Intérêt des lignanes dans la prévention et le traitement de cancers

Interest of lignans in prevention and treatment of cancers

Frédéric Lamblin^1*, Christophe Hano¹, Ophélie Fliniaux², François Mesnard², Marc-André Fliniaux² et Éric Lainé¹

¹ Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures, UPRES EA 1207, Centre Universitaire de Chartres, 21, rue de Loigny la Bataille, 28000 Chartres, France
² Laboratoire de phytotechnologie, UPRES EA 3900, Faculté de Pharmacie d’Amiens, Université de Picardie Jules Verne, 80037 Amiens, France

^* frederic.lamblin@univ-orleans.fr

Résumé

Les lignanes sont des polyphénols s’accumulant dans les tissus ligneux, les graines et les racines de nombreuses plantes. Ces molécules, vraisemblablement impliquées dans les mécanismes de défense chez la plante, sont également utiles pour l’homme. Les lignanes du lin (Linum usitatissimum L.) sont des phyto-œstrogènes, qui, métabolisés en entérolignanes après leur ingestion par les mammifères, offrent une protection face à l’apparition et au développement de certains cancers hormono-dépendants. Les études menées in vitro sur des modèles cellulaires de mammifères tendent à confirmer les effets bénéfiques observés lors d’études épidémiologiques et apportent des éclairages sur leurs mécanismes d’action. Par ailleurs, le plus étudié des lignanes, la podophyllotoxine, et ses dérivés hémisynthétiques, dont l’étoposide, ont des propriétés cytotoxiques utilisées en chimiothérapie anti-cancéreuse. Leur mécanisme d’action bien connu passe par une interaction avec la topo-isomérase II. L’utilisation accrue de ces drogues anticancéreuses risque cependant de conduire à un problème d’approvisionnement en podophyllotoxine, principalement extraite des rhizomes et racines d’une plante himalayenne en voie de raréfaction, Podophyllum hexandrum. Différentes stratégies sont envisagées pour obtenir des sources alternatives de podophyllotoxine économiquement viables. Une espèce américaine de podophylle (P. peltatum) et certaines espèces de lin sauvages (L. flavum, L. album) sont des candidats intéressants pour une production de podophyllotoxine ou de dérivés proches à partir de la plante entière ou de cultures in vitro.

Abstract

Lignans are diphenolic compounds widely distributed in the plant kingdom. They are mainly localised in lignified tissues, seeds and roots. These molecules are involved in plant defence mechanisms, but are also interesting for human health. Flax lignans belonging to the phytoestrogens are metabolised after ingestion into enterolignans that may offer a protection against the onset and development of hormono-dependant cancers. In vitro studies based on mammalian cellular models tend to confirm their beneficial effects observed during epidemiological studies and give us insights about their mechanisms of action. The most studied lignan, podophyllotoxin, and its semi-synthetic derivatives (etoposide, teniposide, etoposide phosphate), are particularly interesting at a curative level due to their cytotoxic properties. These semi-synthetic derivatives are used in chemotherapy of lung cancer for example. However, the extensive use of these anticancer drugs will lead to the problem of podophyllotoxin supply. This molecule is currently extracted from the rhizomes and roots of an Indian species Podophyllum hexandrum which has subsequently become endangered. Strategies are investigated to obtain economically viable alternative sources of Podophyllotoxin from plants and in vitro cultures of several species. Among them, north american Podophyllum peltatum, Linum wild species, Hyptis, Anthriscus, Juniperus or Dysosma species which accumulate Podophyllotoxin or closely related derivatives, are good candidates.