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Les acides biliaires sont susceptibles d'intervenir dans la genèse des diarrhées radio-induites. En effet, l'exposition aux rayonnements ionisants entraîne des perturbations de leur recyclage entérohépatique conduisant à leur accumulation dans l'intestin et à une augmentation de l'hydrophobie de leur pool. Aux modifications déjà décrites de la réabsorption intestinale des acides biliaires, pourraient s'ajouter des perturbations de leur métabolisme hépatique.

La synthèse hépatique des acides biliaires à partir du cholestérol se fait selon deux voies : la voie classique initiée par la cholestérol 7α-hydroxylase (CYP7A1) et la voie alternative initiée par la cholestérol 27-hydroxylase (CYP27A1) et l'oxystérol 7α-hydroxylase (CYP7B1). Les deux voies conduisent chez les mammifères et chez l'Homme soit à l'acide chénodésoxycholique (CDC), soit à l'acide cholique (C) après action de la stérol 12α-hydroxylase (CYP8B1). Cette biosynthèse est finement régulée au niveau transcriptionnel par des récepteurs nucléaires. Le farnesoid X receptor (FXR) induit une diminution de l'expression des enzymes majeures de la synthèse des acides biliaires. En revanche, le liver X receptor (LXRα) et le peroxisome proliferator-activated receptor (PPARα) stimulent respectivement l'expression de la CYP7A1 et la CYP8B1.

Les effets d'une irradiation totale gamma (8Gy, ⁶⁰Co) sur l'activité des enzymes clés de la biosynthèse acides biliaires : CYP7A1, CYP8B1, CYP7B1 et CYP27A1 et sur l'expression des récepteurs nucléaires : FXR, LXRα, et PPARα ont été étudiés in vivo chez le rat 3 jours après exposition. Une baisse de l'activité de la CYP7B1 (–50 %) et une stimulation (× 3) de l'activité de la CYP8B1 sont observées alors que les activités de la CYP7A1 et de la CYP27A1 ne sont pas modifiées. L'expression de PPARα est augmentée (× 2) tandis que celle de FXR et LXRα n'est pas modifiée. Dans la bile, on observe des modifications qualitatives du pool des acides biliaires (acide désoxycholique × 6) conduisant à une augmentation de l'index d'hydrophobie : – 0,10 ± 0,03 chez les irradiés au lieu de – 0,31 ± 0,01 chez les témoins.

Ces résultats démontrent pour la première fois que l'irradiation affecte certaines activités clés de la synthèse des acides biliaires probablement via le relais de régulations transcriptionnelles comme l'activation du gène de la CYP8B1 par PPARα. Cette étude montre aussi que la modification du profil des acides biliaires observée dans la bile, est probablement le résultat combiné, d'une augmentation de la biosynthèse de l'acide cholique (action de la CYP8B1) et d'une transformation accrue de cet acide biliaire en un dérivé particulièrement hydrophobe, l'acide désoxycholique, par les bactéries du tractus digestif.