Titre original :

Les métabolites spécialisés du genre Juncus : approfondissement de leur potentiel antimicrobien et étude de leur biodisponibilité

Titre traduit :

Specialized metabolites from Juncaceae species : an insight into their antimicrobial activity and their bioavailability

Mots-clés en français :
  • Fractionnement bioguidé
  • Composés phénanthréniques
  • Lutéoline

  • Joncs
  • Plantes -- Métabolites
  • Antibactériens
  • Antiviraux
  • Alphacoronavirus
  • Staphylocoque doré résistant à la méticilline
  • Chromatographie en phase liquide
  • Médicaments -- Administration par voie topique
  • Cultures cellulaires
Mots-clés en anglais :
  • Juncus
  • Bioguided fractionnation
  • Anti-HCoV-229E activity
  • Anti-MRSA activity
  • Topical formulation
  • Biodisponibility

  • Langue : Français, Anglais
  • Discipline : Biotechnologies agroalimentaires, sciences de l'aliment, physiologie
  • Identifiant : 2023ULILR040
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 24/10/2023

Résumé en langue originale

La recherche de nouveaux antimicrobiens est actuellement cruciale pour faire face aux maladies émergentes (pandémie de la COVID-19) et à la résistance aux antibiotiques. La présente étude vise à mettre en exergue le potentiel d'espèces végétales, sélectionnées sur la base de critères écologiques et chimiotaxonomiques, comme source naturelle de composés dotés d'une grande diversité structurale et d'un éventail d'activités biologiques prometteuses. Des espèces de Juncus, collectées à partir de 3 localités en France, ont été étudiées pour leur potentiel antiviral contre les coronavirus et antibactérien contre des souches bactériennes à Gram positif. À cet effet, l'approche du fractionnement bioguidé employant des techniques séparatives conventionnelles (HPLC préparative et CPC), a été adoptée. L'étude de l'activité antivirale menée contre le coronavirus HCoV-229E a mis en évidence le pouvoir antiviral de la lutéoline isolé à partir du sous extrait AcOEt des tiges de J. acutus (localité 2). Le criblage de l'activité antibactérienne a souligné un effet remarquable du sous-extrait CH2Cl2 des rhizomes de J. inflexus (localité 3), enrichi en composés phénanthréniques, notamment contre les souches de S. aureus. Ainsi, des expériences complémentaires, permettant d'approfondir la compréhension de l'effet antibactérien de certains des composés phénanthréniques isolés, ont été réalisées en orientant le travail sur une souche de S. aureus résistante à la méticilline (SARM) et provenant d'un prélèvement sur un pied diabétique. Suite aux résultats promoteurs obtenus, le développement d'une formulation topique à base de juncusol a été initié. Des travaux portant sur la biodisponibilité de ce composé phénanthrénique ont été également réalisés par le biais d'expériences de passage de barrière intestinale in vitro au moyen de cocultures cellulaires Caco-2/HT29-MTX.

Résumé traduit

To address the current challenges raised by emerging diseases (COVID-19 pandemic) and antibiotic resistance, the search for new antimicrobials has become urgent. The present study aims to highlight the potential of plant species, selected according to ecological and chemotaxonomic criteria, as a natural source of compounds with a wide structural diversity and promising biological activities. Juncus species collected from 3 localities in France were investigated for their potential antimicrobial effect against coronaviruses and Gram-positive bacterial strains. For this purpose, the approach of bioguided fractionation was adopted through the use of conventional separation techniques (preparative HPLC and CPC). The antiviral study conducted against the coronavirus HCoV-229E highlighted the antiviral potential of luteolin, a flavone that was isolated from the EtOAc sub-extract of J. acutus stems (locality 2). The screening for antibacterial activity led to the selection of the CH2Cl2 sub-extract of J. inflexus rhizomes (locality 3) for the rest of this study as this enriched-phenanthrene derivative sub-extract demonstrated a remarkable activity in particular against S. aureus strains. Additional experiments to deepen the understanding of the antibacterial effect of some of the isolated phenanthrene derivatives were performed focusing on a methicillin-resistant S. aureus strain that was isolated from a diabetic foot infection. Regarding the promising results, the developement of a topical formulation involving juncusol as an active component was initiated. Bioavailibility studies were also performed on this phenanthrene derivative through in vitro absorption and intestinal permeability experiments across Caco2/HT29-MTX co-cultured cells.

  • Directeur(s) de thèse : Rivière, Céline - Ksouri, Riadh
  • Président de jury : Chouchani, Chedly
  • Membre(s) de jury : Tomasi, Sophie - Séron, Karin - Blanchemain, Nicolas
  • Rapporteur(s) : Krisa, Stéphanie - Ghrairi, Taoufik
  • Laboratoire : UMR Transfrontalière BioEcoAgro - Institut Charles Viollette - Laboratoire des Plantes Aromatiques et Médicinales (Tunisie)
  • École doctorale : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)

AUTEUR

  • Hakem, Asma
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