Study of the properties of two series of natural derived substances: the cucurbitacins and the parabens: analysis of their biotransformation in man and measure of cucurbitacins cytotoxicity on a human chondrosarcoma cell line
Étude des propriétés de deux séries de substances d'origine naturelle : les cucurbitacines et les parabènes : analyse de leur biotransformation chez l'homme et mesure du pouvoir cytotoxique des cucurbitacines sur une lignée cellulaire de chondrosarcome humain
Résumé
Cucurbitacins and parabens are natural compounds belonging to cyclic triterpenoid and alkyl ester of 4-hydroxybenzoic acid, respectively. They are known for their potential valuable pharmacological effects. The aim of this work was to study the biotransformation of a series of three cucurbitacins and six parabens in human liver, in vitro, essentially by glucuronidation and hydrolysis reactions, and by comparision with other natural substances structurally related, and to characterize the cytotoxicity effect of cucurbitacins on a human chondrosarcoma cell line, SW 1353. The results showed that cucurbitacins I and D showed more cytotoxicity than cytochalasin D and led to cell apoptosis after 12h of treatment at 1 ?M. Cucurbitacin E showed its cytotoxic effect at 10 µM. The in vitro study of cucurbitacins biotransformation in man showed that these substances are sulfated, glucuronidated (radiochemical methods). Moreover, cucurbitacin E was actively hydrolyzed (Km 22 µM and Vmax 571 nmol/mg protein/min) leading to cucurbitacin I in man liver. On the other hand, they are weakly hydroxylated. Oleanolic acid, ursolic acid and erythrodiol, chemically related to cucurbitacins, were glucuronidated at the same rate in human liver microsomes, however, with affinities 100 times greater. Parabens were quickly hydrolyzed in human liver microsomes by esterases and hydrolysis decreased with side chain length. Parabens, caffeic acid, tyrosol and hydroxytyrosol were actively glucuronidated by the UGTs of both families 1A and 2B. However, p-hydroxybenzoic acid is not a good substrate for UGTs
Les cucurbitacines et les parabènes sont des substances d'origine naturelle appartenant à la famille des triterpéniques cycliques et des esters de l'acide-hydroxybenzoïque, respectivement. Ils sont connus pour posséder chez l'homme plusieurs effets pharmacologiques potentiellement intéressants. Le but de ce travail est d'étudier la biotransformation d'une série de trois cucurbitacines et de cinq parabènes dans le foie humain in vitro, essentiellement par glucuronoconjugaison et hydrolyse et caractériser l'effet cytotoxique des cucurbitacines sur une lignée cellulaire du chondrosarcome humain SW 1353. Les résultats ont montré que les cucurbitacines I et D sont plus cytotoxiques que la cytochalasine D vis-à-vis SW 1353 et entraînent l'apoptose des cellules après 12h de traitement à 1 µM alors que la cucurbitacine E présente une cytotoxicité à 10 µM. L'étude in vitro de biotransformation chez l'homme montre que les cucurbitacines sont surtout sulfo- et glucuronoconjuguées (méthodes radiochimiques) par les isoformes de la famille 1A essentiellement. La cucurbitacine E est également activement hydrolysées (Km 22 µM et Vmax 571 nmol/mg /min) en cucurbitacine I dans le foie humain. Par contre, ces substances sont très faiblement hydroxylées. Les acides oléanolique, ursolique et l'érythrodiol, de structure apparentée aux cucurbitacines, sont aussi glucuronoconjuguées au même taux dans les microsomes hépatiques humains mais avec des affinités 100 fois plus élevées. Les parabènes sont rapidement hydrolysés par des estérases dans les microsomes hépatiques humains en acide 4-hydroxybenzoïque, et leur hydrolyse diminue avec la longueur de la chaîne alkyle. Les parabènes, l'acide caféique, le tyrosol et l'hydroxytyrosol, de structure apparentée aux parabènes, sont activement glucuronoconjuguées par les UGTs des familles 1A et 2B. Cependant, l?acide 4-hydroxybenzoïque n'est pas un bon substrat pour les UGTs
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