Biological properties of Champagne wine components
Étude des propriétés biologiques des constituants des vins de Champagne
Résumé
It has been observed within the framework of epidemiological studies trying to explain the "French Paradox" that a moderate and daily consumption of wine may decrease the risks of cardiovascular diseases and/or cancer. The scientific community has mainly focused on red or white wines, but studies related to the Champagne wine are scarce. Starting from Champagne's bottles, we have extracted all the components and assessed their biological activities in particular within the fields of oncology and neurobiology. Cytotoxic and cytostatic activities on cancer cell lines, protective effects of these compounds on isolated rat brain mitochondria in an anoxia model and the inhibition of the acetyl-cholinesterase, enzyme involved in the Alzheimer disease, were clearly identified in vitro for the fractions resulting from the Champagne wines. Bioguided separation by using Centrifugal Partition Chromatography allowed us to characterize six new molecules present in the Champagne wines. Assessment of their structures was performed both by HPLC tandem mass spectrometry and Nuclear Magnetic Resonance. Mechanisms of action involved were assessed by molecular and cellular techniques. The use of flow cytometry on cancer cell lines treated with champagne wine fractions revealed that these phytochemicals were able to trigger apoptosis and a deregulation of the cell cycle. Moreover the use of DNA-chips allowed us isolate potential pathways that may explain the encountered biological actions. In order to transfer any cell based work to a more physiological model, we undertook a human investigation. Increases in plasmatic antioxidant capacity of healthy volunteers after consumption of two glasses of Champagne demonstrated a strong contribution of Champagne wines phytochemicals to protect against the noxious reactive oxygen species. This plasmatic antioxydant capacity was correlated with a clear reduction in the number of oxidizing plasmatic substances thirty minutes after consumption.
Il a été observé dans le cadre d'enquêtes épidémiologiques tentant d'expliquer le « French Paradox » qu'une consommation modérée et journalière de vin permet d'abaisser quantitativement les risques d'apparition d'accidents cardiovasculaires et/ou de cancer. La communauté scientifique s'est particulièrement intéressée aux vins rouges ou blancs, mais les études portant sur le vin de Champagne sont rares. Partant du Champagne en bouteille, il s'est donc agi dans un premier temps de préparer trois "blocs" représentant la totalité des constituants du Champagne en distinguant les Blancs de blanc des Blancs de noirs. Ils ont été séparés par Chromatographie de Partage Centrifuge, « bioguidée » en fonction des réponses des fractions à des tests d'activité biologique. Ainsi, en plus de celles connues jusque là, six nouvelles molécules ont pu être caractérisées par Résonance Magnétique Nucléaire et/ou spectrométries de masse et ultraviolette. Leurs propriétés biologiques ont alors été étudiées plus en détails, et en particulier dans les domaines de l'hémato-oncologie et de la neurobiologie. Des activités cytotoxiques et antiprolifératives sur des lignées cellulaires cancéreuses, un rôle protecteur sur des mitochondries isolées de cerveau de rat mises en anoxie et une inhibition de l'acétylcholinestérase, enzyme impliquée dans la maladie d'Alzheimer, ont clairement été identifiées in vitro pour les fractions issues des vins de Champagne. Leur pénétration au sein du cytoplasme de neurones, visualisée par des expériences de microscopie confocale de fluorescence, permet de faire l'hypothèse d'une action in vivo. L'analyse par cytométrie de flux des mécanismes biologiques impliqués dans les processus cytotoxiques et antiprolifératifs révèlent un phénomène apoptotique et une dérégulation du cycle cellulaire des lignées cancéreuses employées. De plus l'utilisation de puces à ADN nous a permis d'émettre des hypothèses quand aux voies de signalisation empruntées. En dehors de ces propriétés qui passent par des mécanismes moléculaires spécifiques, les constituants actifs du vin de champagne, assez largement représentés par des molécules polyphénoliques, ont fait l'objet de mesures de leurs propriétés rédox. L'étude menée in vivo sur la capacité antioxydante plasmatique de sujets sains après ingestion de deux coupes de Champagne démontre une contribution des substances naturelles des vins de Champagne dans la protection contre les espèces oxygénées réactives délétères pour l'organisme. Cette capacité antioxydante plasmatique est corrélée à une nette diminution du nombre de substances oxydantes plasmatiques, trente minutes après l'ingestion.
Mots clés
Champagne wines
Alzheimer disease
mitochondria
apoptosis
cell cycle
DNA-chips
reactive oxygen species
flow cytometry
plasmatic Total Antioxidant Capacity
plasmatic Total Oxidant Capacity
healthy subjects
Centrifugal Partition Chromatography
Nuclear Magnetic Resonance
mass spectrometry.
Vins de Champagne
cancer
neuroprotection
maladie d'Alzheimer
mitochondries
apoptose
cycle cellulaire
puces à ADN
espèces oxygénées réactives
cytométrie de flux
capacité antioxydante totale plasmatique
contenu oxydant total plasmatique
sujets sains
cytokines
internalisation cellulaire
Chromatographie de Partage Centrifuge
Résonance Magnétique Nucléaire
spectrométrie de masse.
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