sur la cancérogenèse colorectale chez le rat

THÈSE
En vue de l'obtention du
DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE
Délivré par l'Université Toulouse III - Paul Sabatier
Spécialité : Pathologie, Toxicologie, Génétique & Nutrition
Présentée et soutenue par Raphaelle SANTARELLI
Le 22 février 2010
Charcuteries et cancérogenèse colorectale.
Additifs alimentaires et procédés de fabrication
inhibant la promotion chez le rat.
JURY :
Pr Roland BUGAT Président
Professeur de Médecine, pôle Cancer-Bio-Santé, Toulouse
Dr Karine MAHEO Rapporteur
Maître de Conférences, INSERM, Tours
Dr Jean MENANTEAU Rapporteur
Chargé de Recherche, INSERM, Nantes
M Jean-Luc VENDEUVRE Membre invité
Chargé de Mission, IFIP, Paris
Pr Denis E. CORPET
Directeur de thèse
Professeur, ENVT, Toulouse
Ecole Doctorale : Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingénieries
(SEVAB)
Unité de Recherche : UMR 1089-Xénobiotiques INRA-ENVT
Directeur de thèse : Pr Denis E. Corpet

1
A ma grand-mère
A mes parents, mon frère et mes soeurs
A Matthieu
A Juliette

2
Remerciements
Les travaux effectués lors de cette thèse ont été réalisés dans l’UMR-1089 Xénobiotiques
de l’Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) de Toulouse et l’Ecole Nationale
Vétérinaire de Toulouse (ENVT). Ma thèse a été financée par l’IFIP (Institut du Porc) à Paris
ainsi que par l’Association Nationale de la Recherche et de la Technologie (ANRT).
Je tiens tout d’abord à remercier Karine Mahéo et Jean Menanteau qui m’ont fait
l’honneur d’être rapporteurs de mon travail. Je remercie également Roland Bugat et Olivier
Cuvillier pour avoir accepté d’être membres de mon jury de thèse. Un grand merci aussi à Paule
Martel qui a toujours suivi mon travail.
Je tiens à remercier le Professeur Corpet, responsable de l’équipe Aliment, Peroxydation
et Cancer, pour m’avoir accueillie au sein de son laboratoire. Je le remercie particulièrement pour
sa disponibilité et son écoute mais aussi pour ses conseils et son aide qu’il m’a donnés tout au
long de mon stage.
Je tiens à remercier tout particulièrement Fabrice Pierre pour m’avoir encadrée tout au
long de ma thèse. Je le remercie à la fois pour son savoir, son dynamisme, sa disponibilité, son
sérieux, son écoute, ses conseils judicieux, mais aussi pour sa gentillesse, son humour et surtout
son « humilité »… !!! Ce sera avec une sincère tristesse que je quitterai son bureau et ce sera
toujours avec une réelle nostalgie que je repenserai à ces trois années de dur labeur que j’ai
passées en sa compagnie. Fini le tandem (je ne me souviens plus qui est Laurel, qui est Hardy,
mais je crois que je m’étais fait avoir… !). Néanmoins, il ne sera plus dérangé pas mes questions
scientifiques et …. Informatiques. Allez, ce n’est pas le « tou tou »… Je vous laisse finir la phrase
mythique !
Merci à Sylviane Taché et Nathalie Naud, pour leur aide, leurs conseils techniques, mais
surtout pour leur bonne humeur et leur serviabilité. Merci à toutes les deux d’avoir toujours été
présentes pour moi, que ce soit au laboratoire ou en dehors du travail. Elles m’ont toujours
soutenue dans mon travail et dans ma vie personnelle.
Un grand merci aussi à Françoise, Maryse et Marc pour leurs précieux conseils, leur
soutien et leur aide.
Je tiens à remercier sincèrement toute l’équipe pour m’avoir intégrée au sein du
laboratoire, et surtout pour la confiance qu’ils m’ont accordée. Toute l’équipe m’a marquée par
leurs qualités humaines, ce qui m’a permis de travailler dans de très bonnes conditions.
Merci à Jean-Luc Vendeuvre pour avoir orienté ma thèse avec ses conseils utiles,
pertinents et constructifs.
Merci aussi à Maysaloun, Adriana, Julie, Céline mais aussi à Florence et Nadia, Jean-
Christophe, Sophie, Caroline, Linda, Dalila, Armelle, Sabrina, Maxime, Cynthia, Yannick… pour
m’avoir changé les idées dans les moments difficiles, et pour avoir été présents, malgré parfois la
distance, tout au long de ma thèse.
Enfin, comment ne pas remercier ma famille, mes parents et mes sœurs, ainsi que
Matthieu et n’oublions pas ma Juliette ! Merci notamment à mon père et à Emmanuelle pour avoir
relu ma thèse, et pour leurs conseils ! Et enfin, je remercie tout particulièrement Matthieu pour
m’avoir donné la force d’avancer tous les jours, pour m’avoir supportée aussi (car ca n’a pas
toujours été facile) et pour avoir été à mes côtés durant déjà trois années et demi !

3
Sommaire
Abréviations .......................................................................................................................... 5
Liste des tableaux et des schémas ....................................................................................... 6
Préambule ............................................................................................................................. 7
I- Le cancer colorectal .............................................................................................................. 8
1- Fréquence du cancer colorectal .............................................................................................. 8
2- Répartition géographique ....................................................................................................... 8
3- Etudes des populations migrantes : rôle de l’alimentation .................................................. 10
II- Alimentation et Cancer .................................................................................................... 11
1- Les rapports WCRF/AICR ............................................................................................... 11
2- Les recommandations alimentaires par le WCRF ............................................................... 12
III- Prévention du cancer colorectal par des changements des habitudes alimentaires .. 14
1- Facteurs associés à une augmentation du risque du cancer colorectal ................................. 14
2- Facteurs associés à une diminution du risque du cancer colorectal ..................................... 16
IV- Interaction Aliment et Cancer ........................................................................................ 19
1- Les effets épigénétiques ....................................................................................................... 19
2- L’inflammation .................................................................................................................... 20
3- L’insulino-résistance ............................................................................................................ 20
4- Les anti-oxydants et le système de détoxification ............................................................... 21
5- Polymorphisme génétique .................................................................................................... 22
V- Réaction de nitrosation et nitrosylation .......................................................................... 22
1- Définition ......................................................................................................................... 22
2- Réaction de nitrosation et de nitrosylation dans la charcuterie ........................................ 23
3- Réaction de nitrosation et de nitrosylation dans l’estomac .............................................. 24
4- Réaction de nitrosation et de nitrosylation dans le côlon ................................................. 24
VI- Le cancer colorectal et la consommation de viandes .................................................... 24
VII- Rôle de l’hème dans la cancérogenèse colique ............................................................ 40
1- La peroxydation lipidique .................................................................................................... 40
2- Heme et composés nitrosés .................................................................................................. 42
3- Etude in vitro sur l’effet de l’hème ...................................................................................... 43
4- Etude in vivo sur la relation hème/cancer colorectal ........................................................... 43
VIII- Modèle expérimental de cancérogenèse colorectale .................................................. 44
1- Les modèles de cancérogenèse colorectale .......................................................................... 44
2- Etude des lésions pré-cancéreuses ....................................................................................... 47
IX- Rôle du gène Apc dans la cancérogenèse colorectale .................................................... 50
1- Structure de la protéine APC ............................................................................................... 50
2- Fonction de la protéine APC ................................................................................................ 51
X- Objectifs et enjeux de la thèse .......................................................................................... 56
Etude 1 : Effet de viandes saumurées (charcuteries modèles) sur la cancérogenèse
colorectale chez le rat ......................................................................................................... 59
Introduction .............................................................................................................................. 59
Résumé de l’article A1 ............................................................................................................. 61
Bilan de l’article A1 ................................................................................................................. 84
Etude 2 : Effet de charcuteries du commerce sur la cancérogenèse colorectale chez le
rat ......................................................................................................................................... 85
Introduction .............................................................................................................................. 85
Résumé de l’article A2 ............................................................................................................. 85
Bilan de l’article A2 ............................................................................................................... 102

4
Etude 3 : Agents potentiellement antagonistes de l’effet promoteur d’une viande
saumurée sur la cancérogenèse colorectale chez le rat ................................................. 104
Introduction ............................................................................................................................ 104
Résumé de l’article A3 ........................................................................................................... 105
Bilan de l’article A3 ............................................................................................................... 119
Etude 4 : Effet des aldéhydes terminaux de l’oxydation lipidiques des acides gras
polyinsaturés sur des cellules épithéliales coliques saines ou précancéreuses, mutées
sur le gène Apc .................................................................................................................. 122
Introduction ............................................................................................................................ 122
Résumé de l’article A4 ........................................................................................................... 123
Bilan de l’article A4 ............................................................................................................... 138
Discussion générale de la thèse ........................................................................................ 139
1- Les modèles d’études ......................................................................................................... 139
2- La démarche expérimentale ............................................................................................... 141
3- Quels sont les composés des viandes et charcuteries qui favorisent le cancer colorectal ?
142
4- Pertinence de l’utilisation des biomarqueurs utilisés lors des études in vivo .................... 148
5- Les moyens de prévention ................................................................................................. 149
Perspectives ....................................................................................................................... 154
1- Effet promoteur de viandes saumurées sur les tumeurs colorectales et stratégie préventive
chez le rat ............................................................................................................................... 154
2- Effet du taux de nitrosylation du fer héminique sur la promotion de la cancérogenèse
colorectale .............................................................................................................................. 155
3- Identification des ATNC promoteurs de la cancérogenèse colorectale et identification de
biomarqueurs corrélés à la promotion par les ATNC ............................................................ 156
4- Etude de la consommation de charcuteries et de polyphénols ........................................... 157
5- Intervenion nutritionnelle chez l’Homme et étude épidémiologique ................................ 157
6- Relation entre la consommation de charcuteries et la cancérogenèse d’autres organes .... 159
7- Effet de la consommation d’huile riches en AGPIs n-3 et des AGPIs n-6 sur la
cancérogenèse colorectale ...................................................................................................... 159
8- Test de tumorigénécité avec les aldéhydes issus de la lipoperoxydation des AGPIs n-3 et
des AGPIs n-6 et caractérisation du système enzymatique .................................................... 160
Conclusion générale ......................................................................................................... 161
Références bibliographiques ........................................................................................... 164
Annexes ............................................................................................................................. 183