Les
quantités de pesticides utilisées en agriculture augmentent Les Les Les
quantités de pesticides utilisées en agriculture augmentent régulièrement depuis
des décennies. Plus de 7.000 produits sont commercialisés au Canada et chacun
d’eux contient un ou plusieurs des 500 ingrédients actifs homologués. En ville
ou à la campagne, nous sommes tous exposés à de faibles niveaux de pesticides.
Leurs effets à long terme, mal connus, suscitent de sérieuses
inquiétudes.
Titulaire
de la Chaire de recherche du Canada sur les mécanismes de transcription génique,
Luc Gaudreau étudie les mécanismes qui orchestrent la communication et la
transmission de l’information génétique dans les cellules.
Le biologiste moléculaire est aussi chercheur à l’Institut de
pharmacologie de Sherbrooke. Il s’affaire notamment à mieux comprendre de quelle
manière les polluants incorporent la machinerie moléculaire pour amorcer
certains cancers, dont le cancer du sein. Un chantier complexe pour lequel
Luc Gaudreau vient de décrocher une subvention de recherche auprès de la Société
de recherche sur le cancer. Le chercheur croit d’ailleurs avoir trouvé un
suspect : Dnmt3B, une enzyme impliquée dans la transformation de notre
ADN.
Quand l’équilibre est rompu
«Lorsque
les polluants entrent dans les cellules du corps, ces dernières enclenchent un
mécanisme de défense, explique le biologiste moléculaire. Elles activent le
récepteur AhR». Ce récepteur – une protéine – est aussi un important
régulateur de l’expression des gènes. Activé, AhR entraîne l’expression des deux
enzymes qui procèdent à la détoxification. «L’ennui, c’est que ces mêmes
enzymes peuvent également métaboliser les œstrogènes», signale Luc Gaudreau.
Les œstrogènes sont depuis longtemps reconnus comme un facteur impliqué dans le
développement du cancer du sein.
La
première enzyme (CYP1A1) transforme l’œstrogène en un composé inoffensif. Mais
la seconde (CYP1B1) convertit l’œstrogène en 4-hydroxy-estradiol – un composé
dont les effets sur le génome sont néfastes. L’équilibre naturel de ces deux
métabolites est précieux : il doit être en faveur du composé non néfaste, et
donc empêcher une surproduction de 4-hydroxy-estradiol.
Malheureusement, la présence de polluants dans le corps et les
mécanismes qui régissent les actions de l’œstrogène rompt cet équilibre
salutaire. Résultat : une surproduction de 4-hydroxy-estradiol, fortement
génotoxique, dans la glande mammaire. Dans certain cas, cet engrenage peut
aboutir au développement d’un cancer.
Une percée pleine d’espoir
Si
ces rouages étaient généralement bien admis par la communauté scientifique, Luc
Gaudreau et son équipe ont découvert ce qui empêche CYP1A1 d’agir en présence de
polluants : le métabolisme de l’ œstrogène recrute l’enzyme Dnmt3B, ce qui
bloque l’expression de CYP1A1. Qui plus est, l’enzyme Dnmt3B est impliquée dans
la méthylation de l’ADN – une modification chimique de notre bagage génétique
qui a le potentiel d’atténuer l’expression des gènes. Une percée riche en
promesses thérapeutiques, percée à laquelle a grandement contribué la doctorante
Maud Marques, qui en a fait l’objet de sa thèse.
«Ce
mécanisme nous donne une idée de la manière dont les polluants interagissent
avec le système endocrinien, précise Luc Gaudreau. Même si les pesticides
n’entraînent pas le cancer à court terme, ce mécanisme peut révéler comment ça
se passe à moyen et long termes. Dorénavant, Dnmt3B est une cible thérapeutique
potentielle.»
Selon le biologiste, les mêmes mécanismes moléculaires
pourraient aussi être impliqués dans le système endocrinien mâle, de même que
dans l’évolution d’autres cancers hormono-dépendants tels que le cancer de la
prostate.
À l’assaut des pesticides
Avec
la collaboration de ses collègues écologistes Marc Bélisle, Fanie Pelletier et
Dany Garant, du Département de biologie, Luc Gaudreau a entrepris de tester une
variété de pesticides couramment utilisés en agriculture. Les substances à
l’étude sont celles dont on retrouve des niveaux appréciables sur les fruits et
légumes ainsi que dans les sources d’eau potable du Québec.
Parmi
les pesticides étudiés : le MCPA, un herbicide, et le chlorpyrifos, un
insecticide couramment utilisé. L’équipe tient mordicus à analyser les produits
tels qu’ils sont vendus et utilisés dans les champs, car malgré les
recommandations des autorités, les formules commerciales sont pures à 99 %
approximativement. Or, qu’est-ce qui compose le reste de ces produits?
Lorsque
des ingrédients inconnus sont trouvés, des experts chimistes sont appelés à
l’aide pour identifier les intrus, afin de connaître exactement ce à quoi la
faune, la flore et les humains sont exposés. Les niveaux d’enzymes CYP1B1 et de
métabolites 4-hydroxy-estradiol sont ensuite mesurés auprès de certains
mammifères et oiseaux qui font l’objet d’études par les confrères biologistes du
chercheur. «Ça m’excite énormément! confie Luc Gaudreau. Je veux connaître la
composition exacte de ce que nous mangeons et comprendre comment cela interfère
avec la machinerie moléculaire. C’est de notre santé qu’il s’agit.»
Pesticides modify our
genes
The
quantities of pesticides used in agriculture increased steadily for decades.
More
than 7,000 products are marketed in Canada and each of them contains one or more
of the 500 registered active ingredients . In
the city or in the countryside , we are all exposed to low levels of pesticides.
Their long- term well known, raise serious concerns
.Holder
of the Canada Research Chair on mechanisms of gene transcription, Luc Gaudreau
studying the mechanisms that orchestrate the communication and transmission of
genetic information in cells.The
molecular biologist is also a researcher at the Institute of Pharmacology of
Sherbrooke. This
particular case to understand how pollutants incorporate the molecular machinery
to initiate certain cancers, including breast cancer. A
complex project for which Luc Gaudreau just won a research grant from the
Society for Research on Cancer . The researcher also believes to have found a suspect : DNMT3B , an enzyme
involved in the transformation of our DNA.When the balance is
broken"When
pollutants enter the body's cells , these trigger a defense mechanism , says
molecular biologist. They
activate the AhR receptor . " This
receptor - a protein - is also an important regulator of gene expression .
Activated
AhR results in the expression of the two enzymes that perform detoxification.
"The
trouble is that these enzymes can also metabolize estrogen ," says Luc Gaudreau
. Estrogens
have long been recognized as a factor involved in the development of breast
cancer.The
first enzyme ( CYP1A1 ) transforms estrogen into a harmless compound.
But
the second ( CYP1B1 ) converts estrogen to 4-hydroxy -estradiol - a compound
whose effects on the genome are harmful. The
natural balance of these two metabolites is valuable : it must be in favor of
non- harmful compound, and thus prevent an overproduction of 4-hydroxy-
estradiol.Unfortunately,
the presence of pollutants in the body and the mechanisms that govern the
actions of estrogen breaks this healthy balance . Result:
an overproduction of 4-hydroxy- estradiol , highly genotoxic in the mammary
gland. In some cases, this cycle can lead to cancer development
.A
hopeful breakthroughIf
these mechanisms were generally well accepted by the scientific community , Luc
Gaudreau and his team discovered that prevents CYP1A1 to act in the presence of
pollutants: the metabolism of estrogen recruits the enzyme DNMT3B , which blocks
the expression of CYP1A1 . Moreover,
the DNMT3B enzyme is involved in DNA methylation - a chemical change our
genetics has the potential to reduce gene expression . A
rich therapeutic breakthrough promises breakthrough which has greatly
contributed to doctoral Maud Marks, who has been the subject of his
thesis."This
mechanism gives us an idea of how pollutants interact with the endocrine system,
says Luc Gaudreau . Although
pesticides do not cause cancer in the short term , this mechanism can reveal how
it goes in the medium and long term. Now, DNMT3B is a potential therapeutic target.
"According to the biologist, the same molecular mechanisms may also be
involved in the male endocrine system, as well as in the evolution of other
hormone-dependent cancers such as prostate cancer .Storming of
pesticidesWith
the collaboration of his fellow environmentalists Marc Bélisle, Dany Garant and
Fanie Pelletier , Department of Biology , Luc Gaudreau began testing a variety
of commonly used pesticides in agriculture. The
substances under consideration are those which are found significant levels of
fruits and vegetables as well as sources of drinking water in Quebec
.Among
the pesticides studied: MCPA herbicide and chlorpyrifos , an insecticide
commonly used. The
team is adamant to analyze the products as they are sold and used in the field,
because despite the recommendations of the authorities, commercial formulas are
approximately 99% pure . But what made the
rest of these products?When
unknown ingredients are found, chemical experts are called to help identify the
intruder to know exactly what the flora, fauna and humans are exposed .
The
CYP1B1 enzyme levels and metabolite 4-hydroxy- estradiol are then measured with
some mammals and birds which are studied by biologists fellow researcher.
" It excites me a lot !
says Luc Gaudreau . I
want to know the exact composition of what we eat and how it interferes with the
molecular machinery . This is our health it is.
"University of
Sherbrooke
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