Détection et évaluation "in chimico" des allergènes de contact : intérêt des microémulsions pour la mesure de la réactivité peptidique et l'activation enzymatique des pro-haptènes

"In chimico" detection and evaluation of contact allergens : interest of microemulsion systems in the peptide reactivity measurement and the enzymatic activation of pro-haptens

• Auteur / Autrice : Fabien Merckel
• Direction : Jean-Pierre Lepoittevin, Elena Gimenez-Arnau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microémulsions

Haptènes

Dermatite de contact

Mots clés libres

Pro-haptènes

Pré-haptènes

Direct peptide reactivity assay

Dpra

Résumé

Actuellement, la détection des sensibilisants cutanés est basée sur l’utilisation d’animaux. Cependant, la pression sociale pour l’abandon des tests « in vivo » est de plus en plus forte. Partant du postulat que le potentiel de sensibilisation d’une molécule peut être corrélé à sa réactivité chimique envers les protéines, le Direct Peptide Reactivity Assay (DPRA), un test « in chemico » basé sur la réactivité peptidique, a été développé. Néanmoins, à l’heure actuelle, le DPRA présente plusieurs limitations. Il est peu compatible avec des molécules très lipophiles à cause de problèmes de solubilité et ne permet pas non plus d’évaluer les pro- et pré-haptènes nécessitant, au préalable, une étape d’activation pour devenir sensibilisants. Afin de surmonter ces difficultés, de nouvelles approches ont été explorées, en particulier l’utilisation de microémulsions comme solvant. Les réactions d’haptènes connus vis-à-vis de trois peptides (les deux peptides du DPRA et le glutathion) ont ainsi été conduites dans une microémulsion et comparées à celles effectuées dans le milieu semi-organique classique. Des études de RMN réalisées avec des haptènes marqués au carbone 13 ont permis de mettre en évidence que la microémulsion était compatible avec un test de réactivité peptidique. De plus il a été montré que la microémulsion permettait d’accroître la solubilité de composés lipophiles et de moduler la vitesse de certaines réactions. D’autre part, l’intégration d’une étape d’oxydation enzymatique par une peroxydase a permis, au travers d’expériences de RMN et de CL/SM, d’identifier des métabolites potentiellement impliqués dans des phénomènes de sensibilisations à des pro-haptènes.

Up to now, the detection of contact allergens is based on the use of animals. Nevertheless, the social pressure to abandon in vivo tests is stronger and stronger. Assuming that the sensitizing potential of a chemical could be correlated to its reactivity toward proteins, a in chemico test, the Direct Peptide Reactivity Assay (DPRA), based on peptide reactivity was developed. However the DPRA has still some limitations. First, it is not compatible with lipophilic molecules (solubility problems) and, secondly, it cannot be used to detect pro- and pre-haptens that need an activation step to become allergenic. To try to overcome these problems we decided to explore new approaches and particularly the use of microemulsions in this kind of assays. Reactions of known haptens toward peptides (the two peptides of the DPRA and glutathione) in a microemulsion were compared to the ones observed in the classical semi-organic medium. NMR studies conducted with carbon 13 labelled haptens showed that the microemulsion is compatible with peptide reactivity. Moreover, the microemulsion appeared to solubilize lipophilic compounds and to modulate the speed of some reactions. Secondly, metabolites that may be involved in sensitizing processes to pro-haptens, were identified through NMR and LC/MS experiments after integration of an oxidation step based on the use of a peroxidase.