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Equipe NACRe 05 : Altérations olfacto-gustatives et évènements péri-récepteurs

Centre des Sciences du Goût et de l’Alimentation (CSGA), UMR 1324 INRA, UMR 6065 CNRS, Université de Bourgogne - Cancéropôle GE

Dr Marie-Chantal Canivenc-Lavier
© Inra, 2017
Une des missions du CSGA est de préciser les interactions entre l’alimentation, le goût et la santé. Dans ce contexte, l'équipe animée par Loïc Briand s’intéresse à l’action de micro-constituants alimentaires naturels (flavonoïdes, phyto-oestrogènes, phyto-édulcorants) ou chimiques (édulcorants, pesticides, médicaments) sur les perceptions olfacto-gustatives via des perturbations neuroendocriniennes et/ou métaboliques ou via une action sur les récepteurs gustatifs.

Dr Marie-Chantal Canivenc-Lavier

CSGA - Inra – Bâtiment Le Magnen
17 rue Sully BP 86510
21065 Dijon cedex

Correspondante NACRe : Marie-Chantal Canivenc-Lavier
  

BELLOIR Christine

Ingénieur
Modèles cellulaires ; biochimie

BRIAND Loïc

PhD, HDR, responsable d’équipe
Récepteurs gustatifs

CANIVENC-LAVIER Marie-Chantal

PhD, HDR
Physiologie et toxicologie

FAURE Philippe

PhD, MCF
Biochimie et métabolisme

FOLIA Mireille

PhD, médecin-chirurgien ORL CHU
Chirurgie maxillo- et cervico-faciale

HEYDEL Jean-Marie

PhD, HDR, Pr
Pharmacotoxicologie, métabolisme et système olfactif

MENETRIER Franck

Assistant Ingénieur
Immuno-Histologie et biologie cellulaire

NEIERS Fabrice

PhD, MCF
Biochimie, enzymologie et gustation

Approche spécifique de la thématique

Les perceptions olfacto-gustatives sont étroitement corrélées aux secrétions salivaires et nasales. Celles-ci protègent les organes sensoriels et favorisent l'accroche des substrats sur les récepteurs olfacto-gustatifs. Elles reposent sur l’intégration de signaux internes (nutriments, neuropeptides, hormones) et/ou externes (stimuli sensoriels, stress, produits chimiques). Ainsi, des troubles olfacto-gustatifs peuvent resulter d’altérations du flux et/ou de la composition salivaire lors de troubles métaboliques et/ou hormonaux (ex : diabète). Les protéines de la salive et du mucus olfactif apparaissent donc comme des biomarqueurs susceptibles de présumer de l’état de santé (obésité, diabète, maladie de Crohn, cancer). Leur sensibilité à des traitements médicaux (chimiothérapie; hormonothérapie, anti-depresseurs…), ou à des composants alimentaires (nutriments, microconstituants végétaux, contaminants, ) conduit à des troubles olfacto-gustatifs (agueusies et agnosies) partiels ou totaux qui impactent le comportement alimentaire.

La manière dont les récepteurs gustatifs des goûts « sucré », « umami » (perception du L-glutamate) et « amer » sont susceptibles d’orienter la perception sensorielle et les choix alimentaires est également importante. Il s’agit notamment d’identifier les déterminants moléculaires et structuraux de la détection de certaines molécules sucrées et de comprendre le mécanisme moléculaire d’action de certains inhibiteurs du récepteur au goût sucré (T1R2/T1R3). Un certain nombre de traitements, dont des anti-cancéreux, qui altèrent le goût des patients, peuvent être ainsi à l’origine d’une perte d’appétit. L’impact de ces médicaments sur les récepteurs du goût est à ce jour peu connu. Leur expression dans de nombreux tissus et organes en dehors de la bouche est maintenant bien établie. Au regard des quelques données rapportées dans la littérature, cette expression dans certains tissus semble associée à la cancérogenèse.

Dans ce contexte, nous avons :

  1. contribué à mettre en évidence un rôle significatif des enzymes du métabolisme des xénobiotiques (EMX) de la sphère orale dans la chimio-perception olfactive et gustative : ces EMX garantissent la sensibilité du système en favorisant la clairance rapide des molécules sensorielles ; les métabolites synthétisés peuvent également activer divers récepteurs et ainsi participer à l’image olfactive ou gustative globale ;
  2. étudié le développement et les sécrétions des glandes salivaires et/ou des organes olfacto-gustatifs dans des conditions d'exposition alimentaire à des agents chimiques entraînant des perturbations endocriniennes et/ou métaboliques (pesticides, bisphénol A, phytoestrogènes, édulcorants) ou nutritionnels (régimes obésogènes ou prodiabétiques) ;
  3. précisé les mécanismes récepteurs et péri-récepteurs dans les systèmes neurosensoriels, dont l’implication des récepteurs olfacto-gustatifs, des EMX (UGT, GST) mais aussi de protéines plus spécifiques comme les lipocalines ou des kallikréines dont l’expression est associée à certains cancers ;
  4. étudié la capacité de diverses molécules à activer (sucres, édulcorants, protéines sucrées) ou inhiber (inhibiteur chimique ou polypeptidique) le récepteur au goût sucré dont le rôle éventuel dans certains cancers est suspecté.

Méthodologie

Nous développons depuis plus de 15 ans des modèles d’études intégratives et multi-générationnelles chez le rongeur dans des conditions proches de l’exposition humaine (per os, faibles doses, mélanges, exposition de la conception à l’âge adulte). Ces outils ; couplés à des techniques d'analyse d'organes (histologie, expression génique) sont des atouts pour développer des projets collaboratifs et interdisciplinaires : ils permettent d'explorer simultanément des effets sur des cibles de la sphère buccale associées à des troubles du comportement alimentaire et/ou d’autres fonctions physiologiques (fertilité, détoxification, troubles métaboliques), incluant leur programmation lors d’exposition fœtale.

Par ailleurs, nous disposons de modèles biologiques plus simples (modèles cellulaires, explants de tissus, échantillons de salive) et de tests de préférences qui nous permettent d'approcher les mécanismes mis-en-jeu au niveau des organes olfacto-gustatifs : l’implication des récepteurs, des EMX et d'autres protéines d’intérêt. Ces approches méthodologiques participent également à mieux caractériser les tissus sensoriels en tant que barrière toxicologique et sont potentiellement utilisables pour réaliser des tests de screening.

Faits marquants

  • Des interactions métaboliques compétitives, par exemple avec les médicaments tels que les anticancéreux, peuvent affecter l’activité des EMX entrainant des troubles olfacto-gustatifs.
  • La modulation des préférences gustatives (sucré, salé, gras) par des micro-constituants alimentaires (phyto-estrogènes, pesticides) ou de résidus médicamenteux (résidus plastiques, anti-cancéreux) s’accompagnent aussi d’une modification morphométrique des glandes salivaires et de leurs sécrétions exocrines (salive) pouvant se répercuter sur l’homéostasie buccale (ex : sécheresse buccale et bisphénol A).
  • Des composés qui affectent la fertilité et favorisent le développement du cancer mammaire chimio-induit, affectent simultanément les fonctions endocrines de la glande sous-maxillaire et l’expression des récepteurs gustatifs, ainsi que les préférences gustatives.

Ces études, étendues à l’étude de l’impact d’autres composants alimentaires (édulcorants) ou médicamenteux, devraient permettre de mieux comprendre le rôle de ces évènements périrécepteurs dans la régulation des perceptions sensorielles, et leur lien avec certains troubles neuroendocriniens et métaboliques associées aux cancers (diabète, obésité…)

Publications récentes dans la thématique Nutrition et Cancer

  • Faure P, Legendre A, Hanser HI, Andriot I, Artur Y, Guichard E, Coureaud G, Heydel JM. Odorant metabolism analysis by an automated ex vivo headspace gas-chromatography method. Chem Senses. 2016 Jan;41(1):15-23. [Résumé PubMed PMID 26446453]
  • Phrakonkham P, Brouland JP, Saad HE, Bergès R, Pimpie C, Pocard M, Canivenc-Lavier MC, Perrot-Applanat M. Dietary exposure in utero and during lactation to a mixture of genistein and an anti-androgen fungicide in a rat mammary carcinogenesis model. Reprod Toxicol. 2015 Jul;54:101-9. [Résumé PubMed PMID 24915137]
  • Marcion G, Seigneuric R, Chavanne E, Artur Y, Briand L, Hadi T, Gobbo J, Garrido C, Neiers F. C-terminal amino acids are essential for human heat shock protein 70 dimerization. Cell Stress Chaperones. 2015 Jan;20(1):61-72. [Résumé PubMed PMID 25030382]
  • Folia M, Boudalia S, Ménétrier F, Decocq L, Pasquis B, Schneider C, Bergès R, Artur Y, Canivenc-Lavier MC. Oral homeostasis disruption by medical plasticizer component bisphenol A in adult male rats. Laryngoscope. 2013 Jun;123(6):1405-10. [Résumé PubMed PMID 23686345]
  • Kouidhi W, Bergès R, Tiffon C, Desmetz C, El May M, Auger J, Canivenc-Lavier M. Perinatal xenohormone exposure impacts sweet preference and submandibular development in male rats. Oral Dis. 2013 Nov;19(8):812-23. [Résumé PubMed PMID 23410115]
  • Heydel JM, Coelho A, Thiebaud N, Legendre A, Le Bon AM, Faure P, Neiers F, Artur Y, Golebiowski J, Briand L. Odorant-binding proteins and xenobiotic metabolizing enzymes: implications in olfactory perireceptor events. Anat Rec (Hoboken). 2013 Sep;296(9):1333-45. [Résumé PubMed PMID 23907783]