Des millions de personnes à travers le monde consomment régulièrement de l’eau contaminée à l’arsenic. L’exposition à l’arsenic a déjà été associée au développement de divers cancers, dont le cancer de la peau. Les recherches sur les mécanismes moléculaires sous-jacents régulant la carcinogenèse médiée par l’arsenic restent rares. Utilisant in vitro études, des chercheurs japonais démontrent comment le calcitriol, ou vitamine D3 activée, inhibe la carcinogenèse médiée par l’arsenic dans certains types de cellules cutanées appelées « kératinocytes ».
Selon des estimations récentes, plus de 140 millions de personnes dans 50 pays sont régulièrement exposées à l’arsenic via l’eau potable. Le niveau d’exposition dépasse largement la valeur guide (10 μg/L) stipulée par l’Organisation Mondiale de la Santé. C’est un fait établi que l’exposition chronique à l’arsenic provenant de l’eau potable provoque une variété de cancers, y compris le cancer de la peau. Malheureusement, il existe un manque général de données sur les mécanismes biologiques sous-jacents qui régulent la cancérogenèse médiée par l’arsenic. De plus, les méthodes de prévention et de traitement de la carcinogenèse médiée par l’arsenic sont restées insaisissables jusqu’à présent.
Des chercheurs du Shibaura Institute of Technology (SIT) et de l’Université de Nagoya ont récemment pu identifier les mécanismes biologiques sous-jacents de l’inhibition de la cancérogenèse. Utilisant in vitro études, l’équipe de recherche a pu démontrer comment le calcitriol, ou vitamine D3 activée, inhibe la carcinogenèse médiée par l’arsenic dans certains types de cellules cutanées appelées « kératinocytes ». Ces cellules se trouvent principalement dans l’épiderme, la couche la plus externe de la peau. C’est un fait scientifiquement établi que certaines molécules de signalisation – les protéines kinases (par exemple, MEK ou “AKT”) qui contrôlent le sort de divers processus biologiques – sont fortement associées au développement tumoral.
Le professeur Ichiro Yajima de l’unité de toxicologie moléculaire et cellulaire du département des biosciences et de l’ingénierie du SIT, qui a dirigé l’équipe de recherche, déclare : “Notre étude in vitro sur des kératinocytes cutanés HaCaT humains non tumorigènes a montré que le calcitriol, également connu sous le nom de vitamine activée D3 ou 1,25-dihydroxy-vitamine D3, a inhibé la croissance indépendante de l’ancrage médiée par l’arsenic avec des régulations à la baisse de l’activation liée au cancer de plusieurs voies de signalisation, y compris MEK, ERK1/2 et AKT, ainsi que l’activité du cycle cellulaire.
Pour élucider la relation entre l’absorption d’arsenic et le traitement au calcitriol, les chercheurs ont mesuré les niveaux d’arsenic dans les cellules HaCaT – des kératinocytes épidermiques humains à longue durée de vie et spontanément immortalisés – traités au calcitriol à l’aide d’un spectrophotomètre de masse à plasma à couplage inductif. Fait assez intéressant, les niveaux d’arsenic dans les cellules HaCaT cultivées avec de l’arsenic ont diminué de manière significative lorsque ces cellules ont été traitées avec des doses croissantes de calcitriol. Les résultats de leur étude ont été publiés dans l’American Journal of Cancer Research.
Le Dr Masashi Kato, professeur au Département de santé au travail et environnementale de l’Université de Nagoya, au Japon, et collaborateur de l’étude, ajoute : « Le calcitriol a considérablement réprimé l’absorption d’arsenic dans les cellules HaCaT avec la régulation des expressions de l’aquaporine gènes (AQP7, 9 et 10), qui ont été modifiés par l’exposition à l’arsenic. L’expression du récepteur de la vitamine D a été significativement augmentée par l’exposition à l’arsenic alors que le calcitriol n’a eu aucun effet sur l’expression du récepteur.
Les chercheurs ont alors cherché à comprendre si le calcitriol avait un effet inhibiteur sur la tumorigenèse induite par l’arsenic dans des cellules autres que les kératinocytes cutanés. À cette fin, ils ont effectué des tests de croissance indépendants de l’ancrage à l’aide d’une lignée cellulaire épithéliale pulmonaire normale humaine appelée “Beas-2b”. Les résultats de ces tests étaient tout aussi étonnants : la croissance indépendante de l’ancrage induite par l’arsenic des cellules Beas-2b traitées avec du calcitriol a été supprimée de 21,4 à 70,0 %, ce qui suggère que le potentiel du calcitriol à supprimer la tumorigenèse induite par l’arsenic ne se limite pas aux kératinocytes.
Le professeur Yajima réfléchit : “Ces résultats suggèrent que le calcitriol supprime la tumorigenèse induite par l’arsenic non seulement dans les kératinocytes, mais également dans d’autres cellules cibles, notamment les cellules épithéliales pulmonaires. De plus, le schéma d’expression des gènes d’aquaporine impliqués dans l’absorption d’arsenic, une étape critique dans -la carcinogenèse induite, est significativement altérée par le traitement au calcitriol. Nous pensons donc que la vitamine D3 activée, ou calcitriol, peut contribuer à la prévention et au traitement des maladies médiées par l’arsenic, y compris le cancer.
Les toxines environnementales telles que l’arsenic contribuent de manière significative au développement de maladies potentiellement mortelles telles que le cancer. Cependant, il peut s’écouler des années, voire des décennies, avant que le cancer ne se développe en buvant de l’eau contaminée à l’arsenic. La recherche actuelle indique clairement que le calcitriol pourrait être utilisé comme composé test pour valider l’innocuité et l’efficacité de la vitamine D3 activée et/ou de ses analogues dans la prévention ou le traitement du cancer déclenché par l’arsenic. Prendre de la vitamine D3 au préalable dans les zones contaminées par l’arsenic peut réduire le risque de développement d’un cancer 5 ou 10 ans plus tard et aider les gens à rester en bonne santé pendant longtemps. C’est certainement une bonne nouvelle pour des millions de personnes obligées de survivre avec de l’eau polluée dans le monde.
