT11 (irinotecan) avec un inhibiteur de Cox2 dans un modèle de cancer du côlon [187]. Des travaux préliminaires avaient montré que le CPT11 provoquait une augmentation de l’expression de Cox2 dans la muqueuse colique et que l’administration d’un inhibiteur de Cox2, le celecoxib, diminuait de façon dosedépendante sa toxicité digestive retardée. Dans cette étude, l’administration de celecoxib à des souris ayant reçu une greffe tumorale de lignées HT29 provoquait une réduction dose-dépendante de la masse tumorale après 50 jours d’évolution [187]. L’association CPT11celecoxib accentuait d’un facteur 3 la réduction tumorale. Le celecoxib accentuait en outre l’effet antitumoral du CPT11. Par ailleurs, la diarrhée retardée, qui était associée aux doses journalières les plus fortes de CPT11 chez le rat, était diminuée en cas d’association à du celecoxib à 150 mg/kg/j. L’effet maximal sur l’inhibition de la diarrhée et de la perte de poids était obtenu avec une dose de 30 mg/kg/j. L’incidence de la diarrhée était diminuée de 40 % en cas de coprescription [187]. Chez l’homme, une étude de phase II présentée à l’Asco en 2003 sous forme de poster amontré que la co-administration de celecoxib et de glutamine diminue l’incidence des diarrhées de grade IV et des neutropénies fébriles chez des patients recevant une association irinotecan-5FUacide folinique en traitement de CCR métastatiques. In vitro et chez la souris, l’association d’un inhibiteur de Cox2 et d’un antiEGFR (Iressa®) ou d’un inhibiteur de la protéine kinase de type I (PKAI) a été étudiée et montre un effet synergique entre les inhibiteurs de Cox2 et l’une ou l’autre de ces molécules ou avec les trois molécules réunies sur la prolifération cellulaire, sur l’expression de VEGF et du bFGF avec une diminution de la formation des vaisseaux et une inhibition de la croissance tumorale dans 60 % des cas [188]. Toujours in vitro, l’association des inhibiteurs de Cox2 à des inhibiteurs de HER2/neu (Herceptin®) a un effet synergique sur l’inhibition de la croissance cellulaire [189]. Le Gercor (Groupe d’étude et de recherche clinique en oncologie et radiothérapie) amené une étude de phase II associant le protocole Folfox avec du celecoxib en traitement de CCR métastatiques [185]. Les résultats n’ont pas encore été communiqués. 194 Enfin, il faut signaler l’essai de phase III conduit sous l’égide de l’EORTC (European Organisation for Research and Treatment of Cancer), actuellement en cours, qui se propose d’évaluer l’association irinotecan-5FU avec ou sans celecoxib en traitement de CCR métastatiques ainsi que l’essai Petacc 5 (Pan European Trials in Adjuvant Colon Cancer), toujours sous l’égide de l’EORTC, qui va débuter et évaluer le celecoxib à la dose de 200 mg × 2/j versus placebo pendant 3 ans, en traitement adjuvant de CCR de stade III avec chimiothérapie à base de 5FU et acide folinique prescrite pendant 6 mois [185]. 4. Mécanismes moléculaires des effets des inhibiteurs de Cox2 On ne sait que peu de choses sur les mécanismes moléculaires impliqués dans l’activité antitumorale des inhibiteurs de Cox2. Néanmoins, il apparaît que les inhibiteurs de Cox2, comme les AINS, sont susceptibles de modifier la prolifération cellulaire et l’apoptose au niveau des cellules épithéliales du tube digestif, aussi bien in vitro que in vivo. Le PPARd, qui fait partie de la voie WNT/b-caténine, est une des cibles des inhibiteurs de Cox2. Après avoir été exposé à un ligand comme les éicosanoïdes, qui sont des produits de Cox2, il se fixe à l’ADN et active des gènes impliqués dans la prolifération et l’apoptose comme l’oncogène c-myc et le gène de la cycline D1. Les inhibiteurs de Cox2 et les AINS classiques pourraient, en inhibant la production de ces ligands, prévenir l’activation du PPARd (figure 21). Chez la souris Min, les inhibiteurs de Cox2 induisent une surexpression d’APC, ce qui préviendrait l’accumulation de b-caténine et donc l’activation de PPARd. Il en est de même dans les modèles animaux de cancers sporadiques [190]. Enfin, l’inhibition de la voie de signalisation PDK1 a été évoquée dans l’effet pro-apoptotique du celecoxib [191]. Figure 21. Interaction de Cox2 avec PPARd. D’après He et al. [191]. 195 III. Chimioprévention du cancer colorectal dans les maladies inflammatoires intestinales chroniques [192] 1. Introduction Depuis l’acceptation de la théorie de Vogelsteins relative à la séquence adénome-carcinome dans le développement du cancer colorectal sporadique (CCR), nous avons disposé d’un modèle permettant d’examiner les différents types de médicaments supposés capables de diminuer et même d’éradiquer les polypes et de prévenir le développement d’un CCR. On a émis l’hypothèse que les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et les composés à base de 5-aminosalicylate (5-ASA) sont susceptibles de réduire le risque de CCR par inhibition de la synthèse des prostaglandines. Trois lignes de recherche appuient cette hypothèse. En premier lieu, il existe une diminution du risque de développement de volumineux adénomes coliques parmi les utilisateurs d’aspirine et d’AINS. En deuxième lieu, les AINS diminuent le nombre et la taille des adénomes colorectaux chez les sujets atteints de polyadénomatose familiale et les taux de mortalité et de morbidité par CCR sont inférieurs chez les sujets soumis à un traitement chronique par AINS. Enfin, les AINS ont montré chez l’animal, au cours d’études expérimentales, une diminution du nombre et de la taille des adénomes coliques colorectaux ainsi 196 que des carcinomes. L’aspirine paraît avoir un effet anti-néoplasique au niveau du côlon et la consommation régulière de petites doses d’aspirine réduit le risque de polypes adénomateux et de fatalité du cancer colique dans la population générale, la réduction du risque relatif est de l’ordre de 60 %. On dispose d’un nombre croissant d’arguments en faveur de la consommation régulière d’aminosalicylates et en particulier la sulphasalazine et la mésalazine, qui sont susceptibles de protéger du CCR des patients souffrant d’une maladie inflammatoire chronique intestinale (MICI) via un mécanisme d’action similaire. Bien que les lésions dysplasiques soient rapportées sous forme de polypes adénomateux dans la majorité de l’ensemble des séries de référence, les modifications histologiques prénéoplasiques sur MICI se réfèrent largement à la dysplasie alors que très souvent la dysplasie de la colite se développe dans un contexte non polypoïde. Les cancers coliques sur colite associée se développent sur des lésions allant de la dysplasie non définie (DND) jusqu’à la dysplasie de faible degré (DFD), puis de haut degré et finalement le carcinome. On possède peu d’informations au sujet de l’effet du 5-ASA en fonction de sa dose, de même que sur le site d’intervention du 5-ASA dans la séquence colitedysplasiecarcinome. Dans un programme de surveillance réalisé à l’hôpital du Mont Sinaï (N.Y. 1994-2001), on a observé qu’à une dose de 5-ASA supérieure à 2,4 g/j. au moment de la détection de la DND ou la DFD (n = 69), on voit apparaître un effet protecteur contre la progression vers le cancer invasif. Par conséquent, cet effet du 5-ASA pourrait survenir avant l’apparition du stade précoce de la dysplasie. 2. Cancer colorectal sur colite ulcéreuse Depuis les premiers rapports des années 20 relatifs à l’association CCR et colite ulcéreuse (CU), les médecins ont été de plus en plus impliqués dans cette complication sérieuse des MICI. Les premières parutions de la littérature relatives à ce risque provenaient de centres de référence et d’hôpitaux où les taux cumulatifs de CCR étaient effroyablement élevés variant de 5,5 % jusqu’à 21 % après 20 ans d’évolution de la maladie. Ces études venant d’un matériel de patients sélectionnés étaient évidemment exposés à une surestimation du risque global de CCR. En dépit des biais de sélection, liés à la méthodologie utilisée, ils fournissaient des données valables en vue de la sélection de groupes de 197 patients exposés à ce risque particulier et attiraient l’attention sur l’importance de ce problème. Un nombre de facteurs de risque indépendants de CCR ont été définis. Les patients porteurs d’une colite totale ou étendue étaient exposés au risque le plus élevé, tandis que les patients souffrant de proctosigmoïdite ou de proctite semblaient avoir un risque faible et même non accru de CCR. Le risque relatif (RR) chez les patients souffrant de pancolite a été évalué à 15 à 19 fois comparé à 2 fois pour les proctites. Le risque de CCR augmente avec la durée de la maladie. Dans une méta-analyse récente, incluant 116 études et basée sur 19 études sélectives, le risque calculé de CCR pour chaque patient souffrant a été évalué à 2 % à 10 ans, 8 % à 20 ans, et 18%après 30 ans. On pense que le diagnostic de C U dans l’enfance est associé à un risque plus élevé de CCR mais il pourrait ne pas être un facteur de risque indépendant mais plutôt un reflet de la longue durée de vie et de la longue durée d’évolution de la maladie. Une métaanalyse limitée à 5 études valables, montre néanmoins que l’incidence du CCR de chaque enfant souffrant de CU est environ double de celle d’un adulte atteint de la même affection (6/1000 comparé à 3/1000 par sujet par année de maladie). Un autre facteur indépendant de risque de CCR est la coexistence d’une maladie hépatobiliaire, la cholangite sclérosante primitive (CSP). Cette complication rare concerne de 2-5 % des patients souffrant de CU, mais une association hautement significative entre CSP et risque de CCR a été établie. Plus récemment, une histoire familiale de CCR a démontré ce facteur de risque chez les sujets souffrant de CU. Les patients de premier degré avec diagnostic de CCR sporadique semblent avoir un risque accru multiplié au moins par 2, mais les données relatives à cette évaluation demeurent clairsemées. Il ne demeure aucun doute au sujet du risque congénital de CCR dans la CU, mais plus de 6 décades de recherches laissent encore la place à la controverse. Même sur des études de populations publiées au cours des dernières décades, les résultats varient considérablement de pays à pays et même dans différentes régions du même pays en ce qui concerne le degré d’importance du risque de CCR. Des études de population ont montré un risque accru de CCR avec un taux standard de mortalité (TSM) ou un RR variant de 1,3 à 5,7. Plutôt que les biais de sélection, les différences entre les ensembles de population, la validité du 198 diagnostic casuel, ou les stratégies de traitement pourraient expliquer la diversité des résultats obtenus au cours de ces études. Dans notre propre région du Comté de Copenhague, aucun accroissement de CCR n’a été observé dans une cohorte de population de 1 160 patients souffrant de CU diagnostiquée entre 1962 et 1987. Seuls 6 cas de CCR vs 6.6 attendus ont été observés au cours de la phase initiale du suivi terminé en 1987. Ces résultats remarquables n’ont pas été confirmés dans une autre étude qui a continué pendant 10 autres années jusqu’en 1997 soit 22 290 personnes/ an ou une période médiane de surveillance de 19 ans, au cours de laquelle 13 cas de CCR ont été observés par comparaison à 12,42 attendus (TSM 1,05; 95 %, IC : 0,56-1,79). Ceci attire inévitablement l’attention sur des facteurs possibles liés au type de traitement qui pourraient être responsables de la faible incidence du CCR. Il a été suggéré qu’à lui seul, le taux élevé de colectomie peut expliquer cette constatation, mais cela ne semble pas être le cas. Dans notre cohorte, 43 % des patients souffrant de pancolite ont été colectomisés après 10 ans, soit un résultat presque semblable au taux rapporté en Suède. Toutefois, le risque de CCR était accru dans la cohorte suédoise: TSM 4,1 (95 %, IC : 2,7-5,8). Ceci indique que d’autres facteurs de traitement étrangers à une stratégie chirurgicale vigoureuse peuvent avoir de l’importance en particulier le traitement d’entretien à long terme par le 5-ASA qui, pendant plus de 4 décades, a constitué une partie de la politique de traitement dans le Comté de Copenhague. 3. Cancer colorectal et maladie de Crohn Au cours des 3 dernières décades, un nombre important d’études ont rapporté des données contradictoires à propos de l’importance du risque de cancer colorectal chez les sujets souffrant de maladie de Crohn (MC). Un risque accru de dégénérescence maligne au niveau de l’intestin grêle a été rapporté dans des études provenant de Suède, Canada, Grande-Bretagne, EtatsUnis, Danemark, rapportant respectivement des RR de 16, 17, 40, 86 et 50. 199 Plusieurs études, principalement provenant de centres de référence, ont montré un risque élevé de CCR parmi les patients souffrant de MC. Au contraire, une étude de surveillance sous forme de cohorte provenant du Comté de Copenhague n’a pas montré de risque accru de CCR parmi les patients souffrant MC. Le RR était de 1,1 après une durée médiane de la maladie de 8,5 ans, et était inchangé après une durée médiane de 17 ans. La politique de traitement comportant un contrôle annuel, un traitement d’entretien par 5-ASA à condition d’être toléré, et des cures orales brèves de corticoïdes au cours des périodes d’évolution flambante, combiné à une approche chirurgicale active, peuvent expliquer en partie les différences observées entre les différente centres. Les taux cumulés de colectomie chez les patients atteints de MC colique étaient de 20 % après 20 ans de durée d’évolution, comparables à ceux signalés dans la CU (Fig. 22). Selon les résultats de l’étude danoise, le risque de CCR n’était pas accru dans 3 études de population de patients souffrant de MC réalisées en Suède, Israël et au Minnesota. Figure 22.Probabilité cumulée de chirurgie dans la Maladie de Crohn et la colite ulcéreuse dans le comité de Copenhague, 19621987 [290]. MC résection CU colectomie MC colectomie 4. Évaluation risque de dans la du CCR CU comparé à la MC D’après l’étude de Gillen et al., il semble que le risque de potentialité maligne de la colite de Crohn et de la CU soient de même ordre de grandeur. Les auteurs ont comparé directement ce risque de CCR chez des patients atteints de pancolite ulcéreuse (n = 486) et chez des patients souffrant de colite de Crohn 200 étendue (n = 125), au départ de séries précédemment publiées par le groupe de Birmingham. Le risque cumulé de développer un CCR était de 7 % après 20 ans dans la CU et 8 % dans la colite de Crohn, risque multiplié par 18 et 19 comparé à une population de base générale de même âge et de même sexe. De plus, Choi et Zelig ont étudié 890 patients souffrant de CCR compliquant respectivement une MC ou une CU. Les cancers survenus sur CU ou MC sont apparus respectivement 15 et 18 ans après l’apparition de la MICI. Les tumeurs étaient souvent multiples (MC 11 % et CU 12 %) et étaient en connexion directe avec une dysplasie (MC 73% et CU 79 %). L’image histologique était relativement semblable dans les deux maladies. Les taux de survie à 5 ans étaient comparables (MC 46 % et CU 50 %). Les cancers se sont développés sur des zones inflammatoires dans les deux maladies et ils étaient localisés au niveau du côlon droit chez 49% des patients souffrant de MC, comparés à 36 % en cas de CU, ce qui reflète les différences de localisation préférentielle des sites inflammatoires dans les deux maladies. Sur cette base, la faible incidence du CRC dans les études de population présentées est remarquable et les explications possibles restent à déterminer. 5. Aminosalicylates et chimioprevention dans les MICI D’après les études expérimentales et épidémiologiques, il est devenu évident que les salicylates comme l’aspirine et les autres AINS exercent une action chimiopréventive sur le développement du CCR sporadique. Les 5-ASA, communément utilisés dans le traitement des MICI ont un lien structurel avec les AINS bien que leur mécanisme d’action ne soit pas complètement comparable. Les 5-ASA ont été utilisés dans les traitements d’entretien et la prévention des rechutes chez les patients souffrant de MC, selon un schéma semblable aux CU, et ceci pendant plusieurs années. Récemment, des études contrôles et des méta-analyses ont jeté un doute au sujet de l’efficacité du traitement d’entretien des MC, en ce qui concerne leur action antiinflammatoire. L’effet de chimioprotection anticancer des AINS serait dû à la fois à des mécanismes cyclooxygénase dépendants et indépendants (COX). Les COX-1 et COX-2 sont impliqués dans la production des prostaglandines, en transformant l’acide arachidonique (AA) en prostaglandines et autres eicosanoïdes. Il est supposé que les prostaglandines sont capables de stimuler la croissance des lésions néoplasiques par induction de la prolifération cellulaire. Une partie de 201 l’action chimioprotectrice des AINS s’exercerait par un effet inhibiteur de la cyclooxygénase avec pour résultat une diminution de production de prostaglandine qui à son tour conduit à une diminution de la croissance tumorale. En plus de l’inhibition des voies métaboliques des COX, le 5-ASA (et d’autres AINS) ont montré une capacité d’inhiber la prolifération cellulaire et d’induire l’apoptose via des voies métaboliques indépendantes du COX-2. Un mécanisme potentiel implique le facteur nucléaire κB (FNκB), qui prolonge la survie cellulaire et renforce la prolifération. Il a été suggéré que les AINS pouvaient favoriser l’apoptose en inhibant la production de FNκB. Un autre mécanisme potentiel COX-indépendant de l’apoptose induite par les AINS implique le récepteur δ du peroxysome proliférateur activé (PPAR-δ). Le PPAR-δ peut activer les gênes liés à la tumeur en se liant à l’ADN des régions du promoteur correspondant. On suppose que les AINS exercent un effet suppresseur du PPAR-d et favorisent l’apoptose par inhibition directe du lien entre l’ADN et le PPAR-δ. Cependant, cette inhibition de liaison du PPAR-δ à l’ADN grâce aux 5-aminosalicylates reste à démontrer. Enfin, une étude récente a montré que les 5-ASA peuvent réduire de 70 % le taux de mutation spontanée au niveau d’un microsatellite (CA)13. Cette observation suggère qu’il pourrait y avoir des effets des 5-ASA qui seraient relativement différents de ceux obtenus par l’aspirine en dépit de structures moléculaires similaires. Par conséquent le 5-ASA peut procurer un effet bénéfique dans la chimioprévention du CCR sur MICI. Le maintien sous traitement par 5-ASA dans les MICI peut protéger contre la dysplasie et le carcinome par réduction de l’inflammation, en altérant l’augmentation du renouvellement cellulaire et la prolifération, ou en altérant la cytokine muqueuse et l’adhésion des profiles moléculaires. La réduction de l’inflammation muqueuse peut également modifier la flore intestinale bactérienne soit par action directe sur la bactérie ou la muqueuse colique ou par modification de la production des acides gras à chaînes courtes, lesquels exercent un effet anticarcinogène. En somme, les effets chimioprotecteurs anticancéreux des 5-ASA tels qu’ils ont été suggérés, sont anti-oxydants, anti-prolifératifs et inducteurs d’apoptose. Ces données revêtent une grande importance en raison de l’effet possible du 202 traitement par 5-ASA dans la prévention du risque de CCR ce qui demande à être évalué et approfondi à l’avenir. 6. Études épidémiologiques chimioprévention relatives au 5-ASA et à la De nombreuses études ont montré une baisse de fréquence du CCR sporadique parmi les utilisateurs d’AINS. Dans la population générale, l’usage habituel des AINS pourrait réduire jusqu’à 50 %le risque de développer un CCR. Quatre études épidémiologiques ont montré que le traitement par 5-ASA exerçait un effet protecteur significatif contre la survenue d’un CCR chez des patients souffrant de MICI. Deux études récentes ne sont pas parvenues à montrer une quelconque efficacité (Tableau 13). Pinczowski et al.ont réalisé une étude cascontrôles de patients souffrant de CU présentant ou non un CCR. Ils ont observé que le risque de développer un CCR était notablement inférieur (OR 0,38, 95 %, IC: 0,20-0,69) parmi les patients qui avaient absorbé de la sulfasalazine pendant au moins trois mois. L’étude suivante a été effectuée par Moody et al..Les auteurs ont étudié l’impact à long terme de la sulfasalazine sur une cohorte de patients souffrant de CU depuis plus de 10 ans. Cette étude comparative a comparé le risque de développer un CCR chez les patients compliants vis-à-vis de la sulfasalazine et ceux qui ne l’étaient pas. Le taux observé était de 3 % de CCR parmi 168 patients compliants contre 31 % chez les non-compliants, c’est-à-dire un risque 10 fois supérieur. En 2000, Eaden et al. ont publié une étude cascontrôles, rétrospective comparant 102 patients souffrant de CU et porteurs d’un CCR connu comparés avec des cas contrôles de patients atteints de MICI. Ils ont observé une réduction de risque de 75 % de CCR (OR 0,25, 95%; IC : 0,13-0,48) parmi les patients qui avaient pris régulièrement des composés 5-ASA. Après avoir ajusté les 5-ASA individuels pour un apport quotidien de mesalazine ≥ à 1,2 g, la réduction du risque de développer un CCR était de 81 % (OR 0,19, 95 %, IC : 0,06-0,61). L’effet de la sulfasalazine n’était pas clairement démontré mais il était significatif à des doses dépassant 2 g/j. 203 Plus récemment, une étude réalisée en Grande-Bretagne, a confirmé la potentialité préventive du 5-ASA dans le développement de CCR chez des patients atteints de CU. Au cours d’une étude consécutive, ils ont étudié une population d’utilisateurs de diverses formes de 5-ASA (mesalazine, balsalazide, olsalazine ou sulfasalazine) souffrant de MICI. Chaque épisode de CCR survenu après une prise de 5-ASA d’une durée de 6 mois avant le diagnostic de la lésion a été ajusté à 6 cas contrôles également exposés pendant la même période. Les patients ont été classés en fonction de la régularité de l’utilisation du médicament. Ils ont observé chez les utilisateurs réguliers, une diminution du risque de CCR comparés aux utilisateurs irréguliers (OR 0,67, 65 %, IC : 0,441,03) (Tableau 13). De façon très intéressante, deux études récentes négatives analysant l’action du 5-ASA et de la sulfasalazine pourraient expliquer le résultat en raison de l’approche méthodologique. Berstein et al. ont étudié 25 cas de CCR survenus sur MC (14 patients) et CU (11 patients) ajustés avec 348 cas de MICI provenant de la même cohorte non sélectionnée. Les cas furent extraits des résultats provenant de la province du Manitoba 1997-2000 et considérés uniquement en fonction de la consommation de 5-ASA pendant au moins deux ans avant l’apparition du CCR. L’emploi à long terme non répertorié du 5-ASA pourrait introduire des biais de sélection dans les résultats. Lindberg et al.ont analysé l’effet de la sulfasalazine dans le développement du CCR chez 143 patients souffrant de CU au cours d’un programme de surveillance coloscopique d’une durée de 20 ans. 51 ont développé une dysplasie ou un cancer (n = 3) dont 75 % avec également un diagnostic de CSP. La sulfasalazine n’empêcherait pas le développement de la dysplasie ou du cancer (Tableau 13). 204 Tableau 13 Chimioprévention du CCR dans les colites inflammatoires chroniques: Quelles sont les meilleures molécules candidates ? Références Contrôles Cas CRC in CU Médicament étudié OR IC, 95 % Mésalazine (MSA) / sulfasalazine (SSZ) : Pinczowski Cas-contrôle 196 CU 102 CCR SSZ > 3 mo 0,38 0,2-0,69* Moody Cas-contrôle 168 CU SSZ> 6 mo 3 % vs 31% * Eaden Cas-contrôle 102 CU 3 % avec CCR « compliant » 31% CCR « noncompliant » 102 CCR Lindberg Cohort 143 CU +/- CSP 51 dysplasie ou CCR MSA> 1,2 g/j SSZ>2 g/j SSZ>6 mo 0,19 0,06-0,61* 0,41 0,18-0,92* 34 % vs 44 % ns 348 MICI : 193 MC 155 CU 25 CCR : 14 MC 11 CU MSA 2g/j 1,46 0,58-3,73 ns 1 cas : 6 cont 18,969 pts 100 CCR 76 CU MSA SSZ 0,31 0,11-0,85* 0,73 0,31-1,50 ns 11,446 MICI 371 CCR + MICI 52243 CCR – MICI AINS nonsélectif 0,84 0,65-1,09 ns 52 CU+CSP 59 CU+ CSP dysplasie ou CCR dysplasie colique AUDC 15 mg/kg AUDC 15 mg/kg 0,26 0,07-0,99* Bernstein Van Staa But de l’étude Cas-contrôle basé sur la population prescriptions 5-asa Cas-contrôle prescriptions 5-asa Anti-inflammatoires nonstéroïdiens (AINS) : Bansal Cas-contrôle Acide ursodésoxycholique (AUDC) : Pardi Tung RCT RCT 0,18 0,05-0,61* Gras : significatif ns : non-significatif. 205 7. Études expérimentales chimioprévention relatives au 5-ASA et à la Deux études ont examiné l’action de la mésalazine au niveau des cellules de la muqueuse colique humaine. Dans une étude de Bus et al., 14 patients porteurs d’un CCR (malades non MICI) ont été priés d’utiliser de façon quotidienne des lavements de mésalazine pendant deux semaines. Les biopsies ont été prélevées au niveau de la muqueuse normale et du tissu tumoral avant et après traitement. Les auteurs ont trouvé une élévation de l’indice d’apoptose post-thérapeutique au niveau des prélèvements de tissu tumoral mais aucun changement au niveau des prélèvements de muqueuse normale. Ils n’ont observé aucune modification des taux de prolifération cellulaire sur les échantillons ce qui a conduit à l’hypothèse selon laquelle la mesalazine exerce un effet sélectif pro-apoptosique uniquement sur les cellules du tissu tumoral. Également en 2000 Reinacher-Schick et al.ont investigué l’effet de la mésalazine sur l’apoptose et la prolifération de la muqueuse colorectale de 21 patients porteurs de polypes sporadiques de ≥ 5 mm. Dix-sept patients ont subi une polypectomie et des biopsies de la muqueuse voisine non atteinte avant et après traitement par une dose quotidienne de 1 g de pastilles de mesalazine entéroprotégées respectivement pendant 1, 3, 7 ou 14 jours. Quatre patients ont servi de contrôle. Les paramètres pris en compte ont été : l’indice d’apoptose (IA) et l’indice de prolifération (IP). Les résultats ont montré que la valeur de IA était significativement augmentée 1 et 3 jours après le début du traitement par la mésalazine (comparée avec le groupe contrôle), mais demeurait nettement inchangée après une plus longue période de traitement. La prolifération était diminuée sous mesalazine dans tous les groupes traités alors que l’IP n’était pas modifié dans le groupe contrôle. A nouveau, les résultats étaient statistiquement différents aux jours 1 et 3 de traitement. Les auteurs ont conclu que la mésalazine induisait de façon significative l’apoptose et diminuait la prolifération chez les patients porteurs de polypes sporadiques du côlon et par conséquent serait susceptible de diminuer la récidive des polypes après polypectomie. Ces résultats diffèrent légèrement de ceux de l’étude de Bus et al. puisque ce groupe n’avait pas démontré un effet de la mesalazine sur la prolifération cellulaire. 206 Reinacher-Schick suggère que cela peut résulter d’un mode d’administration et d’un dosage différents des médicaments. Les données de cette étude doivent être interprétées avec une certaine prudence car les patients privés d’AINS avaient été autorisés à prendre 100 mg d’aspirine/j, ce qui évidemment pourrait avoir biaisé les résultats. Brown et al. ont examiné la capacité du 5-ASA et de l’olsalazine à inhiber la formation de cryptes aberrantes au niveau de la muqueuse colique et des tumeurs chez des rats traités par la 1,2 diméthylhydrazine. Chez 12 rats contrôles, 10 traités par olsalazine à la dose de 25 mg/kg/j et 10 traités par 20 mg/kg/j. d’une préparation de 5-ASA, les auteurs ont pris en compte 4 paramètres : le nombre de foyers de cryptes aberrantes (FCA), la charge tumorale, l’apoptose, la prolifération cellulaire au niveau des tumeurs. Seul le 5ASA a inhibé de façon efficace la formation des FCA, et réduit leur nombre de plus d’un tiers. Cependant, tant l’olsalazine que le 5-ASA ont inhibé le nombre et la charge des tumeurs, augmenté le degré d’apoptose tumoral et réduit le taux de prolifération cellulaire. L’olsalazine est une médication active par voie endoluminale et le 5-ASA est une drogue active par voie systémique. Ayant observé que seul le 5-ASA inhibe la formation de FCA, le groupe a postulé que l’action d’un agent systémique est peut-être nécessaire à l’inhibition à un stade précoce du cancer colique tandis que l’inhibition à un stade plus tardif peut reposer sur une action soit systémique soit locale. 8. AINS et MICI Les AINS sont relativement contre-indiqués chez les patients en période d’aggravation menaçante de la maladie ainsi qu’en cas d’hémorragie gastrointestinale. Toutefois les inhibiteurs COX-2 (rofecoxib et celecoxib) utilisés dans de petites séries [70] de patients souffrant de MICI et provenant de la Mayo Clinic, ont révélé récemment leur degré de sécurité et le bénéfice apporté dans la réduction de fréquence des rechutes. Les AINS sélectifs comme le rofecoxib et le celecoxib semblent, du moins dans la population générale, être des agents efficaces de prévention du CCR au même titre que les AINS non sélectifs. Néanmoins, des essais en double insu vs placebo de patients souffrant de MICI, sont nécessaires pour confirmer ces observations préliminaires. Bansal et Sonnenberg dans une étude cas-contrôles ont obtenu des données dans le cadre du Department of Veterans Affairs aux Etats-Unis. Ils ont examiné des 207 patients dont le diagnostic de MICI avait été porté entre 1981 et 1993. L’étude a pris en compte 11.446 patients atteints de MC et de CU dont 371 avaient développé un CCR. Ils ont pris en considération uniquement la consommation d’AINS et n’ont pas investigué en particulier les effets des composés 5-ASA. En soutenant ce point de vue, ils ont montré que la survenue du CCR sur MICI était influencée par des antécédents d’affections associées à la prise régulière d’AINS, telle que la pathologie arthritique. Dès lors, ils ont mis en évidence une tendance des AINS à exercer un effet protecteur contre le CCR chez des patients souffrant de MICI, avec un odd ratio de 0,84 (95%, IC : 0,65-1,09) (Tableau 13). 9. Chimioprévention vs surveillance coloscopique Dans 4 études cas-contrôles sur 6, la valeur médiane de OR était de 0.41 (0.191.46) (Tableau 12), montrant ainsi une valeur de réduction du risque de 69 % ce qui souligne le bénéfice global des 5-ASA comme agent chimiopréventif du cancer chez les malades souffrant de CU. Nos calculs dans la population du Comté de Copenhague, fondés sur une cohorte, ont montré un nombre requis de patients à traiter (NNT) de 7 après 30 ans d’utilisation précoce du 5-ASA ce qui suggère qu’un apport prolongé du 5-ASA tard dans la maladie n’a pas d’effet protecteur contre le développement d’un néoplasme, mais que l’emploi prolongé du 5-ASA introduit précocement au moment du diagnostic peut avoir un effet protecteur bénéfique (Fig. 23). S’il est prouvé qu’il a un effet bénéfique et est recommandé dans cette indication, une donnée importante est évidemment la compliance. Dans un groupe de patients souffrant de CU en rémission provenant de l’Université de Chicago, Kane a trouvé que seuls 40% des patients étaient compliants vis-à-vis du traitement. 208 Figure 23 Nombre de patients nécessaires au traitement (NNT) afin d’éviter un cas de CCR par CU. Risque cumulé de CCR après 30 ans, avec ou sans vérification des stratégies d’application du traitement d’entretien par 5-ASA. Courbe rouge : risque cumulé de CCR, diagnostic établi dans le Comté de Copenhague [21]. Courbe jaune : risque cumulé de CCR provenant de la série de Eaden et al. Dans le groupe de Copenhague, les recommandations d’application du traitement ont été les suivantes : surveillance clinique étroite, maintenance du traitement par préparations de 5ASA, utilisation précoce des stéroïdes en cas d’épisode très évolutif, et colectomie en cas d’échec thérapeutique. 70 % ont eu une application continue ou intermittente du traitement par 5-ASA dès le diagnostic. La méta-analyse inclut les résultats provenant de 116 centres différents dans lesquels diverses modalités de traitement par 5-ASA ont été appliquées. De nombreuses études ont remis en question le rapport coût/bénéfice d’un programme de surveillance coloscopique de la CU. Il serait possible de réduire la fréquence des examens et la surveillance directe des patients à haut risque. Pour la majorité d’entre eux, il se pourrait que ces efforts et ces dépenses seraient mieux dirigées en mettant sur pied un programme éducatif encourageant les patients à prendre leur médicament. 209 Une étude de Silverstein et al. a montré que la mesalazine est le moins coûteux des programmes de prévention du cancer sur MICI par comparaison avec la coloscopie et la chirurgie. Le 5-ASA représente 29% du coût total de la prise en charge thérapeutique. Ceci contraste avec l’utilisation de l’aspirine dans la prévention du CCR comparée à la coloscopie une fois tous les dix ans ainsi qu’il a été récemment établi sur une cohorte hypothétique selon laquelle l’aspirine sauve moins de vies pour un coût plus élevé. 10. Conclusion Les résultats relatifs à la prise sélective d’AINS dans la population générale montrent un effet de chimioprévention du cancer. Des suppléments d’information sont nécessaires avant de recommander le 5-ASA dans la prévention du CCR chez les malades souffrant de MICI. Si les données plus performantes sont démontrées, les médecins pourraient être conduits à choisir une surveillance coloscopique ciblée sur les patients à plus haut risque, c’est-àdire ceux qui sont incapables de prendre de façon régulière les 5-ASA (par exemple pour des raisons d’allergie). L’acide ursodéoxycholique pourrait être recommandé chez les patients souffrant de CU et de CSP dans le but de prévenir le CCR. C. Tolérance des inhibiteurs sélectifs de la cyclo-oxygénase 2 pris au long cours [193] 1. Introduction La cyclo-oxygénase de type 2 (Cox2) est surexprimée dans les tumeurs digestives. Son induction par des facteurs de croissance et des promoteurs de tumeurs suggère un rôle important dans la carcinogenèse. Les inhibiteurs de Cox2 inhibent la prolifération de lignées cellulaires tumorales. Le rôle de la Cox2 dans la carcinogenèse digestive est établi par des modèles animaux de cancer génétiquement ou chimiquement induit. L’administration d’inhibiteur de la Cox2 à ces animaux prévient la survenue des cancers. Ne serait-ce que dans la 210 prévention des cancers digestifs, les résultats encourageants des essais avec des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) non sélectifs chez des patients ayant des polypes coliques sporadiques ou dans le cadre d’une polyadénomatose familiale préfigurent un nouveau cadre de prescription des inhibiteurs spécifiques de la Cox2. Le celecoxib a déjà reçu l’approbation de la Food and Drug Administration (FDA) en 1999 dans la polypose adénomateuse familiale. Dans cette indication et probablement plus tard dans la prévention des polypes sporadiques, il s’agira d’une prescription au long cours et à forte posologie ; il est donc légitime de s’interroger sur sa tolérance à long terme. 2. Tolérance digestive Les AINS inhibent la cyclo-oxygénase qui transforme les phospholipides membranaires en prostaglandines. Les AINS non spécifiques inhibent les deux iso-enzymes de la cyclooxygénase. La Cox1 est l’iso-enzyme constitutionnelle. Elle intervient au niveau du tube digestif dans la synthèse de mucus et l’accroissement du débit sanguin muqueux qui permettent le maintien de l’intégrité des muqueuses gastroduodénales face à des agents érosifs. La Cox2 est une enzyme inductible exprimée dans les sites inflammatoires au niveau des macrophages et des synoviocytes. Dans le processus inflammatoire digestif, elle est exprimée dans les monocytes, les macrophages, les fibroblastes et les cellules endothéliales et épithéliales, tandis que la Cox1 n’est plus exprimée. Les prostaglandines et les thromboxanes générés par les deux isoformes de la cyclo-oxygénase sont identiques. La plupart des AINS tendent à inhiber plutôt Cox1, à l’exception du meloxicam et du nimesulide. Des inhibiteurs spécifiques de la Cox2 ont été développés dans le but d’inhiber sélectivement la production de prostaglandines au niveau du site inflammatoire en respectant la production des prostaglandines qui protègent la muqueuse digestive. La prise d’AINS non sélectif augmente le risque d’ulcère gastroduodénal d’un facteur 3 à 5 et l’incidence des ulcères symptomatiques est de 1 pour 100 patients traités par an. Au Royaume Uni et aux États-Unis, de larges études épidémiologiques ont montré qu’il existait un excès de séjours hospitaliers pour ulcères gastroduodénaux chez les malades traités par AINS par rapport à des sujets non traités. Ce surcroît de l’incidence des hospitalisations était de 1,25 % par an. 211 Les inhibiteurs spécifiques de Cox2 induisent moins de lésions gastroduodénales que les AINS classiques. Encore faut-il distinguer les lésions ulcéreuses asymptomatiques, aisément diagnostiquées par une endoscopie systématique après quelques semaines de traitement, et celles révélées par des complications symptomatiques. Les lésions asymptomatiques recherchées 12 semaines après un traitement par rofecoxib ou celecoxib sont réduites (7,3 % ou 6 %) avec des posologies de 50 mg/j de rofecoxib ou 800 mg/j de celecoxib par rapport à un traitement par AINS non sélectif (29 %). Le risque de complication hémorragique ou de perforation ulcéreuse a été évalué chez plus de 6 300 patients recevant du celecoxib pendant plusieurs mois. La fréquence annuelle des complications était plus faible (0,20 %) avec le celecoxib qu’avec le naproxène (1,68 %) dans un groupe de 2 700 malades comparables. Il faut cependant noter que les complications relevées dans cet essai ne correspondaient pas à la pratique quotidienne puisque les hémorragies étaient diagnostiquées par une recherche de sang dans les selles sans endoscopie. Les complications hémorragiques que les gastroentérologues connaissent sont plus rares. Une étude (Class) incluant 8 059 patients a déterminé que le risque annuel de complications symptomatiques était significativement plus faible (0,44 %) chez des malades traités par celecoxib que (1,27 %) chez des malades traités par AINS non spécifiques. Une étude ayant porté sur 13 274 malades a confirmé ces résultats en trouvant 7 fois moins d’ulcères compliqués en cas de traitement de 12 semaines par celecoxib par rapport à un AINS non spécifique. Cette diminution des accidents digestifs est également trouvée avec les traitements au long cours. Afin de recueillir suffisamment de complications graves, une étude prospective d’échelle mondiale a porté sur une population de malades atteints de polyarthrite rhumatoïde dont le risque d’ulcère était majeur puisqu’ils avaient une moyenne d’âge élevée (58 ans) et que plus de la moitié d’entre eux recevait un traitement concomitant par corticoïdes connu pour accroître les lésions digestives des AINS. Chez plus de 8 000 patients suivis pendant 9 mois, le risque d’hémorragie digestive cliniquement évidente ou de perforation était réduit de 60 % par la prise de rofecoxib (15 cas) par rapport à celle de naproxène (36 cas). Globalement, l’incidence des ulcères compliqués était de 0,6 % par an avec le rofecoxib et de 1,4 % avec le naproxène. Ce résultat montre clairement que 212 l’usage des AINS sélectifs de la Cox2 limite l’incidence des complications graves. La diminution des complications ne signifie pas leur absence et il persiste un risque d’ulcère compliqué, particulièrement chez les patients à risque. Une analyse de l’étude Vigor a montré que la réduction du risque d’ulcère symptomatique était de deux tiers avec la prise de rofecoxib par rapport au naproxène, quel que soit le nombre de facteurs de risque. Même si la réduction des complications est substantielle, leur nombre reste non négligeable du fait de la prescription très large des inhibiteurs spécifiques de Cox2. En 2001et 2002, il y avait en France 3 millions de prescriptions mensuelles d’AINS, dont 500 000 de celecoxib ou de rofecoxib (données Credes). Si ces chiffres correspondaient à des individus traités, on observerait 22 000 ulcères symptomatiques par an induits en France par les AINS inhibiteurs spécifiques de Cox2, sur la base d’une incidence annuelle de 0,44 % selon l’étude Class. Il n’existe pas de données épidémiologiques françaises permettant de vérifier ce chiffre. Par ailleurs, l’incidence annuelle des ulcères gastriques ou duodénaux hémorragiques a été évaluée en France à 143 pour 100 000 habitants/an, ce qui correspondrait à un nombre de 10 300 ulcères hémorragiques chaque année en France liés à la prise d’AINS puisqu’elle représente 12 % des étiologies. Sur la base des résultats de l’étude Vigor, le nombre de ces complications serait diminué de 60 %, soit 4 120 ulcères hémorragiques, en cas de prise exclusive d’inhibiteurs spécifiques de Cox2. Ce chiffre ne peut être négligé car l’ulcère hémorragique reste une complication grave dont la mortalité est restée stable ces 15 dernières années, comprise entre 6 et 14 %. 3. Facteurs de risque d’ulcère gastroduodénal hémorragique a. Antécédents Les antécédents d’ulcères gastroduodénaux sont couramment décrits comme facteur de risque majeur d’une récidive sous AINS. En fait, l’importance de ce facteur est apparue depuis que le principal facteur confondant, la maladie ulcéreuse associée à l’infection par H. pylori, a été pris en compte indépendamment. Ainsi, on a pu établir que les antécédents d’ulcère étaient un facteur de risque majeur de récidive sous AINS avec un odds-ratio de 14 à 17 213 par rapport à des patients sans antécédents. Globalement, l’incidence des ulcères symptomatiques serait de 6-7 % par an chez les malades ayant des antécédents d’ulcère et traités par AINS. La survenue antérieure d’un ulcère compliqué prédispose fortement à la récidive avec une incidence qui a été évaluée à 19 % en 6 mois dans une étude prospective chez des patients traités au long cours par AINS. Ce risque de récidive a été évalué dans une étude prospective ayant comparé le traitement par celecoxib à l’association AINS non sélectif inhibiteur de la pompe à protons (IPP) chez des malades H. pylori – négatifs ayant eu récemment une hémorragie digestive sous AINS non sélectif. Après 6 mois de traitement, l’incidence des ulcères hémorragiques était similaire dans les deux groupes : 4,9 % dans le groupe celecoxib et 6,4 % dans le groupe AINS non sélectif et IPP. Ces résultats doivent être confirmés par d’autres travaux prospectifs en situations pragmatiques car les critères d’inclusion sélectionnaient par endoscopie des patients n’ayant plus d’ulcère gastroduodénal, ce qui ne correspond pas à la pratique et minore l’incidence des ulcères dans le groupe celecoxib. b. Âge Les AINS non sélectifs augmentent faiblement le risque de lésions ulcérées chez les sujets âgés. Dans l’étude Mucosa, la recherche systématique d’une lésion endoscopique sous AINS déterminait un odds-ratio de 2,5 chez les sujets de plus de 75 ans par rapport aux plus jeunes. En revanche, le recours à l’hospitalisation est beaucoup plus fréquent que chez les sujets plus jeunes car les ulcères sont plus sévères et la co-morbidité plus marquée. Dans une étude cas-témoins danoise, l’incidence des ulcères symptomatiques était estimée à 1,26 cas pour 100 patients de plus de 75 ans traités, soit presque 10 fois plus forte que chez les sujets de 20-34 ans. La sévérité de l’ulcère chez les sujets âgés est probablement induite par les AINS, car l’ulcère provoqué par un AINS entraîne plus fréquemment l’hospitalisation que l’ulcère non lié aux AINS. D’après plusieurs études épidémiologiques américaines, l’incidence annuelle des hospitalisations pour ulcère augmenterait d’un facteur 2 à 6 chez les sujets de plus de 65 ans par rapport aux plus jeunes. Il a été calculé que l’incidence annuelle des hospitalisations pour ulcères liés aux AINS était de 12 pour 1 000, voire 42 pour 1 000 pour les plus âgés. 214 c. Durée et dose du traitement par AINS La durée de la prise ne modifie pas le risque qui est constant, même après plusieurs années de traitement. La constance du risque avec le temps a été également trouvée avec le rofecoxib dans l’étude Vigor. Puisque la prévalence des accidents augmente avec le temps, il a été suggéré que la prolongation du traitement au-delà de quelques mois devenait la principale cause des complications. d. Interactions de ces facteurs de risque avec les inhibiteurs spécifiques de Cox2 L’analyse de l’étude Vigor a comparé les facteurs de risque de complications digestives hautes chez des patients traités par rofecoxib et naproxène. La plupart des facteurs connus avec les AINS non sélectifs ont été retrouvés avec le rofecoxib (tableau 14). De même qu’avec les AINS, l’augmentation du risque d’ulcère augmentait avec le nombre de facteurs de risque. Un patient ayant plus de 65 ans avait un risque d’avoir un ulcère en prenant du rofecoxib mesuré à 0,69 % par an. S’il existait des antécédents d’ulcère, ce risque atteignait théoriquement 16 % par an. Tableau 14. Influence de l’âge et des antécédents d’ulcères dans la survenue des ulcères symptomatiques ou compliqués dans l’étude Vigor [193] Incidence annuelle des ulcères Patient symptomatiques ou compliqués (100 patients-année) Rofecoxib Naproxéne Age < 65 ans ≥ 65 ans Antécédents ulcère gastroduodénal Oui Non 0,34* 0,69* 1,45 3,48 1,2* 0,52* 3,65 1,55 * P < 0,05. 4. Lésions gastroduodénales et statut H. pylori 215 L’efficacité du traitement préventif et curatif des ulcères gastroduodénaux dépend du statut de H. pylori. Une métaanalyse a permis de préciser les interactions entre H. pylori et les ulcères sous AINS, à travers 16 essais randomisés totalisant 1 625 patients. L’infection par H. pylori augmentait le risque d’ulcère gastroduodénal d’un ratio de 3,53 chez les patients prenant des AINS. Le risque d’avoir un ulcère hémorragique était accru indépendamment avec la prise d’AINS (× 4,58) et par l’infection par H. pylori (× 1,79). Le cumul des deux facteurs accroissait le risque de 6,13. Avant un traitement de plusieurs semaines par naproxène, l’éradication de H. pylori diminue l’incidence des ulcères gastroduodénaux compliqués ou non (de 27 % à 7 %) chez des patients traités de novo. Chez les malades déjà traités au long cours par AINS, la prévention de la récidive est-elle mieux assurée par l’éradication que par la poursuite de l’inhibiteur ? Très probablement oui, mais l’éradication ne prévient pas la survenue de tous les ulcères hémorragiques comme l’a montré une étude réalisée chez 102 malades H. pylori-positifs traités au long cours par AINS et ayant des antécédents dyspeptiques. Après éradication, 4 %des malades avaient un ulcère hémorragique dans les 6 mois (versus 27 % en l’absence d’éradication). L’interaction de H. pylori avec les antagonistes spécifiques de Cox2 reste controversée. Selon l’étude de Bombardier et al., l’infection n’augmenterait pas le risque de complication grave alors que, selon l’étude Class, elle le doublerait. Quoi qu’il en soit, l’incidence des complications liées à ces AINS étant plus faible qu’avec un AINS non sélectif, l’éradication systématique de H. pylori ou la coprescription d’un inhibiteur la pompe à protons n’est pas justifiée par la prévention primaire des complications chez des malades H. pylori-positifs n’ayant pas d’antécédents ulcéreux ou dyspeptiques. Dans le cas de la prévention de la récidive d’un ulcère apparu sous AINS chez des malades H. pylori-positifs, le risque de récidive après éradication et en cas de poursuite du traitement AINS avec des antagonistes spécifiques de Cox2 a été évalué par l’étude de Chan et al. déjà citée. Après 6 mois de traitement, l’incidence des ulcères hémorragiques était de 4,9 % dans le groupe celecoxib sans IPP. On ne sait pas encore si l’adjonction d’un IPP à un traitement AINS par un inhibiteur spécifique de Cox2 réduirait plus encore l’incidence des ulcères. En revanche, si le traitement par AINS (et par IPP) doit être interrompu, l’intérêt de 216 l’éradication ne se discute plus dans l’éventualité d’une maladie ulcéreuse dépendante de H. pylori. 5. Traitements concomitants Les traitements concomitants par les anticoagulants ou l’aspirine accroissent le risque d’accident digestif sous AINS d’un facteur 2 à 3. La prise de corticoïdes n’est pas un facteur de risque. En revanche, leurs prises associées à celle d’un AINS augmentent le risque d’hospitalisation pour hémorragie digestive d’un facteur 2,8, selon une surveillance prospective de 13 années réalisée chez 9 621 patients atteints de polyarthrite rhumatoïde. Cet accroissement du risque n’était pas noté chez les malades atteints d’arthropathies d’autre nature, qui prenaient probablement des doses d’AINS plus faibles. Dans l’étude Vigor réalisée chez des patients ayant une polyarthrite rhumatoïde, le risque d’ulcère compliqué chez les malades traités par rofecoxib n’était pas accru par la prise de corticostéroïdes alors qu’il était presque doublé chez ceux traités par naproxène. Les inhibiteurs spécifiques de Cox2, et particulièrement le celecoxib, interagissent avec les cytochromes hépatiques CYP2C9 et CYP2D6 et peuvent théoriquement modifier l’élimination des anticoagulants oraux. Cependant, ces interactions ne semblent pas à l’origine de complications hémorragiques. Une étude cas-témoins prospective a montré que les hémorragies digestives survenant chez des malades traités par anticoagulants étaient plus fréquentes après la prise d’AINS qu’après la prise d’inhibiteurs spécifiques de Cox2. En pratique, l’instauration d’un traitement par inhibiteurs spécifiques de Cox2 doit s’accompagner d’un contrôle accru des paramètres de la coagulation chez un patient traité par antagonistes de la vitamine K. L’adjonction de l’aspirine comme anti-agrégant plaquettaire réduit le bénéfice obtenu avec les antagonistes spécifiques de Cox2. Les études Class et Sucess1 ont montré que les malades traités par celecoxib et aspirine avaient un risque annuel d’ulcère compliqué (2,01 % et 0,8 %) non significativement différent de celui des malades traités par AINS non sélectifs (2,12 % et 0,8 % respectivement). Aucune autre étude étudiant l’impact de la co-prescription d’aspirine avec les inhibiteurs spécifiques de la Cox2 n’est disponible. 6. Ulcères compliqués 217 Un observatoire de surveillance des pathologies rhumatologiques créé dans les années 1980 aux États-Unis (Aramis) a permis de colliger en 1998 les événements survenus chez 36 000 malades. Les complications digestives liées aux AINS ont été plus particulièrement relevées dans deux cohortes de 4 000 et 1 921 patients suivis en moyenne 4 et 2,5 ans respectivement. Les incidences de ces complications étaient similaires de 1,46 % et de 2,2 % par an, respectivement. Dans le groupe de patients atteints de complications digestives, les symptômes dyspeptiques dans les semaines précédentes n’avaient pas été plus fréquents que dans le groupe indemne de complication digestive et 81 % des malades n’avaient ni symptôme ni facteur de risque. Ces résultats confirment des études antérieures ayant montré l’absence de symptôme dyspeptique prémonitoire chez 60 % des malades développant une complication digestive. 7. Prévention des lésions par un inhibiteur de la pompe à protons Une analyse statistique effectuée à partir de l’étude Class montrait que l’âge supérieur à 75 ans, les antécédents d’ulcère hémorragique et la prise d’aspirine étaient les facteurs de risque prépondérants des complications digestives graves sous AINS. En conséquence, le traitement préventif adjuvant ne se justifie que chez les patients dont la complication digestive est redoutée (sujets âgés ou ayant des antécédents d’ulcères gastroduodénaux ou nécessitant une coprescription d’aspirine à visée anti-agrégante ou d’anticoagulants). Les facteurs de risque de ces complications ont été confirmés, avec les AINS non sélectifs, par l’analyse de l’étude Vigor et leurs combinaisons ont un effet multiplicatif. L’incidence des ulcères symptomatiques augmentait de 40 à 50 fois chez les sujets ayant trois facteurs de risque (âge supérieur à 65 ans, prise de corticoïdes et antécédents d’ulcères) par rapport à ceux n’ayant aucun facteur de risque. Cette incidence devient non négligeable chez les malades cumulant au moins deux facteurs et traités par antagonistes spécifiques des Cox2 (de 5 à 16% par an), ce qui justifie une co-prescription avec un inhibiteur de la pompe à protons. 8. Complications digestives basses 218 Les études épidémiologiques montrent que les AINS non sélectifs exposent à des complications digestives basses, telles que des ulcérations parfois hémorragiques, des perforations des sténoses en diaphragme ou en défilé. L’étude de cohorte Aramis, qui a suivi près de 2 000 patients nord-américains pendant au moins 2 ans, a montré que les pathologies digestives motivant une hospitalisation étaient de localisation basse dans 32 % des cas chez les patients ayant une arthrose et dans 13 % chez ceux ayant une polyarthrite rhumatoïde. L’analyse de l’étude Vigor a montré que 40 % des complications sévères induites par les AINS sélectifs ou non sélectifs de Cox2 étaient localisées dans le grêle ou le côlon. L’incidence annuelle des complications induites par les inhibiteurs spécifiques de Cox2 était de 0,41 %, c’est-à-dire 2 fois moins que celle des complications observées avec le naproxène. Le détail montre que 4 des 5 complications digestives dont la cause avait été mise en évidence par endoscopie correspondaient à 2 cas d’inflammation diverticulaire et 2 cas de colites. Des cas cliniques suggèrent que les inhibiteurs spécifiques de Cox2 pourraient causer des colites aiguës ou aggraver des colites inflammatoires. Un cas d’exacerbation de maladie de Crohn colique avec hémorragie sévère après prise de rofecoxib a été rapporté, ainsi qu’un cas de colite aiguë hémorragique après prise de rofecoxib pendant 5 jours chez une patiente ayant eu une colostomie après résection d’une tumeur colique. Des travaux expérimentaux soutiennent ces observations puisqu’il a été montré que les inhibiteurs spécifiques de Cox2 ralentissaient la cicatrisation des ulcères chez l’animal. Ils agissent en diminuant la prolifération épithéliale et l’angiogenèse stimulée par des facteurs de croissance : epidermal growth factor (EGF), fibroblast growth factor (FGF). La colite inflammatoire provoquée par le sulfate de dextran est plus sévère chez la souris dont le gène de Cox2 a été invalidé que chez la souris invalidée pour Cox1. L’inhibition de Cox2 pendant 2 semaines aggrave la colite expérimentale induite par l’acide acétique ou l’acide trinitro-benzène sulfonique. En fait, d’autres travaux fondamentaux sur lignées cellulaires montrent que l’inhibition de la réparation épithéliale ne dépend pas que de Cox2 et qu’elle est plus importante avec les AINS non sélectifs. Le délai de réparation de lésions d’ischémie-reperfusion n’est pas modifié par l’inhibition spécifique de la Cox2. 219 Globalement, les inhibiteurs spécifiques de Cox2 ne semblent pas induire plus de colites que les AINS non sélectifs puisque, dans l’étude Vigor, l’incidence des colites ou des ulcérations digestives symptomatiques était rare (5 pour 10 000 patients traités pendant 6 mois) et identique dans les deux groupes. 9. Complications cardiovasculaires et rénales a. Thrombose coronaire Plus encore que pour la toxicité gastro-intestinale, les inhibiteurs spécifiques de Cox2 font l’objet d’un débat contradictoire dans lequel il est difficile de faire la part par défaut d’études prospectives centrées sur les effets cardiovasculaires. Ces effets sont les infarctus du myocarde et l’hypertension artérielle. Dans l’étude Vigor, une incidence excessive d’infarctus avait été observée dans le groupe rofecoxib (0,4 %) par rapport au groupe naproxène (0,1 %). Le rofecoxib avait été administré à dose élevée, 50 mg/j, ce qui correspond à 2 fois la posologie maximale préconisée par les autorités françaises. Ce surcroît d’accidents coronariens a été confirmé dans une étude cas-témoins réalisée à partir d’une vaste cohorte de patients suivis par le Tennessee Medicaid programme (TennCare) dont 24 132 prenaient du rofecoxib et 151 728 un autre AINS. La survenue d’accidents coronariens avait tendance à être plus fréquente chez les patients prenant du rofecoxib à plus de 25 mg/j que chez les 202 916 témoins non traités par AINS (odds ratio : 1,70, intervalle de confiance : 0,982,95, p = 0,058). Ce surcroît de risque, qui n’était pas trouvé avec des doses inférieures ou d’autres AINS, a été attribué à l’absence d’inhibition de la synthèse de thromboxane A2 et donc de l’agrégation plaquettaire par les inhibiteurs spécifiques de la Cox2. Il a également été évoqué l’activité antiagrégante particulièrement marquée du naproxène utilisé comme comparatif dans l’étude Vigor. Cette hypothèse n’a pas été confirmée par les résultats d’une large étude cas-témoins ne montrant aucune protection des risques coronariens chez 181 441 malades prenant des AINS non sélectifs dont le naproxène par rapport à 532 634 patients témoins. 220 b. Tolérance rénale Les prostaglandines modulent la réabsorption tubulaire du sodium, accroissent la sécrétion de potassium en activant le système rénine-angiotensine et maintiennent le débit sanguin rénal et la filtration glomérulaire en cas de baisse de la perfusion rénale. L’administration d’AINS provoque une rétention hydrosodée avec des œdèmes et parfois de l’hypertension artérielle chez les patients dont le débit sanguin rénal dépend des prostaglandines comme en cas d’insuffisance cardiaque, de cirrhose décompensée ou de prise de diurétiques. Le grand âge et le diabète sont également des facteurs de risque. Dans de rares cas, une insuffisance rénale, voire une nécrose papillaire, peut survenir. La Cox2 intervient dans la régulation de l’excrétion du sodium. Elle est exprimée dans la médullaire du rein en cas d’hypertonicité du milieu interstitiel. Il s’agirait d’une réponse des cellules de la médullaire au stress osmotique aboutissant à une augmentation du débit sanguin et de l’excrétion sodée. La Cox2 est également exprimée dans la corticale en cas de déplétion sodée. La libération de prostaglandines qui en résulte augmente l’activité rénineangiotensine et la réabsorption du sodium. La survenu d’œdèmes des membres inférieurs est l’effet indésirable d’origine rénale le plus souvent noté avec les inhibiteurs spécifiques de la Cox2, particulièrement à forte posologie. Chez les patients sans altération hémodynamique ou de la fonction rénale, une diminution modérée et transitoire de l’excrétion rénale du sodium a été observée avec le rofecoxib ou le celecoxib, ce dernier administré à dose de 800 mg/j. Chez des patients insuffisants rénaux ou en déplétion hydro-sodée, les inhibiteurs spécifiques de Cox2 provoquent une réduction de la filtration glomérulaire similaire à celle provoquée par les AINS non spécifiques. c. Augmentation de la pression artérielle La rétention hydro-sodée est également responsable d’une augmentation de la pression artérielle évaluée de 3 à 5 mmHg dans une large méta-analyse. 221 Cette augmentation est plus marquée en cas d’hypertension artérielle, particulièrement en cas de traitement par inhibiteur de l’enzyme de conversion ou bêtabloqueurs. Une étude a comparé, chez 1 090 patients hypertendus et ayant de l’arthrose, l’effet du rofecoxib (50 mg/j) par rapport au celecoxib (200 mg/j) sur la pression artérielle et la rétention hydrosodée. Une augmentation de plus de 20 mmHg de la pression artérielle systolique était observée plus fréquemment avec le rofecoxib (14,9 %) qu’avec le celecoxib (6,9 % ; p < 0,01). De même, la rétention hydrosodée était plus fréquemment observée en cas de prise de rofecoxib (7,7 %) que de celecoxib (4,7 %) (p < 0,05). Cette différence pouvait être expliquée par les posologies plus fortes de rofecoxib que de celecoxib. Les auteurs concluaient à la nécessité de surveiller la pression artérielle des patients hypertendus traités par inhibiteurs spécifiques de la Cox2. 10. Conclusion Le traitement au long cours par inhibiteurs spécifiques de la Cox2 expose les patients à des complications digestives et rénales, certes rares, mais qui, dans le cadre d’une prescription prolongée, ne peuvent être négligées. Quelques recommandations peuvent être énoncées. Les ulcères gastroduodénaux peuvent être prévenus par la réduction des prescriptions chez les patients à risque ou éventuellement la coprescription d’un inhibiteur de la pompe à protons. Les inhibiteurs spécifiques n’ont aucun pouvoir anti-agrégant et leur co-prescription avec de l’aspirine à faible posologie expose à un accroissement de l’incidence des complications digestives. Une exacerbation de colite inflammatoire pourrait apparaître sous traitement par inhibiteurs spécifiques de la Cox2. Des études complémentaires devraient préciser l’importance de ce risque ; en attendant d’autres résultats, il est prudent d’éviter la prescription des inhibiteurs spécifiques de la Cox2 dans ce cas. Enfin, il convient également de surveiller la pression artérielle des patients hypertendus. 222 Conclusion 223 La prévention primaire des polypes et des cancers colorectaux constitue un objectif majeur dans les pays industrialisés où ils représentent un réel enjeu de santé publique. A ce titre, différentes stratégies d’interventions nutritionnelles et pharmacologiques peuvent être envisagées. Les études d’intervention indiquent que les vitamines antioxydantes (β-carotène, vitamine E, vitamine C) n’interviennent ni dans l’apparition des adénomes, ni dans leur augmentation de taille, ni dans le risque de cancer. Elles suggèrent que le calcium diminue le risque de récidive des adénomes, mais n’influence pas leur augmentation de taille. Les fibres (son de blé) n’ont pas d’effet sur le risque de récidive des adénomes et peuvent même avoir un effet délétère (mucilages). Leur rôle dans les phases finales de la cancérogenèse reste à préciser. Un régime pauvre en graisses, riche en fibres, en légumes et en fruits n’a pas d’effet sur la récidive des adénomes. Ceci n’est pas complètement surprenant car les données concernant les fibres, les graisses et les fruits sur l’apparition des adénomes sont peu convaincantes et que les légumes semblent n’agir que dans la dernière phase de la cancérogenèse. Les études cas-témoins, de manière quasi unanime, indiquent qu’une forte consommation de légumes diminue de moitié le risque de cancer colorectal. Une autre donnée qui paraît bien établie, et qui représente une autre base de la prévention primaire du cancer colorectal, est d’éviter les excès caloriques et la sédentarité. Enfin, il ne faut pas oublier les recommandations de modération concernant le tabac qui favorise l’apparition des adénomes et surtout l’alcool qui est un facteur majeur d’augmentation de taille. Les données actuelles concernant la chimioprévention (aspirine, AINS) sont encore trop préliminaires pour conseiller une attitude arrêtée, notamment en raison des effets secondaires de ces traitements et de l’absence de consensus concernant les doses et la durée d’exposition. Toutefois, les résultats concernant les AINS anti-COX-2 sélectifs semblent prometteurs. D’autres cibles potentielles pour une chimioprévention du cancer colorectal sont activement étudiées. La prévention secondaire du cancer colorectal par coloscopie est efficace et doit être proposée systématiquement aux patients avec antécédents personnels d’adénomes ou d’adénocarcinome colorectal. Au travers de sa mission de santé publique, le pharmacien a un rôle important d’information et d’éducation des patients. 224 Résumé 225 Le cancer colorectal représente un véritable problème de santé publique, de par sa fréquence et sa gravité. Les études d’épidémiologie analytique, études castémoins et études de cohorte suggèrent que, parmi les facteurs d’environnement, l’alimentation intervient dans l’étiologie de plusieurs cancers fréquents, et serait également susceptible d’en influencer le pronostic. Les facteurs les plus liés au cancer colorectal sont une consommation insuffisante de fruits et légumes, la sédentarité, le surpoids, l’excès calorique, l’excès de glucides raffinés, la consommation importante de charcuteries et de graisses animales. L’effet protecteur de l’acide folique est modulé par le polymorphisme de la méthylène tétrahydrofolate réductase. Le rôle des fibres, du calcium et des vitamines antioxydantes est débattu. La chimioprévention du cancer colorectal est également discutée avec l’intérêt tout particulier de l’aspirine et des anti-inflammatoires non stéroïdiens. En effet la cyclo-oxygénase 2 (Cox2) est une iso-enzyme inductible de la cyclooxygénase qui n’est pas exprimée dans la muqueuse colique normale mais qui l’est dans environ 80 % des cancers colorectaux. Ainsi les inhibiteurs de la cyclo-oxygénase 2 (anti-Cox2), agissant à tous les stades de la cancérogenèse, pourraient être une arme thérapeutique utile à la fois dans la prévention et dans le traitement du cancer. 226 Abstract 227 Colorectal cancer is a real public health problem, share its frequency and severity. The analytical epidemiology studies, case-control studies and cohort studies suggest that among the factors of environment, food is involved in the aetiology of several common cancers, and is also likely to influence prognostic. The factors most associated with colorectal cancer are inadequate consumption of fruits and vegetables, physical inactivity, obesity, excess calories, excess refined carbohydrates, the high consumption of meats and animal fats. The protective effect of folic acid is modulated by the polymorphism of the methylene tetrahydrofolate reductase. The role of fiber, calcium and antioxidant vitamins is discussed. The chemoprevention of colorectal cancer is also discussed with particular interest of aspirin and nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Indeed cyclooxygenase 2 (Cox2) is an iso-inducible enzyme cyclooxygenase of which is not expressed in normal colonic mucosa but which is in about 80% of colorectal cancers. Thus inhibitors of cyclo-oxygenase 2 (anti-Cox2), acting at all stages of carcinogenesis, could be a useful therapeutic weapon in both the prevention and treatment of cancer. 228 هلخص 229 يَثو سشطبُ اىَعي اىغييع ٗ اىَخشج ٍشنال حقيقيب ىيصحخ اىعٍَ٘يخ ٗ ,رىل ٍِ حيث ّسجزٔ ٗ خط٘سرٔ .أظٖشد اىذساسبد اىَزعيقخ ثعيٌ األٗثئخ اىزحييييخ ,دساسبد حبىخ ش٘إذ ٗمزىل دساسبد مٕ٘٘سد ,أُ ٍِ ثيِ اىع٘اٍو اىجيئيخ ,رعزجش اىزغزيخ اىَسجت ىعذح سشطبّبد ٍزشددح ٗ ٕي أيضب رؤثش عيى رط٘س ٕزٓ اىسشطبّبد. ٍِ ثيِ اىع٘اٍو األمثش إسرجبطب ثسشطبُ اىَعي اىغييع ٗ اىَخشج ٕي اإلسزٖالك غيش اىنبفي ىيف٘امٔ ٗ اىخضش ,اىنسو ,اى٘صُ اىَفشط ,اإلفشاط ٍِ اىسعشاد اىحشاسيخ ,اإلمثبس ٍِ اىسنشيبد ,اإلسزٖالك اىٌَٖ ىيحً٘ ٗ اىشحً٘ اىحي٘اّيخ .اىزأثيش اى٘قبئي ىحَض اىف٘ىيل ٍشرجظ ثزعذد أشنبه اىَثيييِ سثبعي ٕيذسٗف٘الد اىَخزضىخ .دٗس األىيبف ,اىنبىسيً٘ ٗ اىفيزبٍيْبد اىَضبدح ىألمسذح في اىحَبيخ ٍِ اىسشطبُ رٌ رأميذٓ٠ اى٘قبيخ اىنيَيبئيخ ٍِ سشطبُ اىَعي اىغييع ٗ اىَخشج ٕ,ي أيضب رَذ ٍْبقشزٖب ٍِ خاله اىذٗس اىشئيسي ىألسجشيِ ٗ ٍضبداد اإلىزٖبة ثذُٗ ّ٘اح سزشٗيذ٠ثبىفعو رعزجش سيني٘أٗمسجيْبص ,2إيضٗ أّٗضيَب ٍحشضب ىيسيني٘أٗمسجيْبصٕٗ ,ي غيش ٍعجش عْٖب في اىغشبء اىَخبطي ىيَعي اىغييع في اىحبىخ اىعبديخ ,في حيِ أّٖب رْبٕض 80 %في حبىخ سشطبّبد اىَعي اىغييع ٗ اىَخشج. ىٖزا فئُ مبثحبد اىسيني٘أٗمسجيْبص 2اىزي رعَو في جَيع ٍشاحو رنُ٘ اىسشطبُ ,يَنِ أُ رنُ٘ سالحب دٗائيب ّبفعب في اى٘قبيخ ٗ في اىعالج ٍِ اىسشطبُ. 230 Bibliographie 231 1. http://www.adeca68.fr/le_cancer_colorectal/epidemiologie_france_et_monde.111.html. 2. 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Safety of the selective inhibitors the inducible cyclooxygenase-2 taken for long periBull Cancer 2004 ; 91 (spécial) : S117-24 247 جامعة محمد الخامس كلية الطب والصيدلة بالرباط أطزوحة رقن54 : سٌـة 2008 : سرطان القولون والمستقيم: الوقاية الكيميائية الغذائية والدوائية باستعمال كابحات السيكلو أوكسيجيناز أطروحة قدهت وًوقشت عالًية يوم ..............................: من طرف السيد : هشام سعدوني املزداد يف 92 :غشت 2299بتارودانت لـنـيـل شـهـادة الـدكـتـىراة فــي الصيدلة اىنيَبد األسبسيخ :سشطبُ اىق٘ىُ٘ ٗاىَسزقيٌ – اى٘قبيخ اىنيَيبئيخ – اىع٘اٍو اىَسججخ – اىزغزيخ – سيني٘ أٗمسيجيْبص – 9/2مبثحبد اىسين٘ى٘ أٗمسجيْبص. تحت إشزاف اللجٌة الوكوًة هي األساتذة السيد :جوال توفيق أسزبر في اىَعبىجخ ثبالشعخ السيدة :كاتن العلوي هش ز ف أسزبرح في عيٌ اىصيذىخ السيد :هيووى سهدي أسزبر في عيٌ األحيبء اىذقيقخ السيدة :هزين العوزاًي أسزبرح ٍجشصح في اىزششيح اىَشضي رئيس أعضاء