Dans une étude récente publiée dans la revue Rapports scientifiquesles chercheurs explorent les propriétés antimicrobiennes et anticancéreuses des peptides bioactifs dérivés des viscères d’ormeaux de poisson.
Étude: Activité antimicrobienne et anticancérigène des peptides bioactifs dérivés des viscères d’ormeau (Haliotis fulgens et Haliotis corrugata). Crédit d’image : mnimage/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
La vie marine pourrait constituer de nouvelles sources prometteuses de molécules bioactives ; cependant, seules quelques études ont jusqu’à présent caractérisé et commercialisé des biomolécules marines. En 2015, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a approuvé la trabectédine, un peptide bioactif dérivé d’un ascidie, Ectéinascidies cornées, à utiliser contre le sarcome. En 2010, la FDA a approuvé l’utilisation de substances dérivées d’éponges marines. Emésylate de ribuline pour traiter cancer du sein.
Le poisson ormeau (Haliotis spp.) est un mollusque marin dont la demande et l’élevage ont augmenté à l’échelle mondiale ces dernières années. Lors de leur transformation, les viscères des ormeaux, qui représentent 15 à 25 % de leur poids humide, sont rejetés, ce qui entraîne une perte de plusieurs tonnes de viscères chaque année. Les viscères d’ormeau étant une riche source de protéines, ils pourraient servir de précurseur de peptides bioactifs présentant des propriétés nutraceutiques et pharmacologiques.
Des recherches antérieures ont montré que les extraits viscéraux de mollusques inhibaient efficacement Escherichia coli K1, Pseudomonas aeruginosa et Acinetobacter baumanii croissance. De plus, dans un modèle murin de cancer du sein, l’administration de viscères d’ormeau a supprimé la progression tumorale.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs étudient l’activité antimicrobienne des extraits viscéraux d’espèces de poissons d’ormeau, notamment Haliotis fulgens et H. corrugata, contre 11 pathogènes bactériens opportunistes du Entérobactéricées famille et quatre espèces fongiques communes. L’activité anticancéreuse de ces extraits viscéraux a également été évaluée dans une lignée cellulaire PC-3 d’adénocarcinome prostatique de grade IV, l’un des cancers les plus fréquents chez l’homme.
Les chercheurs ont utilisé trois lots de viscères d’ormeau, pesant 150 grammes (g) chacun, pour extraire des peptides bioactifs. Le processus d’extraction des peptides impliquait différentes concentrations en enzymes de Wobenzym, une centrifugation et des conditions d’incubation.
Plus précisément, les chercheurs ont augmenté la quantité de Wobenzym utilisée pour l’hydrolyse viscérale de deux à 15 g afin d’augmenter l’hydrolyse des protéines. Il est important de noter que ce processus n’a pas affecté les modèles de bandes de modèles de protéines lors de l’analyse par électrophorèse sur gel de dodécylsulfate de sodium et de polyacrylamide (SDS-PAGE).
Un spectrophotomètre SmartSpec 3000 a été utilisé pour quantifier les protéines dans les extraits hydrolysés dérivés des viscères et leurs fractions chromatographiques. De plus, le fractionnement des protéines a été effectué sur des échantillons hydrolysés par filtration sur gel. Ce processus a donné des protéines de poids moléculaire (MW) élevé, moyen et faible dans la plage de tailles de 116,25 à 200 kilodaltons (kDa), 66,25 à 116,25 kDa et 31 à 66,25 kDa, respectivement.
L’activité antimicrobienne et cytotoxique de toutes les protéines isolées a ensuite été déterminée.
Le potentiel antimicrobien des viscères d’ormeau
Fractions protéiques de poids moléculaire moyen de H. corrugata étaient actifs contre Proteus mirabilis et Pseudomonas aeuroginosa. Comparativement, les fractions protéiques comprises entre 6,5 et 21,5 kDa et entre 97,4 et 116,25 kDa étaient actives contre Bacillus subtilis et Aspergillus nigerrespectivement.
H. fulgens des fractions peptidiques d’une taille comprise entre 31 et 200 kDa étaient efficaces contre six souches bactériennes. H. fulgens les fractions peptidiques d’une taille comprise entre 21,5 et 116,25 kDa présentaient une activité contre les champignons, A. niger, Alternaria alternataet Aspergillus flavus.
Les peptides dérivés des viscères d’ormeau présentaient un faible potentiel inhibiteur contre les bactéries. Cela peut être dû à la présence de grosses protéines dans les fractions chromatographiques et à leur interaction limitée avec les membranes bactériennes. Ainsi, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour identifier les peptides bioactifs ayant une activité antibactérienne plus élevée et comprendre leur mode d’action.
Peptides bioactifs dérivés de H. fulgens et H. corrugataen particulier les fractions chromatographiques 33 à 41, présentaient une activité cytotoxique contre les cellules PC-3 en utilisant deux concentrations différentes.
Propriétés anticancéreuses
Les effets cytotoxiques des fractions d’ormeau 33 à 41 ont été évalués dans des cellules cancéreuses de la prostate PC-3. Lorsque des fractions à une concentration de 200 µg/ml ont été utilisées pour traiter PC-3, des taux de survie cellulaire élevés ont été observés, sauf pour le traitement avec la fraction 37. Plus spécifiquement, le traitement avec la fraction 37 a conduit à une survie cellulaire de 80 % à 200 et 400 µg/ml. ml.
En plus de cette activité cytotoxique significative, une expression réduite de la métalloprotéinase matricielle 2 (MMP-2) et de la MMP-9 a également été observée dans les cellules traitées au PC-3. L’expression des MMP, qui comprennent du collagène, des enzymes et des protéines qui dégradent la matrice extracellulaire (MEC) pour inhiber les métastases des cellules tumorales, est souvent associée à un mauvais pronostic chez les patients atteints de cancer.
Conclusions
Les peptides bioactifs obtenus à partir de l’hydrolyse des viscères d’ormeau ont présenté une bioactivité notable contre les bactéries Gram-positives et Gram-négatives, ainsi que contre plusieurs souches fongiques. Plusieurs de ces peptides régulaient également l’expression de MMP-2 et MMP-9, ce qui pourrait refléter les propriétés anticancéreuses potentielles de ces molécules biologiques.
De futures études sont nécessaires pour caractériser les séquences précises d’acides aminés au sein de ces peptides qui pourraient être responsables de leurs activités anticancéreuses et antimicrobiennes.
