Soutenance de thèse: Jean-Pierre POLI (7 décembre 2018)

Discipline : Aspects moléculaires et cellulaires de la Biologie - Mention: Biochimie et Biologie Moléculaire

Titre de la thèse: Recherche des mécanismes d'action des molécules à activités biologiques issues des produits naturels

Résumé vulgarisé:

La résistance bactérienne est devenue un phénomène très préoccupant dans le domaine de la santé publique. L’arsenal thérapeutique permettant de combattre les infections bactériennes est de plus en plus réduit. De ce fait, la science doit constamment rechercher de nouvelles molécules antimicrobiennes dont la nature constitue le plus grand vivier. L’objectif de cette thèse est de déterminer si, dans les produits naturels de Corse que sont le miel et les huiles essentielles, se trouvent des molécules à activité antibactérienne. Dans un premier temps, nous avons travaillé sur les miels de Corse. En effet, à ce jour aucun travail sur leur potentiel antimicrobien n’a été effectué. Leur activité a été criblée sur des bactéries responsables d’infections nosocomiales ou néfastes dans le secteur de l’agroalimentaire. Les miels de Châtaigneraie et de Miellats du Maquis se sont montrés particulièrement efficaces contre Pseudomonas aeruginosa. Cette bactérie pose de graves problèmes d’infections nosocomiales notamment à cause de sa forte capacité à développer des résistances. De plus, très peu de produits naturels semblent, à ce jour, avoir une action contre elle. La molécule centrale impliquée dans l’action des miels est le peroxyde d’hydrogène. Cette dernière, déjà bien connue pour son action antiseptique potentialise les effets d’autres constituants du miel, les polyphénols. Leur combinaison mène à une dégradation irréversible de l’ADN bactérien. Dans un second temps, nous avons travaillé sur les huiles essentielles. Ces dernières sont bien connues pour leur action antibactérienne mais moins contre les phénomènes de virulence. Nous avons donc voulu évaluer leurs effets sur le quorum sensing, mécanisme utilisé par les bactéries pour communiquer entre elles. Ce dernier leur permet notamment d’exprimer certains facteurs de résistances (formation de biofilms) ou de virulence (production de toxines). Sur la totalité des huiles essentielles criblées, celle de Mentha suaveolens ssp. insularis inhibe fortement le quorum sensing de Chromobacterium violaceum. Cette bactérie produit un pigment violet, la violacéine, dont la synthèse est régulée par la voie du quorum sensing. Nous avons montré que l’huile essentielle de Mentha suaveolens ssp. insularis  diminue fortement la production de violacéine et ce, sans affecter la viabilité cellulaire. Afin de déterminer le mode d’action de cette huile nous avons cherché à identifier le/les composé(s) responsable(s) des effets observés. La cis-cis-p-menthenolide, le second composé majoritaire (27,3%) purifié, s’est montrée encore plus efficace que l’huile essentielle. La perturbation du quorum sensing par cette dernière a été confirmée par des observations microscopiques. En effet, elle semble interférer avec la formation du biofilm puisque des signes de dégradation de la matrice constitutive de ce dernier sont observables en microscopie électronique à balayage. L’ensemble des résultats obtenus au cours de ces travaux de recherche montre clairement le potentiel antibactérien des molécules issues des produits naturels de Corse. De plus, Cette action peut se faire de façon directe ou indirecte sur les bactéries offrant ainsi de multiples possibilités pour compléter un arsenal thérapeutique de plus en plus limité.

Mots clés : Antibactérien, huiles essentielles, quorum sensing, miels, mécanisme d’action

Riassuntu vulgarizatu

A resistenza batteriana hè diventata un fenomenu assai capatoghju in lu duminiu di a salute pubblica. L’arsanale chì permette di cumbatte l’infizzioni batteriane hè di più in più ridottu. Dunque, a scienza deve sempre circà mulecule contrabatteriane nove in la natura. U scopu di sta tesa hè di diterminà s’è, dentru i prudutti naturali di Corsica chì sò u mele è l’olii essenziali, si trovanu mulecule chì anu un’attività contrabatteriana. In un primu tempu, avemu travagliatu nant’à i meli di Corsica. Infatti, oghje, nisunu travagliu nant’à u so putenziale contrabatterianu ùn hè statu fattu. A so attività hè stata cuncitrata nant’à batterii rispunsevuli d’infizzioni chjappate in mezu ospidalieru o nifasti in lu duminiu di l’agroalimentariu. I meli castagnini è di a machja si sò mustrati veramente efficaci contr’à Pseudomonas aeruginosa. Stu batteriu pone gravi prublemi d’infizzioni chjappate in mezu ospidalieru, principalmente à causa di a so forte capacità à sviluppà resistenze. In più, ci hè pocu di prudutti naturali chì parenu, oghje, avè un’azzione contr’à ellu. A mulecula centrale implicata in l’azzione di i meli hè u perossidu d’idrogenu. Quessa, digià bè cunnisciuta pè a so azzione contrabatteriana accintua l’effetti d’altri cumpunenti di u mele, i « polyphénols ». U so associu porta à una degradazione irrivirsibile di l’ADN batteriu. In un secondu tempu, avemu travagliatu nant’à l’olii essenziali. Quessi sò assai cunnisciuti pè a so azzione contrabatteriana ma menu contr’à i fenomeni di virulenza. Avemu dunque vulsutu sapè ne di più di i so effetti nant’à u quorum sensing, meccanisimu utilizatu da i batterii pè cumunicà trà elli. Stu quorum sensing li permette particularmente di sprimà certe cause di resistenze (furmazione di biofilmi) o di virulenza (pruduzzione di tussine). Pè a tutalità di l’olii essenzialii studiati, quellu di Mentha suaveolens ssp. insularis impedisce assai u quorum sensing di Chromobacterium violaceum. Stu batteriu pruduce un pimentu viulettu, a viulaceina, chì a sintesa hè cuntrollata da a via di u quorum sensing. Avemu mustratu chì l’oliu essenziale di Mentha suaveolens ssp. insularis cala assai a pruduzzione di viulaceina è què, senza affettà a viabilità cillulare. Pè determinà u modu d’azzione di st’oliu avemu circatu à identificà u/i cumpostu/i rispunsevule/i di l’effetti usservati. A cis-cis-p-menthenolide, u secondu cumpostu magiuritatiu (27,3%) purificatu, s’hè mustratu più efficace chì l’oliu essenziale. A perturbazione di u quorum sensing da st’ultima hè stata validata da usservazioni microscopiche. Infatti, pare interferisce incù a furmazione di u biofilmu postu chì certi cenni di degradazione di a matrice cunstituante lu sò usservabili in microscopia eletronica à spazzera. I risultati ottenuti mentre sti travaglii di ricerca mustranu veramente u putenziale contrabatterianu di e mulecule esciute di i prudutti naturali di Corsica. In più, st’azzione si pò fà di manera diretta o indiretta nant’à batterii ciò chì permette d’avè parechje pussibilità pè perfezziunà un’arsanale chì permette di cumbatte l’infezzioni batteriane di più in più ridottu.

Parolle chjave : Contrabatterianu, olii essenziali, quorum sensing, meli meccanisimu d’azzione

La soutenance aura lieu le vendredi 7 décembre 2018 à 13h30, Amphi Jean Nicoli, FST, campus Grimaldi

En savoir plus: Résumé scientifique