Letteratura scientifica selezionata sul tema "Propriétés antibactériennes et antiadhésives"

L’œuf se compose d’une grande diversité de nutriments et de molécules actives «programmés» pour permettre le développement autonome d’un embryon dans un milieu confiné. Ces molécules d’intérêt sont réparties de manière équilibrée entre les différents compartiments de l’œuf (coquille, blanc, jaune, membranes) qui assurent chacun une fonction bien déterminée. Outre les éléments nutritifs essentiels à l’embryogenèse, on y trouve de multiples molécules participant au développement et à la protection de l’embryon qu’elle soit physique (coquille, membranes) ou chimique (molécules antibactériennes, antivirales, antioxydantes). Pour l’homme, l’œuf constitue un aliment de haute valeur nutritionnelle mais de plus en plus, il apparaît comme riche de nombreuses molécules actives d’intérêt majeur pour différents secteurs industriels tels que l’agroalimentaire, les biotechnologies, la cosmétique ou la santé humaine et animale. Les propriétés antibactériennes des protéines du blanc d’œuf sont connues depuis longtemps, mais il émerge depuis plusieurs années des activités particulièrement prometteuses en médecine humaine telles que des propriétés anti-adhésives, immuno-modulatrices, anti-hypertensives, anti-cancéreuses, anti-inflammatoires ou cryoprotectrices. Certaines de ces activités ne sont pas portées par les protéines natives mais par des peptides dérivés, générés in vitro par protéolyse ménagée des protéines de l’œuf. Ces peptides et protéines bioactifs présentent un intérêt grandissant depuis quelques années et de nombreux efforts sont actuellement menés pour tenter de mieux caractériser leurs applications potentielles.

Inula viscosa (L.) (synonyme de Dittrichia viscosa (L.) Greuter) est une plante médicinale très utilisée dans la médecine populaire pour soigner différentes pathologies. Elle appartient à la famille des Asteraceae et est largement répandue au Maroc et dans le monde. Les études effectuées sur cette plante ont montré qu’elle est riche en métabolites secondaires tels que les acides phénoliques, les flavonoïdes et les composés terpénoïdes. Ces composés sont doués de propriétés antibactériennes, antitumorales, antifongiques, anti-inflammatoires et autres. Le criblage bioguidé des extraits d’Inula viscosa a permis d’identifier et d’isoler des molécules bioactives telles que l’inuviscolide, la tomentosine et la fokiénol qui pourraient avoir des applications thérapeutiques diverses.

Ce travail vise la valorisation des feuilles de noyer en tant qu’une des ressources agricoles algériennes. L’extraction des saponines à partir des feuilles de noyer a été réalisée en tant qu’une classe très intéressante de produits actifs ??? Ils sont identifiés comme des composés multifonctionnels, possédant plusieurs activités pharmacologiques. Le rendement en saponines obtenu est de 22,8 %dry basis(db). L’application de ces saponines dans des pommades antibactériennes a conduit à l’obtention de deux formulations jugées de bonne qualité sensorielle, physicochimique, rhéologique et microbiologique. Les deux pommades choisies peuvent être considérées comme des fluides plastiques, de type « fluide non newtonien pseudoplastique ». De plus, elles sont efficaces contre les bactéries Gram positif (Staphylococcus aureusATCC25923) et négatif (Escherichia coliATCC25322). Cependant, elles ne présentent pas d’activité antifongique contreAspergillus niger. La poudre de feuilles de noyer ainsi obtenue peut ainsi être considérée comme une substance naturelle de grande bioactivité potentielle. Elle pourra contribuer au développement de nouveaux produits industriels.

Objectifs : Ce travail avait pour but de déterminer les grands groupes de métabolites secondaires et évaluer le pouvoir antibactérien in vitro des extraits aqueux et hydro-éthanolique d’une recette traditionnelle à base du mélange d’écorces de tronc d’Albizia gummifera et Spathodea campanulata. Méthodologie et Résultats : La recette a été préparée selon les indications des tradithérapeutes. Le screening phytochimique des extraits aqueux et hydro-éthanolique a révélé la présence de métabolites secondaires: polyphénoles, flavonoïdes, coumarines, tanins, glycosides cardiaques, bétacyanes, saponosides et alcaloides. La détermination des Concentrations Minimales Inhibitrices (CMI), par la technique de macrodilution en milieu liquide a établi le pouvoir antibactérien des extraits vis-à-vis de Staphylococcus aureus ATCC BAA-977 (CMI comprises entre 0,78 et 6,25 mg/mL) et Escherichia coli ATCC 25922 (CMI supérieures à 100 mg/mL). Conclusion et application des résultats : Les résultats obtenus de cette étude suggèrent que les métabolites secondaires présents dans les extraits aqueux et hydro-éthanolique du mélange d’écorces de tronc d’Albizia gummifera et Spathodea campanulata avaient des propriétés antibactériennes sur les deux souches testées, particulièrement sur Staphylococcus aureus ATCC BAA-977. Ces résultats justifient l’usage médicinal de cette recette par les tradithérapeutes dans le traitement des plaies infectées à Akonolinga. Cependant, il serait important de mener des études de toxicité, indispensables à la formulation d’un Médicament Traditionnel Amélioré (MTA) avec pour but de contribuer à la valorisation de notre médecine et pharmacopée traditionnelles. Mots clés : Composition phytochimique, pouvoir antibactérien, Albizia gummifera, Spathodea campanulata Bayaga et al., J. Appl. Biosci. 2020 Pouvoir antibactérien des extraits aqueux et hydro-éthanolique du mélange d’écorces de tronc d’Albizia gummifera (J.F. Gmel.) C.A. Sm et Spathodea campanulata P.Beauv 15882 Antibacterial effect of aqueous and hydro-ethanolic extracts of the mixture of trunk bark of Albizia gummifera (J.F. Gmel.) C.A. Sm and Spathodea campanulata P. Beauv ABSTRACT Objectives: The objectives of this work was to determine groups of secondary metabolites and to assess in vitro antibacterial activity of aqueous and hydro-ethanolic extracts of a traditional recipe based on the mixture of trunk bark of Albizia gummifera and Spathodea campanulata. Methodology and Results: The recipe was prepared according to the instructions of traditional healers. The phytochemical screening of the aqueous and hydro-ethanolic extracts of this recipe revealed the presence of several families of chemical compounds like : polyphenols, flavonoïdes, coumarines, tannins, cardiac glycosides, betacyanes, saponosides et alcaloides with antibacterial potential. The determination of the Minimum Inhibitory Concentrations (MIC), by the technique of macro-dilution in liquid medium, made it possible to evaluate the antibacterial activities of the extracts. These different extracts inhibited the visible bacterial growth of Staphylococcus aureus ATCC BAA-977 (MIC between 0.78 and 6.25 mg/mL) and Escherichia coli ATCC 25922 (MIC greater than 100 mg/mL). Conclusion and application of results: These results suggest that the aqueous and hydro-ethanolic extracts for the antibacterial activity observed against the two strains of the species tested and particularly against Staphylococcus aureus ATCC BAA-977. Thus, these results would justify the empirical medicinal use of this recipe by traditional therapists in Akonolinga and therefore constitutes a potential candidate for toxicity studies, essential for the formulation of an Improved Traditional Medicine (MTA) in order to contribute to the enhancement of our traditional medicine and pharmacopoeia. Keywords: phytochemical composition, antibacterial power, Albizia gummifera, Spathodea campanulata.

Les huiles essentielles sont des candidates biosourcées potentielles pour être greffées sur des surfaces polymères afin de lutter contre les infections bactériennes, soit en restreignant la croissance des bactéries (effet bactériostatique), soit en tuant les cellules bactériennes (effet bactéricide). Cette thèse porte sur la modification de molécules terpénoïdes destinées à être greffées sur des surfaces polymères activées. Nous visons à greffer des molécules d’huiles essentielles modifiées sur des surfaces polymères par des liaisons covalentes fortes, facilitées par la technologie de traitement au plasma. Le citronellol (CT) et le géraniol (GR) ont été choisis pour leur activité antimicrobienne et ont été modifiés avec succès afin d’obtenir une meilleure réactivité pour la greffe sur polymère. Ils ont été transformés en CT-oxyde et GR-oxyde grâce à une méthode d’oxydation chimio-enzymatique accessible et respectueuse de l’environnement. Des tests microbiologiques ont été réalisés pour évaluer les effets antibactériens de CT et GR avant et après modification. Trois espèces bactériennes ont été utilisées: Escherichia coli, Staphylococcus aureus et Corynebacterium glutamicum. Les résultats ont montré que les effets antibactériens subsistaient après l’époxydation; les molécules testées ont démontré des activités antibactériennes en ciblant les enveloppes cellulaires bactériennes, en perturbant l’intégrité des membranes et en modifiant l’hydrophobicité. Ces actions ont conduit à l’inhibition de la croissance bactérienne ou à la mort des bactéries, comme l’ont révélé les mesures de potentiel Zeta, les images obtenues par microscopie électronique à balayage et les évaluations de l’énergie de surface. Notre étude a conclu à l’efficacité antibactérienne des CT-ox et GR-ox contre les trois souches bactériennes. En outre, ces molécules terpénoïdes modifiées présentent un potentiel de greffe sur des surfaces polymères, conférant ainsi aux polymères des propriétés antimicrobiennes
Essential oils are potential biosourced candidates to be grafted on polymer surfaces to fight against bacterial infections by either restricting the growth of bacteria (bacteriostatic effect) or killing bacterial cells (bactericidal effect). This thesis deals with the modification of terpenoid molecules intended to be grafted on polymer-activated surfaces. We eager to graft modified EO molecules onto polymer surface through strong covalent bonding, facilitated by plasma treatment technology. Citronellol (CT) and geraniol (GR) were chosen for their antimicrobial activity and were successfully modified to obtain better reactive function towards polymer grafting. They were transformed into CT-oxide and GR-oxide through an accessible and green chemo enzymatic oxidation method. Microbiological tests were undertaken to estimate the antibacterial effects of CT and GR before and after modification. Three bacterial species have been used: Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Corynebacterium glutamicum. The results showed that antibacterial effects remained after epoxidation, tested molecules exhibited antibacterial activities by targeting bacterial cell envelopes, disrupting membrane integrity, and altering hydrophobicity. These actions led to the inhibition of bacterial growth or death of the bacteria, as evidenced by Zeta Potential measurements, Scanning Electron Microscopy imaging, and surface energy assessments. Our study conclusively confirmed the antibacterial effectiveness of CT-ox and GR-ox against three bacterial strains. Furthermore, those modified terpenoid molecules have potential to graft on the polymer surface and provide polymer antimicrobial property

Ce travail est dédié à l’utilisation en thérapeutique, plus particulièrement en infectiologie, des propriétés d’organisation spatiale qu’offrent les calixarènes à divers groupements ioniques. Nous avons ciblé le domaine très sensible aujourd’hui de la virologie et la bactériologie pour lesquelles la recherche et la découverte de nouvelles voies thérapeutiques et de nouveaux composés actifs deviennent cruciales. Après leur conception, suivant une hypothèse d’inhibition du processus d’adhésion virus/cellule ou de dénaturation de la paroi bactérienne, nous étudions l’impact de nos composés, hydrosolubles, sur les principales souches bactériennes rencontrées notamment lors des infections nosocomiales, et sur des virus enveloppés (Herpes et virus associé au sida, VIH). Dans un premier temps, nous avons dressé un état des lieux bibliographique sur l’implication des calixarènes en thérapeutique, leur hydrosolubilisation et l’apport d’hétérocycles azotés. Dans une seconde partie, nous présentons et discutons les stratégies et les résultats de synthèses obtenus avec les différentes familles de composés de l’étude, dont trois nouvelles familles calixaréniques anioniques ou cationiques. La troisième partie présente les résultats obtenus en virologie et bactériologie. Nous présentons et discutons les activités antivirales initialement obtenues sur VHS avec les structures développées antérieurement, puis leurs activités anti-VIH complétées par celles des composés nouvellement développés. Enfin, nous présentons et discutons l’ensemble des résultats obtenus concernant les activités antibactériennes sur diverses souches de référence à Gram+ et à Gram- choisies pour l’étude
The present work is integrated in a research dedicated to the role that calixarene macrocycles can play in the medicinal field particulary infectiology, throught their spatial organizing properties for various ionic groups. We have notably targetted the very sensitive virology and bacteriology domains, for which the research and the discovery of new therapeutical approaches and of new lead compounds become crucial. Once designed, according to the inhibition of virus/cell adhesion process or the denaturation of bacterial membrane, we estimate the impact of our compounds, all hydrosoluble, on the main bacterial strains involved in infections, notably the nosocomial ones, and enveloped viruses such as Herpes and virus associated to AIDS, HIV. These water soluble compounds bearing or not heterocyclic groups being always rare, led us to establish a state-of-the-art on the hydrosolubilisation of calixarenes, introduction of nitrogenous heterocycles, as well as their therapeutical implications. In a second part, we present and discuss the synthetic strategies and results obtained with three new anionic or cationic calixarene families. The third part presents the antiviral and antibacterial properties of the above-mentioned compounds. We present the antiviral activities on HSV obtained with previously developed compounds, then their anti-HIV activities and those of compounds prepared during the present work. Finally, we present and discuss the results concerning their antibacterial activities obtained on various Gram+ and Gram- bacterial strains

Le sujet de cette thèse concerne la synthèse de nouvelles fluoroquinolones et l’évaluation de leur potentiel en tant qu’antiparasitaires (sur Toxoplasma gondii et Plasmodium spp) et antibactériens (sur Mycobacterium tuberculosis). Parmi une bibliothèque virtuelle de fluoroquinolones prédites comme très actives sur Toxoplasma gondii, quatre fluoroquinolones ont été choisies et synthétisées. Le potentien de ces fluoroquinolones a été évalué in vitro sur des souches RH de T. Gondii, sur des souches NF54-R de P. Falciparum, sur des souches 265 BY de P. Yoelli yoelli, sur des souches H37Rv de M. Tuberculosis, ainsi que sur l’ADN gyrase de M. Tubeculosis. Parmi les quatre fluoroquinolones synthétisées et testées, une d’entre elles se détache clairement. Cette fluoroquinolone, en effet, est la seule à s’être révélée aussi active que prévu sur T. Gondii, ce qui la place parmi les fluoroquinolones les plus actives sur ce parasite. De même, elle est la seule à posséder un effet schizonticide sur des hépatocytes infectés par P. Yoelii yoelii. Enfin, même si sa concentration minimale inhibitrice sur M. Tuberculosis est très élevée, son inhibition de l’activité de surenroulement de l’ADN gyrase de M. Tuberculosis est comparable aux fluoroquinolones les plus actives. Il serait intéressant d’évaluer les propriétés pharmacologiques de cette fluoroquinolone afin de voir si son usage comme antiparasitaire est envisageable.

Les travaux décrits dans ce manuscrit concernent l’élaboration de conservateurs naturels et hydrosolubles à base de polysaccharides greffés par des molécules actives d’origine végétale de type phénoliques (peu solubles dans l’eau). L’objectif est de développer de nouveaux systèmes présentant des propriétés antioxydantes et/ou antibactériennes, voire rhéologiques et principalement destinés aux domaines des formulations aqueuses cosmétiques et/ou alimentaires. Pour ce faire, le composé aminogaïacol (dérivé du gaïacol) a été greffé chimiquement sur un polysaccharide (carboxyméthylpullulane) selon des proportions variées (comprises entre 5 et 58 %). Les études physico-chimiques en milieux salins dilué et semi-dilué mettent en avant un caractère associatif (de type polysavon) des dérivés les plus greffés, avec des interactions intramoléculaires hydrophobes prédominantes qui limitent les propriétés rhéologiques. Tous les produits synthétisés ont par contre démontré des propriétés antioxydantes et antibactériennes. Le caractère associatif (i.e. la présence de microdomaines hydrophobes) s’est avéré être favorable à l’activité antioxydante, avec les meilleures activités observées pour le dérivé le plus fortement greffé en aminogaïacol (58%). Au contraire, le comportement associatif a limité l’activité biologique, dans ce cas, c’est le dérivé le moins greffé (5%) qui a démontré la meilleure activité antibactérienne, en raison d’une meilleure disponibilité des greffons. Afin d’améliorer les propriétés biologiques et/ou rhéologiques, cette approche de greffage de l’aminogaïacol a été étendue sur un autre polysaccharide anionique (l’alginate), plus rigide que le carboxyméthylpullulane avec des résultats prometteurs notamment en rhéologie
The works described in this manuscript concern the development of natural and water soluble preservatives based on polysaccharides grafted with molecules of plant origin (from phenolic structure). The aim consists in developing new systems with antioxidant and/or antibacterial properties together with rheological ones for cosmetic and/or food application fields. For this purpose, aminoguaiacol (derived from guaiacol) was chemically grafted onto a polysaccharide (carboxymethylpullulan) in various proportions (between 5 and 58 %). The physicochemical studies in dilute and semi-dilute saline media put forward an associative character (of polysoap type) of the most grafted derivatives, with predominant hydrophobic intramolecular interactions which are limiting for rheology. All synthesized products have demonstrated antioxidant and antibacterial properties. The associative character (i.e., the presence of hydrophobic microdomains) was found to be favorable to the antioxidant activity, with the best activity for the most grafted aminoguaiacol derivative (58%). On the contrary, the associative behavior limited the antibacterial activity, in this case, the least grafted derivative (5%) demonstrated the best antibacterial activity, due to best availability of the grafted moieties. In order to improve the biological and/or rheological properties, this grafting approach of aminoguaiacol has been extended to another anionic polysaccharide (alginate), more rigid than carboxymethylpullulan with promising results notably as concerns rheology

Longtemps sous-estimées, les complications (douleurs, infections) en chirurgie viscérale par pose d’implants pariétaux s’avère critique par leur implication sur le retour à une activité normale du patient. Les techniques actuelles (ex. infiltration cicatricielle) ne parviennent à assurer qu’une analgésie de courte durée, voir des effets indésirables. La solution proposée a consisté à modifier deux implants pariétaux, l’un biostable (PET) et l’autre résorbable (PLA), par un polymère de cyclodextrine (polyCD), molécule cage connue pour sa capacité à former des complexes d'inclusions réversibles avec des médicaments. L'étude a d'abord porté sur la fonctionnalisation des supports en faisant varier les paramètres afin de maîtriser le degré de polyCD présent sur le textile, ensuite caractérisé par diverses techniques. Une étude de cytocompatibilité in vitro a été réalisée afin de détecter l'impact du polyCD sur la vitalité cellulaire. Les supports ont été imprégnés de ciprofloxacine. Après avoir mesuré leur capacité de chargement, des études de libération in vitro ont été menées, suivies de tests microbiologiques sur E. coli et S. aureus. Ces derniers ont montré la contribution du polyCD à augmenter la durée de l'activité antibactérienne. Puis deux molécules anesthésiques (lidocaïne et ropivacaine) ont été étudiées. D'abord, leur inclusion dans la cavité de la CD a été observée en solution par RMN et électrophorèse capillaire. Leurs isothermes d'adsorption ont été réalisées pour évaluer leur taux de chargement respectif sur le textile modifié. Ce taux s’est avéré correspondre aux doses thérapeutiques couramment appliquées localement dans les thérapies existantes
For a long time underestimated, complications (pain, infection) in visceral surgery with implants, are critical in their impact on the return to normal activity of the patient. Current techniques (scar infiltration, ...) fail to ensure a short analgesia with sometimes side effects. The proposed solution is to confer bioactivity to the prosthesis. To this end, two textiles, a biostable (PET) and an absorbable (PLA), were modified by coating fibers with a cyclodextrin polymer (polyCD). Cyclodextrins are cage molecules known for their ability to form reversible inclusion complexes with bioactive molecules. The study initially focused on the functionalization of materials by varying the parameters to control the degree of polyCD, then characterized by various techniques. Cytocompatibility study was performed to detect the polyCDs impact on the vitality of cells. Concerning the biological activation of the materials, a series of tests was performed with ciprofloxacin. After measuring their loading capacity, release studies were conducted in vitro, followed by microbiological tests on E. coli and S. aureus. The latter showed the contribution of polyCD on the duration of the antibacterial activity. Then two local anesthetics (lidocaine and ropivacaine) were studied. First, their inclusion in the cyclodextrin was observed in solution by NMR and capillary electrophoresis. Their sorption isotherms were conducted to evaluate their respective loading rate, which corresponded to therapeutic doses commonly used in usual therapeutics

À ce jour, aucun produit de désinfection endodontique possédant toutes les caractéristiques idéales n’a été développé. Ainsi, malgré les différentes stratégies de décontamination utilisées en clinique, certaines bactéries organisées sous forme de biofilm peuvent survivre et contribuer à la persistance de l'infection. De plus, certaines solutions actuellement disponibles démontrent un potentiel cytotoxique considérable si elles entrent en contact avec les tissus périapicaux. Le but de ce projet était d'étudier de nouvelles substances, dont la nisine, l'huile essentielle de cannelle et trois polyphénols dérivés de la réglisse (licochalcone A, licoricidine etglabridine) pour leurs propriétés antimicrobiennes envers Enterococcus faecalis ainsi que leur biocompatibilité avec les cellules humaines. Des essaisde dilutions en microplaque ont été réalisés pour déterminer les propriétés antibactériennes des composés et leurs effets sur la formation de biofilm. L'interaction synergique entre les composés a été évaluée en utilisant la technique en damier. La viabilité du biofilm a été mesurée par un test de bioluminescence alors que la biocompatibilité et la prolifération cellulaire ont été déterminées avec un test colorimétrique mesurant la respiration cellulaire. L'huile de cannelle s'est avérée être la substance démontrant les meilleures propriétés antibactériennes envers E. faecalis. Tous les composés à l’étude ont entraîné une diminution de la formation de biofilm proportionnellement à la réduction de la croissance bactérienne. Des effets antibactériens synergiques entre la nisine et les autres produits ont également été observés contre E. faecalis. Enfin, aux concentrations efficaces contre E. faecalis, lesproduits ont démontré peu ou pasde cytotoxicité vis-à-vis trois lignées cellulaires d’origine buccale, à l’exception de l’huile essentielle de cannelle. Cette étude a permis d’apporter des évidences que la nisine, l'huile de cannelle et certains polyphénols dérivés de la réglisse, plus spécifiquement lorsqu'ils sont utilisés en association, peuvent représenter des molécules prometteuses pour la désinfection des canaux radiculaires.
To date, no endodontic irrigating solution possessing all ideal characteristics has been developed. Thus, despite different existing decontamination strategies, some bacterial cells organized as biofilm can survive and contribute to the persistence of the infection. In addition, some currently available solutions demonstrate a considerable cytotoxic potential if forced into periapical tissues. The purpose of this study was to investigate new molecules, including nisin, cinnamon oil and polyphenols derived from licorice (licochalcone A, licoricidin and glabridin) for their antimicrobial properties against Enterococcus faecalis and their biocompatibility with human cells. Microplate dilution assays were performed to determine the antibacterial properties of the compounds and their effects on biofilm formation. The synergistic interaction between the compounds was evaluated using the checkerboard technique. The biofilm viabilitywas measured by a bioluminescence assay while biocompatibility and cell proliferation were determined with a colorimetric test measuring cellular respiration. Cinnamon oil has been shown to be the most effective antimicrobial agent against E.faecalis. All compounds tested in the study caused a decrease of biofilm formation proportionalto the reduction in bacterial growth. Synergistic antibacterial effects between nisin and other products have also been observed against E. faecalis. Tested products demonstrated weak or no cytotoxicity towards three oral cell lines. This study provides evidence that nisin, cinnamon oil and licorice-derived polyphenols, more specifically when used in association, may represent promising molecules for root canal disinfection.

Le premier objectif de cette thèse est d'étudier la composante fongique du microbiote des ruminants, en particulier celui des vaches laitières. Pour cela, le mycobiote intestinal de vaches laitières a été ciblé selon deux régimes alimentaires saisonniers différents, un régime hivernal et un régime estival, permettant de mettre en évidence l'impact de l'alimentation et de la saison sur le mycobiote intestinal. L'analyse de la beta-diversité a montré un mycobiote différent selon le type d'alimentation. En effet, les vaches ont reçu une alimentation estivale en pâturage et une alimentation hivernale qui est composée de foins, d'ensilage de maïs et d'herbe et de concentré de production. Les indices d'alpha-diversité (Simpson inverse, Chao1, uniformité de Simpson) démontrent une plus grande richesse, une diversité et une uniformité du mycobiote avec l'alimentation estivale, et une chute de ces mêmes paramètres lors de l'alimentation hivernale. Dans notre analyse, nous avons remarqué que le genre Geotrichum est présent chez tous les ruminants de cette étude en hiver et compose la majorité du mycobiote (abondance relative moyenne de 65%). Une seconde étude a permis de mettre en évidence un mycobiote composé d'une unité taxonomique opérationnelle (OTU) appartenant à la famille des Dipodascaceae, présente dans tous les compartiments du tractus gastrointestinal (rumen, colon, rectum). L'OTU n'a pas pu être identifiée plus profondément, mais il est à noter que le genre Geotrichum appartient à la famille Dipodascaceae. L'analyse de la beta-diversité de ces mêmes échantillons a été réalisée, après extraction de l'ADN avec 3 kits (MN, ZQ et ZM) et l'analyse des profils mycobiotiques a pu mettre en évidence des différences entre le profil obtenu en utilisant l'ADN extrait avec un kit commercial recommandé pour les analyses des microbiotes (ZM), et les profils obtenus avec les deux autres kits (MN et ZQ). Le deuxième objectif de cette thèse porte sur la recherche de levures non-Saccharomyces comme souches probiotiques pour les ruminants. Le criblage d'une collection de 431 levures non-Saccharomyces pour leurs propriétés inhibitrices contre des bactéries à Gram-positif et à Gram négatif a permis de montrer que 71 souches ont au moins une activité inhibitrice contre une de ces cibles. Toutefois, pour la suite de cette thèse, 6 levures non- Saccharomyces ont été sélectionnées : ICVY060, LAN55, ICVY061, ICVY062, ICVY063 et ICVY064, en raison de leur spectre d'activité in vitro contre des pathogènes du ruminant, en conditions aérobie et anaérobie à 30°C et 39°C. A noter que deux souches ICVY060 et LAN55 ont montré le plus large spectre d'activité contre toutes les bactéries cibles. Enfin, ces 6 souches se sont avérées être non cytotoxiques, non hémolytiques, sensibles aux principaux antifongiques utilisés en clinique et survivent relativement mieux in vitro que le probiotique Saccharomyces cerevisiae CNCM-I-1077 dans des conditions mimant l'abomasum. D'autres tests tels que les propriétés de surface, ou encore leur impact sur l'expression des gènes codant les protéines de jonctions cellulaires intestinales ont été réalisés
The first objective of this thesis was to study the fungal component of ruminant microbiota, particularly in dairy cows. To this end, we targeted the intestinal mycobiota of dairy cows differently fed and considering also the impact of the seasonality. Therefore, the analysis of beta-diversity showed a different mycobiota, depending on the type of feed received. The cows were fed with a summer pasture diet and a winter diet constituted of hay, corn and grass silage and production concentrate. The alpha diversity indices (Simpson inverse, Chao1, Simpson uniformity) unveiled a greater richness, diversity and uniformity of mycobiota with summer feeding, and a noticeable decrease in these parameters with winter feeding. In our analysis, we found that Geotrichum genus was present in all ruminants in this study in winter, leading to the highest relative abundance 65%. A second study revealed a mycobiota composed of an operational taxonomic unit (OTU) belonging to the Dipodascaceae family and present in all compartments of the gastrointestinal tract (rumen, colon, rectum). The OTU could not be further identified, but it should be noted that the Geotrichum genus belongs to the Dipodascaceae family. Analysis of the beta-diversity of these same samples was carried out after DNA extraction using 3 different kits, and analysis of the mycobiotic profiles revealed differences between the profile obtained using DNA extracted with a commercial kit recommended for microbiota analysis (ZM), and the profiles obtained with the other two kits (MN and ZQ). The second objective was to screen and characterize a collection of non-Saccharomyces yeasts for their probiotic trends and design a potential application in the animal production, particularly in ruminants. Following a screening of a collection of 431 non-Saccharomyces yeasts for their inhibitory activity against Gram-positive target bacteria and Gram-negative bacteria, 71 strains showed inhibitory activity against at least one of the target bacteria. Nonetheless, we considered 6 non-Saccharomyces yeasts (ICVY060, LAN55, ICVY061, ICVY062, ICVY063 and ICVY064) due to their spectrum of activity in vitro against ruminant pathogens, under both aerobic and anaerobic conditions and prevailing temperatures of 30°C and 39°C. Two strains, ICVY060 and LAN55, showed the broadest spectrum of activity by inhibiting all targeted bacteria. Of note, these strains were characterized for their resistance to conditions mimicking those prevailing in the animal abomasum and intestine compartments, with better survival rate in the in vitro abomasum conditions. Finally, all these strains resulted to be safe as non-cytotoxic, non-hemolytic activity was registered and were also sensitive to the main antifungal agents of clinical use. Further analyses, such as their surface properties or their impact on membrane integrity by studying the expression of genes encoding cell junction proteins were established

Les prothèses et les endoprothèses vasculaires, une fois implantées dans le corps humain, sont sujettes à un certain nombre de complications. Les infections, les thromboses précoces et les occlusions tardives sont les plus fréquentes, générant des conséquences cliniques très souvent délétères et parfois létales. Les difficultés de prise en charge de ces complications sont à l’origine des efforts déployés dans la recherche de solutions visant à améliorer les matériaux prothétiques. Aucune avancée clinique majeure n’a jusque-là été notée. Des études réalisées antérieurement dans notre laboratoire ont permis de développer des prothèses vasculaires en polyester dotées d’un revêtement de polymère d’hydroxypropyl-β-cyclodextrine capable d’adsorber puis de libérer de manière prolongée divers antibiotiques. Au cours des présents travaux nous avons déterminé les conditions optimales pour une libération effective de trois antibiotiques à partir de ces prothèses revêtues d’hydroxypropyl-β-cyclodextrine. Nous en avons testé l’efficacité dans des modèles in vitro et in vivo d’infections vasculaires. Nous avons eu recours à neuf souches pathogènes parmi les plus fréquemment rencontrées dans ce contexte en pathologie humaine. Nous avons parallèlement évalué in vivo l’innocuité, la tolérance tissulaire et la biocompatibilité de ces prothèses dans la perspective d’une application clinique. Le système développé s’est avéré efficace en libérant in situ sur une huitaine de jours les molécules antibactériennes sélectionnées. Les concentrations requises des solutions ainsi que le temps nécessaire d’imprégnation des prothèses étaient compatibles avec la pratique chirurgicale. Une activité bactéricide par réduction significative de l’adhésion, de la croissance et de la prolifération bactérienne a été observée comparativement aux témoins dans les différents modèles d’infections testés. Nos résultats démontrent aussi la possibilité d’utiliser ces molécules seules ou en association sans qu’il y ait d’antagonisme. Il deviendra ainsi possible de moduler et d’adapter le traitement antibiotique local, délivré in situ, en ciblant les divers pathogènes rencontrés dans le cadre d’infections mono ou polymicrobiennes. Les prothèses revêtues d’hydroxypropyl-β-cyclodextrine ont démontré in vivo une bonne intégration tissulaire et une excellente tolérance locale sans signe de toxicité systémique. [...]
Synthetic vascular prosthesis likewise vascular endoprosthesis are prone to several complications after implantation into the human body. Infections, thromboses and late occlusions are the most challenging and the most common, leading to serious clinical consequences that are sometimes lethal. Management of those complications is still fraught with tremendous difficulties justifying the economic burden and the continuous efforts in research development for improving vascular prosthetic materials. This research investment is, however, yet to yield any great clinical advance. Previous studies conducted in our research laboratory have led to the development of polyester vascular prostheses coated with a polymer of hydroxypropyl-β-cyclodextrin. This was achieved in order to increase the loading and eluting capacities of these vascular prostheses towards several antibiotics. In the current works, we sought to determine the optimal conditions for effective controlled release of three antibiotics from those prosthetic platforms. We have also evaluated their efficacy in both in vitro and in vivo models of vascular infections. This was carried-out against nine different bacteria strains that are among the most common in human vascular infections. Moreover, we have assessed in vivo their safety, their healing properties, their systemic toxicity and their biocompatibility in the prospect of clinical application.The above-mentioned drug delivery system has been proved to be effective in releasing in situ the selected antibacterial agents over a seven-day desorption period in human plasma. Optimal batch concentration and time for prosthetic immersion into the antibiotic solutions were well compatible with current surgical practice standards. A bactericidal activity evidenced by significant reduction of bacterial adhesion, growth and proliferation was revealed when compared to appropriate controls in the various tested vascular infection models. We have also studied antibacterial molecules alone or in combination. In this latter setting, no antagonistic effects were depicted. This provides a unique opportunity to customize local antibiotic treatment delivered in situ from vascular device fabrics and to adapt it to the evolving ecology of both monomicrobial and polymicrobial vascular prosthetic infection. The polyester vascular prostheses coated with a polymer of hydroxypropyl-β-cyclodextrin were proved in vivo safe and demonstrated excellent biocompatibility, healing properties and tissue integration without any signs of systemic toxicity. [...]

L'hémoglobine, la protéine prédominante dans le cruor, responsable de la couleur rouge du sang chez les mammifères, est reconnue pour être une source riche en peptides bioactifs après hydrolyse par la pepsine porcine. Ces peptides sont principalement connus pour leurs propriétés antimicrobiennes. Cependant, ces derniers se démarquent par leur capacité à cibler spécifiquement les cellules cancéreuses tout en préservant les cellules saines à prolifération rapide. Cette thèse vise à élaborer une stratégie de valorisation de l'hémoglobine humaine et bovine, en produisant des peptides bioactifs, puis en explorant leur potentiel dans la lutte contre le cancer, tout en évaluant leurs propriétés anticancéreuses, antibactériennes et antioxydantes.Dans ce travail, le potentiel de l'hémoglobine humaine à contenir des peptides bioactifs a d'abord été étudié in silico en comparaison avec l'hémoglobine bovine à l'aide d'outils bioinformatiques. Les résultats de blast ont montré une identité élevée, 88% et 85% respectivement, indiquant une forte similarité entre les chaînes α et β. Les conditions d'hydrolyse enzymatique (23°C, E/S = 1/11, pH 3,5) ont été validé sur l'hémoglobine humaine et a permis une production efficace du peptide α137-141. En effet, plus de 60% de la production totale de peptides α137-141 est obtenue en seulement 30 minutes d'hydrolyse, atteignant un pic de production à 3 h. De plus, le mécanisme d'hydrolyse enzymatique de ces deux types d'hémoglobine suit un schéma similaire, selon un mécanisme zipper.L'hydrolyse enzymatique a également été réalisée à hautes concentrations en hémoglobine (1, 2, 8 et 10%, p/v), permettant de produire l'α137-141 à grande échelle.Ensuite, les résultats ont montré une forte activité antimicrobienne des hydrolysats peptidiques contre six souches bactériennes, indépendamment du niveau de concentration initiale du substrat. Les hydrolysats ont également montré une forte activité antioxydante, mesurée par quatre tests différents. De plus, les activités antimicrobiennes et antioxydantes des hydrolysats d'hémoglobine humaine et bovine ont montré peu ou pas de différence significative, seul le niveau de concentration étant le facteur déterminant de leur activité.Le potentiel anticancéreux des peptides bioactifs issus de l'hydrolyse enzymatique de l'hémoglobine a été étudié. Les résultats obtenus à travers deux approches distinctes ont mis en lumière leur potentiel prometteur en tant qu'agents anticancéreux. L'investigation de paramètres clés tels que la concentration initiale d'hémoglobine, le degré d'hydrolyse et les caractéristiques structurales des peptides antimicrobiens avait mis en évidence l'influence de ces facteurs sur l'activité antimitotique des peptides. Le peptide α137-141 se distingue par une forte inhibition de la croissance des radicelles, avec des valeurs d'IC50 exceptionnellement basses, soit 10 à 15 fois supérieures à d'autres fractions, attribuées à son fort potentiel antimicrobien. Les analyses in vitro ont renforcé l'hypothèse selon laquelle l'inhibition de la synthèse protéique joue un rôle essentiel dans le mécanisme anticancéreux de ces peptides.Enfin, les résultats de l'étude par spectrométrie de masse ont montré la présence d'un certain nombre de peptides bioactifs, dont la majorité présente des caractéristiques similaires à celles mentionnées dans la littérature. De nouveaux peptides bioactifs ont également été identifiés dans l'hémoglobine humaine, tels que les peptides antibactériens PTTKTYFPHF (α37-46), FPTTKTYFPH (α36-45), TSKYR (α137-141) et STVLTSKYR (α133-141), ainsi que l'antioxydant TSKYR (α137-141) dont trois autres peptides opioïdes, un inhibiteur de l'ECA, un agent anticancéreux. Cette thèse offre une nouvelle approche innovante, combinant des propriétés antimicrobiennes, antioxydantes et anticancéreuses, ouvrant la voie à des traitements plus efficaces et moins nocifs pour les patients
Hemoglobin, the predominant protein in cruor responsible for the red colour of mammalian blood, is known to be a rich source of bioactive peptides after hydrolysis by porcine pepsin. These peptides are mainly known for their antimicrobial properties. However, these peptides stand out for their ability to specifically target cancer cells while preserving rapidly proliferating healthy cells. The aim of this thesis is to develop a strategy for adding value to human and bovine haemoglobin by producing bioactive peptides and then exploring their potential in the fight against cancer, while assessing their anti-cancer, anti-bacterial and antioxidant properties.In this work, the potential of human hemoglobin to contain bioactive peptides was first studied in silico in comparison with bovine hemoglobin using bioinformatics tools. Blast results showed high identity, 88% and 85% respectively, indicating high similarity between α and β chains. The enzymatic hydrolysis conditions (23°C, E/S = 1/11, pH 3.5) were validated on human hemoglobin and enabled efficient production of the α137-141 peptide. Indeed, more than 60% of the total α137-141 peptide production was obtained in just 30 minutes of hydrolysis, reaching a production peak at 3 h. Furthermore, the mechanism of enzymatic hydrolysis of these two types of haemoglobin follows a similar pattern, according to a zipper mechanism. Enzymatic hydrolysis was also performed at high haemoglobin concentrations (1, 2, 8 and 10%, w/v), enabling large-scale production of α137-141.Next, the results showed strong antimicrobial activity of the peptide hydrolysates against six bacterial strains, independent of the initial substrate concentration level. The hydrolysates also showed strong antioxidant activity, measured by four different tests. In addition, the antimicrobial and antioxidant activities of the human and bovine haemoglobin hydrolysates showed little or no significant difference, with only the concentration level being the determining factor in their activity.The anticancer potential of bioactive peptides derived from the enzymatic hydrolysis of haemoglobin was studied. The results obtained using two distinct approaches highlighted their promising potential as anti-cancer agents. The investigation of key parameters such as the initial concentration of haemoglobin, the degree of hydrolysis and the structural characteristics of the antimicrobial peptides highlighted the influence of these factors on the antimitotic activity of the peptides. The α137-141 peptide stood out for its strong inhibition of rootlet growth, with exceptionally low IC50 values, 10 to 15 times higher than other fractions, attributed to its strong antimicrobial potential. In vitro analyses reinforced the hypothesis that inhibition of protein synthesis plays an essential role in the anti-cancer mechanism of these peptides.Finally, the results of the mass spectrometry study showed the presence of a number of bioactive peptides, the majority of which have characteristics similar to those reported in the literature. New bioactive peptides were also identified in human hemoglobin, such as the antibacterial peptides PTTKTYFPHF (α37-46), FPTTKTYFPH (α36-45), TSKYR (α137-141) and STVLTSKYR (α133-141), as well as the antioxidant TSKYR. (α137-141) including three other opioid peptides, an ACE inhibitor, an anticancer agent. This thesis offers a new innovative approach, combining antimicrobial, antioxidant and anticancer properties, paving the way for more effective and less harmful treatments for patients

HEMARINA est une société de biotechnologie créée en 2007, qui développe un transporteur doxygène universel à partir de lhémoglobine M101 issue d’un annélide marin, Arenicola marina. Les caractéristiques de M101 sont déjà exploitées ou évaluées à des fins médicales par la société HEMARINA pour la préservation des organes dans les cas de transplantation (HEMO2life®, Thuillier et al, 2011, Teh et al, 2017 ; Mallet et al., 2014), en tant que pansement actif favorisant la cicatrisation et loxygénation de plaies hypoxiques (HEMHealing®, brevet international Ref. WO2009/007532, intitulé « Utilisation d’une hémoglobine pour la préparation de pansements, et pansements ainsi preparés »), comme transporteur doxygène universel en transfusion (HEMOXYCarrier®, Rousselot et al., 2006), et comme activateur de croissance cellulaire in vitro (HEMOXCell®/HEMUPStream®, Le Pape et al, 2015). Depuis 2018, HEMARINA a élargi son champ dapplication en souvrant au domaine dentaire. Les maladies parodontales en tant quinfections polymicrobiennes sont un danger pour la santé surtout chez les patients à risque. Elles sont impliquées dans la survenue ou laggravation des certaines situations pathologiques tels que les cardiopathies, les maladies respiratoires, le déséquilibre du diabète et les accouchements prématurés (Ide et al, 2011, Detert et al., 2010, Huck et al., 2011). Les parodontites sont un enjeu de santé publique et leur traitement vise non seulement à conserver les organes et implants dentaires fonctionnels, mais surtout à protéger lorganisme contre les pathologies générales associées (Fremont et al, 2008). HEMARINA développe HEMDental-Care, M101 formulé sous forme de gel, destiné à ê tre utilisé comme adjuvent aux traitements parodontaux pour ses propriétés antibactériennes. En plus d’un possible effet sur les dysbioses, M101 pourrait in vivo favoriser les processus de réparation des tissus (mous et durs) (HEMDental-Regenerativ). En effet, il a été démontré que lajout de M101 dans les milieux de culture favorise la croissance de lignées cellulaires in vitro (Le Pape et al., 2017 a) et favorise la recolonisation de greffons osseux allogéniques par les cellules souches mésenchymateuses ( Le Pape et al., 2017 b).