Tesi sul tema "Composés anti-inflammatoires"

Les constantes de protonation des enantiomères r et s d'aminométhylpyrrolidines aliphatiques et aromatiques ont été obtenues par potentiométrie à partir des programmes esta et miniquad. Les valeurs trouvées en zone acide et neutre sont attribués à l'azote extracyclique, celles déterminées en milieu basique sont attribuées à l'azote pyrrolidinique. Les complexes majoritaires de ces ligands avec le cuivre(ii) sont de type ml et ml#2. Leurs spectres d'absorption et de dichroisme circulaire montrent qu'ils sont de type chelate avec une conformation plan carré.

Le TNF-a est une cytokine pro-inflammatoire pivot dans la persistance de la polyarthrite rhumatoi͏̈de (PR) ou de la maladie de Crohn (MC). Sa neutralisation est bénéfique dans la plupart de ces maladies, comme l'atteste l'efficacité des thérapies basées sur l'utilisation des anticorps anti-TNF-a dans la PR ou la MC. Néanmoins, les traitements actuels ne sont pas efficaces chez tous les patients et sont à l'origine de nombreux effets secondaires. La première partie de ce travail a permis, par criblage d'une banque de molécules originales de 1600 composés sur cellules mononucléées humaines, d'identifier de nouveaux composés d'intérêts dans le traitement des maladies inflammatoires chroniques. Quatre composés inhibiteurs du TNF-a et/ou de l'IL-1b in vitro exercent, sans toxicité apparente, une importante activité inhibitrice du TNF-a dans un modèle animal d'inflammation aigue͏̈. L'étude des voies de signalisation contrôlant l'expression du TNF-a dans la lignée monocytaire THP-1 a mis en évidence une activité transcriptionnelle pour deux de ces composés. L'un d'entre eux inhibe également partiellement la translocation du NF-kB. Par ailleurs, l'étude de dérivés structuraux de ces composés nous a permis d'identifier un inhibiteur du TNF-a plus actif in vivo que le composé d'origine. Dans la seconde partie de ce travail, l'étude du Celastrol, un composé triterpénique pentacyclique naturel, a révélé une importante activité inhibitrice de la libération du TNF-a, de l'IL-1b, de l'IL-6 et de l'IL-8 par des cellules mononucléées. L'analyse de son mécanisme d'action sur cellules THP-1 suggère une modulation des transcrits du TNF-a, aux niveaux pré- et post-transcriptionnels, par une inhibition des voies NF-kB et p38. L'ensemble de ces résultats indique que le Celastrol et les quatre molécules issues du criblage ont des profils d'activité d'intérêt dans le traitement des maladies inflammatoires chroniques
In chronic inflammatory diseases, among the numerous mediators there are critical ones for protective host responses, including defense against microbial invasion and tumor genesis. However, the production of specific pro inflammatory cytokines must be tightly regulated and compartmentalized to prevent their over expression that may end in chronic inflammation e. G. Crohn's disease (CD) and rheumatoid arthritis (RA). In today's therapy, TNF-a inhibition is the main target among the inflammatory cytokines. Indeed, its neutralization is of benefit in a wide range of inflammatory diseases as assessed by anti-TNF-a therapeutics in CD or RA. However, this treatment is not effective for all patients and at times unwanted secondary effects emerge. The first part of this work focused on the identification of innovative TNF-a inhibitory compounds, using an in vitro cell-based assay to screen an in-house chemical library (1600 compounds). Four molecules were found to be highly effective in reducing TNF-a production without any apparent toxicity in an animal model of acute inflammation. The investigation of several pathways controlling TNF-a expression in the monocytic cell line THP-1 led us to find that two out of four compounds act at transcriptional level and that one of them partially inhibits NF-kB translocation. Additionaly, chemical derivatives of these compounds allowed us to find a slightly more potent TNF-a inhibitor in vivo. In the second part of this work, we studied a natural triterpenic compound, Celastrol. This molecule was found to be a very potent inhibitor of TNF-a, IL-1b, IL-6 and l'IL-8 secretion by human mononuclear cells. Analysis of its mechanism of action in THP-1 suggested a pre- and post-transcriptional regulation through NF-kB translocation and p38 inhibitions. Altogether, these results indicate that Celastrol and the four compounds indentified out of the screening are of therapeutic interest in the treatment of chronic inflammatory diseases

L'athérosclérose est une des premières causes de mortalité dans les pays industrialisés. Elle est à l'origine de diverses pathologies telles que les infarctus du myocarde, les accidents vasculaires cérébraux et les maladies des artères coronaires. Deux facteurs clés sont à l'origine de l'athérosclérose : 1) un stress oxydant qui conduit à l'oxydation des lipoprotéines de basse densité dans la paroi artérielle et qui constitue la première étape du processus athérosclérotique ; 2) un processus inflammatoire auto-entretenu qui permet le développement des dernières étapes de l'athérogénèse conduisant à la formation d'une plaque d'athérome. La maladie reste silencieuse jusqu'à ce qu'elle se dévoile subitement à travers les évènements cités précédemment. L'utilisation d'antioxydants synthétiques ou naturels pour lutter contre l'athérogénèse est prouvée in vitro mais s'avère inefficace in vivo. Devant ce constat, une des stratégies envisagées consiste à inhiber conjointement le stress oxydant et l'inflammation. Dans ce but, des molécules présentant la double propriété, antioxydante et anti- inflammatoire, s'avèrent intéressantes. Les dérivés phénoliques d'origine naturelle sont connus pour leurs propriétés antioxydantes, principalement dues à leur caractère piégeur de radicaux libres grâce à la présence du noyau phénolique Dans le cadre de notre projet, nous nous sommes intéressés aux diarylheptanoïdes macrocycliques qui sont des composés phénoliques extraits de différentes plantes et très peu exploités malgré des propriétés biologiques intéressantes. Parmi eux, le tédarène A, macrocycle naturel de type cyclodécaphane, extrait en 2012 d'une éponge marine, la Tedania Ignis, présente des propriétés anti-inflammatoires et un caractère antioxydant. Au cours de ce travail de thèse, la première synthèse totale du tédarène A a été réalisée. Les étapes clés ont concerné l'introduction stéréocontrollée du système diènique (Z,E) non conjugué au noyau phénol et la cyclisation en conditions de Ullmann du macrocycle diarylheptanoïde. Différents analogues du tédarène A ont été également conçus et préparés. Les modifications structurelles ont été introduites au niveau de la chaîne heptanoïde des macrocycles synthétisés. Le tédarène A et les différents analogues de type diarylheptanoïdes linéaires et macrocycliques synthétisés ont été évalués pour leurs activités antioxydante et anti- inflammatoire
Atherosclerosis is one of the first cause of mortality in industrialized countries. It leads to cerebrovascular accident, stroke and all of the coronary heart diseases. Two key steps induce atherosclerosis : 1) an oxidative stress leading to the low density lipoproteins oxidationand initiating atherogenesis ; 2) a self-sustained inflammatory process allowing the last steps development of atherogenesis giving the atheroma plaque formation. This pathology is silent until it appears suddenly with the consequences mentionned above. The synthetic or natural antioxidants use to fight atherosclerosis is effective in vitro but not in vivo. One the basis of these informations, one of the proposed strategies is to inhibit both oxidative stress and inflammation. Therefore, it will be interesting to design molecules with a dual activity : antioxidant and anti-inflammatory. Natural phenolic compounds are well-know for their antioxidant activities due to the phenol moiety wich is able to trap free radicals. As part of our project, we are interested in macrocyclic diaryl heptanoids wich are phenolic compounds extracted from different plants and under-exploited despite interesting biological properties. Among them, tedarene A, a natural macrocycle type cyclodecaphane, extracted in 2012 from a marine sponge, Tedania Ignis, exhibits anti-inflammatory and antioxidant property. During this Ph.D work, the fisrt total synthesis of tedarene A was carried out. The key steps involved the stereocontrolled introduction of the diene system (Z,E) not conjugated to the phenol moiety and the cyclization of the diarylheptanoid macrocycle using Ullmann conditions. Various analogs of tedarene A were also designed and prepared. Structural changes were introduced onto the heptanoid chain part of synthesized macrocycles. Tedarene A and the various synthesized linear and macrocyclic diarylheptanoid analogues were evaluated for their antioxidant and anti-inflammatory activities

La diminution des ressources pétrochimiques facilement accessibles, suscite, depuis ces dix dernières années, un intérêt croissant pour l'utilisation de matières première d'origine renouvelable. L'industrie de première transformation du bois génère chaque année des volumes importants de déchets qui sont à l'heure actuelle, soit recyclés vers d'autres filières comme la papeterie ou l'industrie des panneaux, soit utilisés comme source d'énergie, et donc vers des marchés de faible valeur ajoutée. Le projet se situe dans ce contexte de développement durable, d'économie circulaire et de valorisation des co-produits de l'industrie du bois par l'exploitation des métabolites secondaires présents dans le bois, comme les composés phénoliques, et plus précisément les flavonoïdes qui présentent en effet un intérêt dans différents domaines en raison de leurs activités biologiques. L'objectif de ce travail est de fonctionnaliser des composés accessibles et abondants afin d'obtenir des composés polyfonctionnels à propriétés 2 en 1 et pouvoir ainsi simplifier les formulations cosmétiques. La fonctionnalisation a été envisagée par deux voies : hémisynthèse chimique et/ou catalyse enzymatique. Par hemisynthèse chimique nous avons pu accéder à des composés bi-modulaires en associant un acide gras et un flavonoïde non glycosylé, en l'occurrence la catéchine. Des acylations directes au niveau des hydroxyles phénoliques de la catéchine ont été étudiées et la régiosélectivité a été demontrée par spectroscopie RMN et confirmée par modélisation moléculaire. Nous avons également préparé des composés tri-modulaires par hémisynthèse chimique en associant différents acides aminés, ainsi que des acides gras de longueur variable à la catéchine. Trois structures trimodulaires différentes ont ainsi été synthétisées, afin d'obtenir différents types de composés. Par hémisynthèse enzymatique nous avons synthétisé des composés tri-modulaires, à partir des flavonoïdes glycosylés, la rutine et la narignine, en visant le greffage d'acides gras de différentes longueurs de chaine mais cette fois ci sur la partie glycosidique des flavonoïdes. Nous avons également synthétisé des composés penta-modulaires issus du greffage d'un acide dicarboxylique sur la naringine ou la rutine. Ces composés comportent deux entités flavonoïdes greffées de part et d'autre de la chaine carbonée du diacide. A l'issue de ces synthèses, les propriétés physico-chimiques des produits ont été étudiées, notamment leur solubilité dans l'eau, leurs propriétés anti-radicalaires mais également les propriétés tensioactives. Certaines activités biologiques ont également été étudiées comme l'activité antiproliférative vis-à-vis de cellules CaCo2. Afin de comprendre l'effet de la structure des composés sur leur capacité antioxydante, des travaux de modélisation moléculaire ont été entrepris ; des corrélations entre l'activité antioxydante des composés déterminée expérimentalement et des descripteurs de réactivité chimique calculés in silico ont été recherchées
The decrease in easily accessible petrochemical resources has given over the past ten years a growing interest in the use of raw materials of renewable origin. The primary wood processing industry generates large amounts of waste each year which are currently either recycled to other sectors such as paper mills or the panel industry, or used as a source of energy, and therefore to markets with low added value. The project is situated in this context of sustainable development, circular economy and valorization of co-products of the wood industry by the exploitation of secondary metabolites present in wood, such as phenolic compounds, and more precisely flavonoids, which are indeed of interest in various fields because of their biological activities.The objective of this work is to functionalize accessible and abundant compounds in order to obtain polyfunctional compounds with 2-in-1 properties and thus be able to simplify cosmetic formulations. Functionalization has been considered by two routes: chemical hemisynthesis and/or enzymatic catalysis.By chemical hemisynthesis we were able to obtain bi-modular compounds by combining a fatty acid and a non-glycosylated flavonoid, in this case we worked with catechin. Direct acylations on the phenolic hydroxyls of catechin have been studied and the regioselectivity has been demonstrated by NMR spectroscopy and confirmed by molecular modelling. We have also obtained tri-modular compounds by chemical hemisynthesis by combining different amino acids, as well as fatty acids of variable length with catechin. Three different trimodular structures have been synthesized.By enzymatic hemisynthesis we have synthesized tri-modular compounds, from glycosylated flavonoids, rutin and narignin, aiming for the grafting of fatty acids of different chain lengths but this time on the glycosidic part of the flavonoids. We have also synthesized penta-modular compounds resulting from the grafting of a dicarboxylic acid on naringin or rutin. These compounds comprise two flavonoid entities grafted on either side of the carbon chain of the diacid.At the end of these syntheses, the physico-chemical properties of the products were studied, in particular their solubility in water, their anti-radical properties but also the surfactant properties. Some biological activities have also been studied such as antiproliferative activity against CaCo2 cells. In order to understand the effect of the structure of the compounds on their antioxidant capacity, molecular modeling work has been undertaken; correlations between the antioxidant activity of compounds determined experimentally and chemical reactivity descriptors calculated in silico were sought

Le but de ce travail est de concevoir et preparer de nouveaux auxiliaires chiraux a partir d'une source naturelle abondante. Nous avons transforme l'acide tartrique en dimethylenethreitol, brique moleculaire chirale a partir de laquelle nous avons prepare plusieurs auxiliaires chiraux. Nous avons greffe ces copules a l'acide phenylacetique de differentes manieres, obtenant ainsi toute une serie de substrats alkylables. Plusieurs modes de discrimination diastereotopique des faces de l'enolate correspondant ont ete appliques : l'introduction d'un substituant methyle, conduisant a des acides arylpropioniques chiraux, s'est averee decevante en termes d'induction. Dans une seconde partie, nous avons etudie plusieurs strategies de synthese de tetraheterodecalines chirales a partir d'un tartrate. Ceci nous a conduit a etudier la preparation de tetrahydro-oxazines avec un aminoalcool par transacetalisation, si l'acidite des protons nh et oh est voisine. Nous avons synthetise une serie de tetraheterodecalines chirales et montre leur structure bien precise, causee par l'effet anomerique dans la fonction n,o-acetal. Le coeur tetraheterodecaline non substitue possede la conformation n,o-inside. L'introduction d'un substituant sur chaque atome d'azote cree un encombrement sterique tel, qu'il force l'inversion du squelette cis-decaline en conformation h-inside. La diffraction aux rayons x et les analyses par r. M. N. Du proton ont corrobore cette hypothese.

Les effets immunitaires bénéfiques des fibres sont surtout des effets indirects, dits « prébiotiques ». La chlorelle est une micro-algue verte d’eau douce qui a fait l’objet d’intenses recherches durant ces dernières années. Ce travail a caractérisé les effets immunologiques directs de différentes fibres et souches de micro-algues in vitro, puis in vivo pour les meilleurs candidats.Aucune fibres testées n’induit de cytokine par les cellules mononuclées du sang périphérique ni par les cellules épithéliales intestinales. Cependant, une fibre inhibe presque complètement les cytokines induites par des bactéries. Cette fibre semble donc avoir un effet immuno-suppresseur direct. Aucune des micro-algues testées n’induit la production de cytokines et semblent donc inertes. Cependant, le produit Algomed® qui est une forme atomisée de la Chlorella vulgaris induit une forte réponse immune. L’impact de deux fibres aux propriétés antagonistes et des chlorelles a été évaluée dans deux modèles murins de colite expérimentale mimant la pathologie humaine de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. L’administration de chlorelles n’a eu aucun effet sur l’évolution de la colite ni sur les marqueurs pro-inflammatoires. Dans le but de dissocier les effets immunologiques directs des effets indirects (prébiotiques), les fibres ont été administrées en temps court et en temps long. Dans le modèle TNBS, nous avons pu mettre en évidence un effet direct d’une fibre spécifique sur le système immunitaire murin. Ce potentiel immuno-modulateur intrinsèque et « fibre-dépendant » pourrait étendre la protection médiée par les prébiotiques dans les maladies inflammatoires intestinales
Beneficial immune effects of fibers are mainly indirect, via the prebiotic effect. Chlorellas are a green freshwater micro-algae which have been the subject of intense research in recent years. This work attemps to characterize the direct immunological effects of fibers and micro-alga strains in vitro and then in vivo for the most promising candidates. None of fibers tested induce the production of cytokine by peripheral blood mononuclear cells and intestinal epithelial cells. However, only one from all fibers almost completely inhibited the production of pro-inflammatory cytokines induced by bacteria. This fiber seems to have direct immuno-suppressive effects. Among the micro-alga tested, none of them could induce the production of cytokines and all seem to be inert. However, the product Algomed® which is an atomized form of Chlorella sorokiniana induces a strong immune response. The impact of two antagonist fibers as well as chlorella preparations has been evaluated in two murine experimental colitis model mimicking human pathologies of inflammatory bowel disease. Administration of chlorella had no effect on the colitis neither on the pro-inflammatory markers. Fibers have been administred either in long and short term treatments in order to dissociate the direct immunological effect from indirect (prebiotics) ones. In the TNBS colitis model, we highlighted a direct effect of a specific fiber on the murine immune system. This intrinsic, fiber-dependant immunomodulatory potential may extend prebiotic-mediated protection in inflammatory bowel diseases

L'objectif de ce travail de thèse a été de préparer de nouveaux dendrimères ou dendrons phosphorés, qu'ils soient neutres, cationiques ou anioniques, dans le but d'élargir le panel des applications dans le domaine de la nanomédecine en tant que molécules actives par elles-mêmes ou en association avec certains médicaments. Au chapitre 1, la synthèse d'un nouveau dendrimère phosphoré polycationique comportant en surface 5 groupements pyrrolidinium et une amine protonnée a été menée à bien. Ce dendrimère associé au microRNA-30d permet d'obtenir des polyplexes qui sont transférés dans les cellules cancéreuses. Il a également un bon effet thérapeutique sur les cellules cancéreuses du sein. Au Chapitre 2, l'objectif était de développer un système de délivrance de médicaments capables de pénétrer les lésions cérébrales pour proposer un traitement de la maladie de Parkinson. Pour cela, il a été mis au point la formation d'un nanocomplexe formé d'un dendrimère phosphoré porteur de groupements hydroxyl en surface, combiné avec la fibronectine, qui règle la prolifération et la différenciation et la motilité cellulaire. Sur un modèle murin de la maladie de Parkinson, il a été mis en évidence une pénétration efficace au niveau de la BBB (blood brain barrier) de l'assemblage dendrimère phosphoré AK-123 et fibronectine exerçant une activité anti-inflammatoire et antioxydante permettant de soulager efficacement les symptômes observés et démontrant le grand potentiel pour un traitement clinique de la maladie de Parkinson mais aussi ouvrant un espoir de viser d'autres maladies neurodégénératives. Au Chapitre 3, les résultats obtenus dans le domaine de la maladie de Parkinson lors de l'action conjuguée d'un dendrimère phosphoré de génération 2 comportant 48 groupements hydroxy en surface et de la fibronectine nous ont incités à diversifier la nature et la structure de ces dendrimères afin d'avoir des premières indications de leur activité en général et d'aborder éventuellement une étude SAR (relation structure activité). Pour cela nous avons pu préparer tout un ensemble de nouveaux dendrimères phosphorés neutres de générations 1 et 2, caractérisés par des structures internes différentes de celles des dendrimères utilisés dans le chapitre précèdent, et de longues chaines en surface comportant également des groupements hydroxyle. Ces dendrimères ont l'avantage de posséder des groupements amines protonées permettant une solubilité en milieu aqueux. Nous avons pu également préparer des dendrons phosphorés neutres et chargés. Des résultats préliminaires concernant leurs propriétés ont pu être mis en évidence. Au Chapitre 4, Le but de notre étude a porté tout d'abord sur la synthèse de dendrimères phosphorés anioniques originaux et à l'utilisation d'un de ces dendrimères en l'occurrence le dendrimère AK 137 qui présente une activité anti-inflammatoire optimale et une grande aptitude pour la délivrance de protéines. Des nanocomplexes stables formés par ce dendrimère et diverses protéines en solution aqueuse (bovine serum albumin (BSA), ribonucleaseA (RNaA), ovalbumine (OVA) et fibronectine (FN) ont été obtenus. Nous avons pu démontrer que l'association AK-137@FN NCs bloque l'activation de certaines voies de signalisation (NF-kB et P13K/Akt), induit la polarisation de macrophages vers des phénotypes M2, inhibe la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires (TNF-alpha, IL-1beta et IL6) et augmente les propriétés antioxydante de FN in vitro. Les effets thérapeutiques de l'association AK-137@FN ont été démontrés sur des modèles de souris ALI (acute lung injury) et AGA (acute gout arthritis) sans observation de toxicité systémique
The objective of this thesis work was to prepare new phosphorous dendrimers or phosphorous dendrons, either neutral, cationic or anionic, with the aim of broadening the range of applications in the field of nanomedicine as molecules active by per se. or in combination with certain medications. In Chapter 1, the synthesis of a new polycationic phosphorus dendrimer comprising 5 pyrrolidinium groups on the surface and a protonated amine was successfully completed. This dendrimer associated with microRNA-30d makes it possible to obtain polyplexes which are transferred into cancer cells in an optimal N/P ratio of 10. These polyplexes are cytocompatible and transfer miR-30d to suppress glycolysis associated with SLC2A1. The inhibition of the migration and invasion of murine cancer cells in vitro and in vivo were thus demonstrated. This dendrimer can be considered as an important component for therapy based on the use of miR-30d. In Chapter 2, we develop a drug delivery system capable of penetrating BBB (blood brain barrier) to provide treatment for degenerative disorders. For this, the formation of a nanocomplex was developed consisting of a phosphorus dendrimer carrying hydroxyl groups on the surface, combined with fibronectin, which regulates proliferation and differentiation and cell motility. In a mouse model of Parkinson's disease, effective penetration at the level of the BBB of the phosphorous dendrimer assembly AK-123 and fibronectin was demonstrated, exerting an anti-inflammatory and antioxidant activity allowing to decrease effectively the symptoms observed and demonstrating the great potential for clinical treatment of Parkinson's disease but also hold great promise to be used to tackle other neurodegenerative disorders. In Chapter 3, the results obtained in the field of Parkinson's disease during the combined action of a generation 2 phosphorous dendrimer comprising 48 hydroxyl groups on the surface and fibronectin have encouraged us to diversify the nature and structure of these dendrimers in order to have first indications of their activity in general and to possibly approach a SAR (structure activity relationship) study. According to these, we prepared a whole set of new neutral phosphorus dendrimers of generations 1 and 2, characterized by internal structures different from those of the dendrimers used in the previous chapter, incorporating long chains on the surface and also comprising hydroxyl groups. These dendrimers have the advantage of having protonated amine groups allowing solubility in an aqueous medium. We were also able to prepare neutral and charged phosphorous dendrons. Preliminary results concerning their properties have been demonstrated. In Chapter 4, the aim of this study was focused on the synthesis of original anionic phosphorus dendrimers and the application of these dendrimers, and particularly of the dendrimer AK 137 which presents optimal anti-inflammatory activity and great efficiency for the delivery of proteins. We demonstrate that the AK-137@FN NCs association blocks the activation of certain signalling pathways (NF-kB and P13K/Akt), induces the polarization of macrophages towards M2 phenotypes, inhibits the secretion of pro-cytokines. (TNF-alpha, IL-1beta and IL6) and increases the antioxidant properties of FN in vitro. The therapeutic effects of the AK-137@FN combination have been demonstrated in ALI (acute lung injury) and AGA (acute gout arthritis) mouse models without observation of systemic toxicity

De nos jours, de nombreuses maladies chroniques telles que le cancer ou l’arthrose nécessitent encore de nouvelles modalités de traitement. Des biomatériaux naturels capables de véhiculer des substances actives font partie des solutions à cette problématique. Récemment, des travaux ont été menés sur un nouveau type de biomatériau, les Complexes de Polyélectrolytes Compacts (CoPEC). Dans le cadre de cette thèse, des CoPEC à base de polyélectrolytes biosourcés, le chitosan et l’alginate, fonctionnalisés avec la β-cyclodextrine (βCD) ont été formulés. Le CoPEC βCD-chitosan/alginate, non-cytotoxique, a présenté des propriétés anti-inflammatoires intrinsèques dans le cadre d’un modèle in vitro d’inflammation. De plus, ce CoPEC a présenté une capacité à contenir et relarguer deux substances actives hydrophobes modèles, le piroxicam et la prednisolone. Enfin, une stratégie d’inclusion de substances actives hydrophiles au sein du matériau a été mise en œuvre. Le nouveau CoPEC est prometteur car il peut exposer un effet anti-inflammatoire intrinsèque et d’autres effets thérapeutiques via l’inclusion de substances actives au sein des cyclodextrines
Nowadays, many chronic diseases, such as cancer or osteoarthritis, still need new modalities of treatment. Natural biomaterials able to convey active substances represent a solution to this problematic. Lately, several research works have been conducted on a new type of biomaterial named Compact Polyelectrolyte Complexes (CoPEC). As part of this thesis, CoPEC have been prepared from two biosourced polyelectrolytes, chitosan and alginate, functionalized with β-cyclodextrin (βCD). Through an in vitro inflammation model, the non-cytotoxic βCD-chitosan/alginate CoPEC has displayed intrinsic anti-inflammatory properties. Moreover, this CoPEC has demonstrated a capacity to host and release piroxicam and prednisolone, two model hydrophobic active substances. Finally, a strategy to include hydrophilic active substances into the material has been implemented.Thus, the newly CoPEC is promising because it can exhibit an intrinsic anti-inflammatory effect as well as other therapeutic effects through the inclusion of active substances into the cyclodextrins

Le leucotriene b#4 (ltb#4) est un metabolite de l'acide arachidonique issu de la voie de la 5-lipoxygenase. C'est un activateur des fonctions leucocytaires qui intervient avec un role majeur dans le processus inflammatoire de nombreuses maladies (colites ulceratives, maladie de crohn, arthrite, goutte, asthme, psoriasis, etc). La decouverte de composes antagonistes d'action au niveau des sites recepteurs du ltb#4 devrait permettre de mieux comprendre le role physiopathologique propre a ce mediateur et fournir de nouveaux composes anti-inflammatoires plus specifiques. Notre conception de composes antagonistes du ltb#4 repose sur l'integration d'un motif cyclohexyle 1,3-disubstitue original au sein du systeme trienique caracteristique du ligand naturel. Nous avons developpe une strategie de synthese faisant intervenir une reaction de type wadsworth-horner-emmons entre un 3-oxo-cyclohexanecarboxaldehyde et des ylures de beta-cetophosphonates, puis la condensation de lithiens diversement fonctionnalises sur une cyclohexanone 3-substituee. Le controle de ces deux etapes cles a permis une etude des relations structure-activite dans cette serie originale. L'optimisation de la longueur des deux chaines substituant le noyau cyclohexyle, la modulation de la tete polaire acide, puis l'isolement des enantiomeres ont conduit a un compose deux mille fois plus affin. Par ailleurs, la presence et la stereochimie de la fonction hydroxyle allylique ainsi que l'orientation de la tete polaire sont des facteurs determinants pour l'activite biologique de nos composes. L'excellente affinite de notre meilleur candidat potentiel (ic#5#0 = 40 nm) valide a posteriori l'hypothese selon laquelle l'utilisation d'un noyau cyclohexyle 1,3-disubstitue mimant le systeme trienique du ltb#4 pouvait permettre d'obtenir des composes antagonistes originaux

Les maladies inflammatoires et auto-immunes sont parmi les maladies les plus morbides et mortelles puisqu’elles sont responsables de plus de 60% des décès mondialement. La plupart des médicaments traitant ces pathologies sont peu efficaces et/ou sont responsables d’un grand nombre d’effets secondaires. Ce projet de recherche comporte deux objectifs principaux, soient la synthèse de nouveaux dérivés d’urées aromatiques substituées (UAS) ainsi que de leurs bioisostères, et l’évaluation du potentiel anti-inflammatoire de ces derniers afin d’identifier ceux qui sont efficaces contre certains mécanismes responsables des processus inflammatoires. Notre hypothèse est que des modifications structurales apportées à ces urées permettra d’augmenter leur potentiel anti-inflammatoire dans des modèles in vitro et in vivo. La synthèse d’une chimiothèque renfermant des structures entièrement nouvelles et diversifiées a été développée. Les molécules ont été synthétisées, purifiées par chromatographie liquide et caractérisées par RMN 1H, 13C, point de fusion et par HPLC-MS. Par la suite, des essais biofonctionnels ont été réalisés sur différentes lignées cellulaires primaires et cancéreuses. La majorité de nos composés n’ont pas d’effet marqué sur la prolifération cellulaire et n’influencent pas la progression du cycle cellulaire, ce qui témoigne de leur innocuité potentielle. Le potentiel antiinflammatoire des molécules a ensuite été évalué sur des kératinocytes humains, où nous avons déterminé leur capacité à inhiber la production d’interleukine 6 (IL6), une cytokine étroitement liée à l’inflammation. Certains de nos composés inhibent à plus de 80% la production d’IL-6. Le mécanisme anti-inflammatoire que pourrait avoir nos composés a ensuite été étudié et une cible thérapeutique potentielle a ensuite été déterminée et évaluée. En plus d’UASs montrant une forte inhibition de l’expression d’IL-6 certaines inhibent l’activité de l’époxyde hydrolase soluble (sEH)à plus de 80% à 250 nM. Ce projet de maîtrise a également permis le développement de méthodes de Ce projet de maîtrise a également permis le développement de méthodes de synthèse des UASs et de leurs bioisostères à la fois simples, rapides et efficaces. Ces molécules montrent une activité anti-inflammatoire indiscutable dont les relations structure-activité et le mécanisme d’action anti-inflammatoire ont été étudiés.
Inflammatory and autoimmune diseases are among the most morbid and deadly treats to human health. The aims of our project are to synthesize, characterize and screen a chemolibrary of new aromatic substituted ureas (UASs) as well as some of their bioisosteres to identify “hit compounds” that are effective against inflammatory processes. Our hypothesis is that structural modifications of these ureas will improve their anti-inflammatory potential both in vitro and in vivo. The synthesis of a chemolibrary containing entirely new and diversified structures has been developed. The molecules have been synthesized, purified by flash chromatography and fully characterized by 1H, 13C NMR and HPLC-MS. Subsequently, their antiproliferative activity was examined on various normal and cancer cell lines. The anti-inflammatory potential of these molecules was evaluated by investigating their potential to inhibit IL-6 production using an ELISA assay. More than a hundred urea derivatives have been synthesized, the latter proposing completely new and diversified structures. Some of our compounds inhibit by more than 80% of IL-6 production in human keratinocytes. The majority of these compounds showed no marked antiproliferative effects on the cell lines tested so far, suggesting their potential innocuity. Moreover, all the synthesized compounds do not impact the cell-cycle progression. Structural analyzes predicted that the new compounds could inhibit an enzyme involved in inflammation namely the soluble epoxide hydrolase (sEH). Several UASs reduce sEH) activity by displaying more than 80% inhibition at the nanomolar level. Moreover, UAS-1025 has an IC50 of 3.6± 0.7 nM on the human sEH and UAS-1008 an IC50 of 6.9± 0.7 nM on the murine sEH. This research has led to the development of simple, fast and efficient synthetic methods to produce potent anti-inflammatory UASs and their bioisosteres. Several VI of these molecules exhibit significant anti-inflammatory and anti-psoriatic activities whose structure-activity relationships and mechanism of action are currently under study.
Texte principalement en français, comprend quelques extraits en anglais

Dans le cadre d'une chimie verte et respectueuse de l’environnement, la catalyse photoredox sous lumière visible est devenue depuis quelques années un domaine en pleine expansion. Ce nouvel outil a permis de réaliser de nombreuses transformations chimiques dans des conditions douces. Cependant, les transformations stéréosélectives sont encore rares et nécessitent la présence de liaisons polarisées sur les substrats. L'objectif était alors de développer de nouveaux catalyseurs chiraux, et en particulier des métalloenzymes artificielles, pour des applications stéréosélectives sur une grande variété de substrats. Ce travail a été réalisé en deux étapes: (i) synthèse et évaluation catalytique de complexes d’iridium(III) et de ruthénium(II) coordinés à des ligands dipyridylamines fonctionnalisables; puis (ii) incorporation au sein de protéines telles que les glucosidases et la streptavidine pour les complexes présentant la meilleure activité photocatalytique. L'activité des nouveaux biohybrides a ensuite été étudiée en catalyse photoredox. Les propriétés anti-inflammatoires des complexes d’iridium(III) ont été par ailleurs évaluées in vitro à travers l’inhibition de l’interaction entre le TNF- et son récepteur TNFR-1. Les résultats obtenus lors de ces travaux ouvrent la voie vers une nouvelle classe de catalyseurs photoredox et d’inhibiteurs du TNF-
In the context of green and sustainable chemistry, visible light-mediated photoredox catalysis has become a rapidly growing field in the last few years. This new tool allowed to achieve numerous and diverse chemical transformations in mild conditions. However, stereoselective reactions are still rare and require the presence of polarized bonds on the substrates. The aim of this thesis was to develop new chiral catalysts, especially artificial metalloenzymes, for stereoselective applications on a broad range of substrates. This work was completed in two steps: (i) synthesis and catalytic evaluation of iridium(III) and ruthenium(II) complexes bearing adjustable dipyridylamine ligands; (ii) incorporation of the complexes exhibiting the best photocatalytic activity within protein, such as glucosidases and streptavidin. The activity of the new biohybrids catalysts was then assessed in photoredox catalysis. Anti-inflammatory properties of iridium(III) complexes were also evaluated in vitro as potent inhibitors of TNF-/TNFR-1 interaction. The results obtained during this work pave the way toward a new class of photoredox catalysts and TNF-inhibitors

Les processus inflammatoires sont très complexes et font intervenir au sein des organismes vivants de nombreuses molécules telles que des protéines ou des glycolipides. Ce travail de thèse en collaboration avec les laboratoires dermo-cosmétiques Pierre Fabre Dermo-cosmétique a donc consisté à synthétiser une bibliothèque de dérivés du rhamnose à savoir une famille d'oligosaccharides et une famille d'amphiphiles afin de trouver de nouveaux candidats potentiels dans la lutte contre l'inflammation. Le rhamnose a été choisi car il est présent sur de nombreux récepteurs cellulaires comme les kératinocytes. Les dérivés sont synthétisés de manière très simple avec de bons rendements. Ils offrent certaines propriétés physico-chimiques intéressantes et ne présentent aucune toxicité ni d'effets allergisants. Leurs propriétés biologiques sont très prometteuses et déjà nous avons pu montrer que ces dérivés constituent des molécules utiles en cosmétologie pour des applications par voie topique
Inflammatory processes are really complex and imply in organisms many molecules such as some proteins or some glycolipids. This project, in collaboration with the Pierre Fabre Dermo-cosmetics laboratories, consisted in the establishment of a library of sugar-derived molecules and in particular a family of oligosaccharides and a family of surfactants derived from rhamnose in order to find new candidates against inflammation. Rhamnose was choosen for its presence on many cell receptors like keratinocytes. These compounds are synthesised easily with good yields. They brought some interesting physicochemical properties, and besides they are non toxic and not allergenic. Their biological properties are encouraging and even we can show that they are very good acceptance in cosmetic tests

Andrographis paniculata est une échinacée d’origine asiatique utilisée depuis plus de deux milles ans en médecine traditionnelle asiatique. Ses activités anti-bactériennes, anti-virales et hépatoprotectrices, entre autre, en ont fait un sujet d’étude important depuis les trente dernières années. Cette plante est principalement constituée de diterpènes de série ent-labdanes, dont le composé majoritaire est l’andrographolide, une lactone diterpénique, qui a montré des propriétés anti-inflammatoires sur la voie NFB. C’est dans le but de comprendre et d’améliorer les activités anti-inflammatoires des composés issus de la plante que nous avons envisagé l’étude de la famille des andrographolides. Une étude qualitative d’extraits issus de compléments alimentaires a permis d’obtenir trois composés naturels, qui ont été pharmacomodulés chimiquement. De plus, une méthode quantitative de quatre extraits bruts a permis de déterminer la concentration des trois composés naturels isolés dans chaque mélange. Les composés isolés, ceux modifés par hémisynthèse, ainsi que les mélanges de composition déterminée ont fait l’objet de tests d’activité anti-inflammatoire. Afin de modifier la structure de l’andrographolide sur des positions non accessibles par hémisynthèse, la synthèse totale et énantiosélective du produit naturel a été envisagée. Deux voies de synthèses ont été envisagées pour la préparation de ce composé : une voie biomimétique et une voie utilisant la cétone de Wieland-Miescher. Cette dernière voie est divisée en trois parties (cyclisation énantiosélective, fonctionnalisation du cycle A, fonctionnalisation du cycle B). Ainsi, nous avons pu mettre au point des méthodologies permettant de fonctionnaliser chaque cycle et d’accéder à la synthèse d’analogues de l’andrographolide
Andrographis paniculata is an Asian Echinacea. This plant is widely used in traditionnal remedies and folkloric medicines for thousands years and is reported to possess a wide spectrum of biological activities. A large number of diterpenoid ent-labdanes have been isolated from this plant, where the major compound is andrographolide, a diterpenoid lactone, that exhibits interesting anti-inflammatory activities on the NFB way. In order to understand and improve the anti-inflammatory activity of these compounds, we implemented a program aimed at their study. Qualitative analysis of crude extracts from dietary supplements allowed to obtain three major natural compounds, which were in a second time chemically modified. These products, as well as the crude extracts, where the composition was determined by a quantitative method, were used for the study of anti-inflammatory activity. Our aim was also to modify andrographolide on some positions not accessible by hemisynthesis. So total and enantioselective synthesis of andrographolide was investigated. Two ways were studied: biomimetic pathway, and modification of a bicyclic precursor that already possessed the ent-labdane configuration (Wieland-Miescher ketone). Methodology using Wieland-Miescher ketone was divided in three parts (enantioselective cyclisation, cycle A functionalisation, cycle B functionalisation). By this way, the bicyclic core was successfully functionnalised and analogues of andrographolide were prepared

Les dimères de pyrimidine, principales lésions induites sur l'ADN par le rayonnement UV, peuvent être à l'origine de cancers cutanés. L'objectif principal de ce travail consiste à concevoir des photolyases artificielles capables de réparer ces dommages. Afin d'évaluer l'efficacité de réparation d'un système donné, il est nécessaire de disposer d'un outil permettant sa formation sélective et efficace. Ce travail présente donc une étude des propriétés photophysiques, photochimiques et photobiologiques de l'indoprofène, agent sélectif dans la formation de dimères de thymine. Sa capacité à induire leur photosensibilisation se révèle en fait due à l'un de ses photoproduits. La réparation de dimères de thymine photosensibilisés a ensuite été étudiée en utilisant comme photolyases chimiques des composés photoactivables de type porphyrine. Une photoréversion efficace de dimères de thymine sur ADN plasmidique par une phtalocyanine au nickel a été observée
Pyrimidine dimers, the major DNA lesion induced by UV radiations, can lead to the formation of skin cancers. The main objective of this work is to design artificial photolyases able to repair these damages. In order to study the repair of a given lesion, a tool allowing its selective and effective formation is necessary. This work thus presents a study of the photophysical, photochemical and photobiological properties of indoprofen, an agent selective in the formation of thymine dimers. Its ability to induce their photosensitization is in fact due to one of its photoproducts. The repair of photosensitized thymine dimers has then been studied by using porphyrin-like photoactivable compounds as chemical photolyases. An effective photoreversion of thymine dimers by a nickel phthalocyanine on plasmidic DNA has been observed