Etude de la métabolisation intracellulaire de quinones, du stress oxydant généré et des processus de détoxification associés

Les quinones sont des composés ubiquitaires naturels indispensables aux organismes vivants. Cependant leur métabolisation est considérée comme toxique en raison de leur réactivité élevée. Les quinones sont en effet facilement réductibles à un ou deux électrons. La métabolisation intracellulaire de ces quinones par des réductases à un électron telles que le cytochrome P450 réductase ou d'autres flavoprotéines génèrent des semiquinones instables à l'origine de la production de radicaux libres conduisant à un stress oxydant. Les quinones-réductases 1 et 2 (QR1 et QR2) catalysent leur réduction à deux électrons pour former des hydroquinones chimiquement plus stables. Cette propriété est à l'origine du caractère détoxifiant généralement associé aux quinone-réductases. Cependant des analyses antérieures ont montré que ce caractère détoxifiant était remis en cause pour certains types de quinones et dépendait, notamment, du type de cellules. Ainsi afin de mieux comprendre les mécanismes conduisant à la génération d'espèces réactives et compte tenu du lien évoqué dans la littérature entre QR2 et neurodégénérescence, des études ont été menées sur des neurones primaires et des neuroblastomes génétiquement modifiés pour surexprimer QR2. Ces études ont mis en évidence, par diverses techniques analytiques telles que la résonance paramagnétique électronique ou la LC-MS, une augmentation de la toxicité de la ménadione mais également de l'adrénochrome en présence de la quinone-réductase 2. Afin d'expliquer les caractères contradictoires de QR2 d'une cellule à l'autre nous avons proposé l'hypothèse qu'une coopération avec une enzyme de conjugaison pouvant réagir avec la forme réduite instable et empêcher sa réoxydation soit nécessaire pour effectivement détoxifier les quinones. Des analyses complémentaires (RPE, LCMS, fluorescence) menées sur des neuroblastomes surexprimant à la fois QR2 et une enzyme de conjugaison spécifique des para-hydroquinone (UGT) ont en effet mis en évidence une diminution du stress oxydant lorsque les deux enzymes sont co-exprimées.