Evaluation de l'accumulation du 3’6-dinonylnéamine dans les cellules mammaliennes et bactériennes, importance pour la cytotoxicité et l’activité antimicrobienne

Details

Supervisors

Mingeot-Leclercq, Marie-Paule

Faculty

Faculté de pharmacie et des sciences biomédicales

Degree label

Master [120] en sciences pharmaceutiques

Abstract

Le manque d’efficacité des antibiotiques dans le traitement des infections nosocomiales graves, provoquées notamment par Pseudomonas aeruginosa, est devenu un problème majeur de santé publique. La découverte de nouveaux antibiotiques afin de lutter contre les souches P. aeruginosa multi-résistantes est une urgence de santé publique et développer des molécules ayant plusieurs cibles (molécules multitarget) pourrait être une opportunité pour favoriser l’activité vis-à-vis des souches résistantes. Les nouveaux dérivés amphiphiles des aminoglycosides synthétisés par l’équipe du professeur J.L. Décout (Université Rhônes-Alpes, Grenoble, France) sont une piste prometteuse dans la recherche de nouveaux antibiotiques. Parmi la soixantaine de dérivés synthétisés, nous nous focalisons dans ce travail sur le 3’6-dinonylnéamine ayant une efficacité et une cytotoxicité intéressantes par rapport aux autres dérivés. Ce dérivé induit ses effets bactéricides en ciblant les membranes bactériennes. Si de nombreuses études mécanistiques ont déjà été réalisées, la mesure de l’accumulation des dérivés aminoglycosides amphiphiles dans les cellules mammaliennes et bactériennes n’a jamais été effectuée. La compréhension des processus d’accumulation de ces dérivés aminoglycosides amphiphiles dans les cellules mammaliennes et dans les bactéries est pourtant d’un grand intérêt dans la mesure où cette accumulation pourrait être mise en lien avec d’éventuelles cytotoxicité et activité antimicrobienne intracellulaire de ces dérivés. Dans ce travail, l’accumulation cellulaire du 3’6-dinonylnéamine a été estimée via la mesure de fluorescence d’un dérivé fluorescent proche du composé d’intérêt, le 3’-heptyl, 6- butyl néamine pyrène. Les résultats obtenus suggèrent que le 3’-heptyl, 6-butyl néamine pyrène s’accumule dans les cellules mammaliennes mais peu (voire pas) dans les cellules bactériennes. Par mesure de l’apoptose (marquage DAPI) et de la nécrose (test LDH) sur les cellules tubulaires rénales, nous avons ensuite démontré que le 3’6-dinonylnéamine et le 3’- heptyl, 6-butyl néamine pyrène sont toxiques à partir de 20 fois la CMI (20μM) et 3,8 fois la CMI (15 μM), respectivement. Enfin, la mesure de synthèse de luciférase dans les bactéries E. coli a permis de démontrer l’incapacité du 3’6-dinonylnéamine et du 3’-heptyl, 6-butyl néamine pyrène d’inhiber la synthèse des protéines bactériennes. La cytotoxicité relativement élevée et l’absence d’effet multitarget rendent la piste des dérivés aminoglycosides amphiphiles moins prometteuse qu’escompté. Bien que les expériences réalisées permettent d’apporter des connaissances supplémentaires sur les aminoglycosides amphiphiles, de nombreuses pistes restent encore à explorer.