Phytochemical studies and biological activities of diplotxis species : application to the study of pathological colonic stem cells
Etude phytochimique et activités biologiques de Diplotaxis sp. : application à l'étude des cellules souches coliques pathologiques
Résumé
The medicinal plants Diplotaxis harra and Diplotaxis simplex occupy an important place in traditional medicine due to their varied compositions in secondary metabolites such as flavonoids. Flavonoids play an important role in many biological activities, including inflammation and cancer. In this context and in search of bioactive molecules in D. harra and D. simplex, we have developed a new study model, in vitro, where colonic stem cells causing inflammatory diseases and colorectal cancer survive through the activation of Glycogen Synthase Kinase 3beta (GSK3beta) downstream of inflammatory proteases PAR2 receptor. This model allowed the bio-guided purification of glucoflavonoids from a methanol extract of D. harra flowers able to inhibit GSK3beta via a PKC-dependent pathway. Thus, isorhamnetin-3,7-di-O-glucoside was found to be cytotoxic against inflammatory or colon cancer cells while sparing normal cells. On the other hand, due to the growing interest in therapeutic volatile fractions, we studied the chemical composition and antioxidant activity of volatile fractions of leaves and flowers of D. simplex. Based on the gas chromatography mass spectrometry technique (GC-MS), we have shown that both volatile fractions contain significant amounts of sulfur/nitrogen compounds, including 5-methylthiopentanenitrile and 1-isothiocyanatobutane, which might be involved in the antioxidant effect of flowers from D. simplex. In conclusion, our work revealed the axis PAR2/GSK3beta as a new survival pathway for colon stem cells and the therapeutic value of glucoflavonoids and volatile fractions of Diplotaxis species.
Les plantes médicinales Diplotaxis harra et Diplotaxis simplex occupent une place importante dans la pharmacopée traditionnelle grâce à leurs compositions variées en métabolites secondaires tels que les flavonoïdes. Ces derniers jouent un rôle important dans plusieurs activités biologiques, notamment anti-inflammatoires et anti-cancéreuses. Dans ce contexte, et à la recherche de molécules bioactives dans D. harra et D. simplex, nous avons mis au point un nouveau modèle d'étude in vitro des cellules souches à l'origine des pathologies inflammatoires et cancéreuses coliques où leur survie dépend de l'activation de la Glycogène Synthase Kinase 3beta (GSK3beta) en aval du récepteur de protéases inflammatoires PAR2. Ce modèle a permis la purification bioguidée de glucoflavonoïdes à partir d'un extrait méthanolique des fleurs de D. harra capables d'inhiber GSK3beta via la voie PKC. Ainsi, l'Isorhamnétine-3,7-di-O-glucoside s'est révélé cytotoxique vis à vis des cellules inflammatoires ou cancéreuses coliques tout en épargnant les cellules normales. D'autre part, en raison de l'intérêt grandissant porté aux fractions volatiles en thérapeutique, nous avons étudié les compositions chimiques et les activités antioxydantes des fractions volatiles des feuilles et des fleurs de D. simplex. En se basant sur la technique chromatographique en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS), nous avons montré que les deux fractions volatiles contiennent des quantités importantes de composés soufrés/azotés, parmi lesquels le 5-methylthiopentanenitrile et le 1-isothiocyanatobutane pourraient être impliqués dans l'effet antioxydant des fleurs de D. simplex. En conclusion, nos travaux ont permis de révéler l'axe PAR2/GSK3beta comme une nouvelle voie de survie des cellules souches coliques et l'intérêt thérapeutique des glucoflavonoïdes et des fractions volatiles de l'espèce Diplotaxis.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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