Evaluation de la pénétration cutanée de principes actifs vétérinaires par l'utilisation d'outils spectrométriques

Evaluation of cutaneous penetration of veterinary drugs using spectrometric tools

• Auteur / Autrice : Rita Touti
• Direction : Chrystel Faure, Sophie Lecomte
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 08/06/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie et Biologie des Membranes et des Nanoobjets (Bordeaux ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Laurent Servant
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Chrystel Faure, Sophie Lecomte, Laurent Servant, Franck Bonnier, Sylvie Bégu Soulié, Jean-Michel Cardot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Franck Bonnier, Sylvie Bégu Soulié

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie Raman

Liposomes

Absorption cutanée

Chez les animaux

Principes actifs (pharmacologie)

Mots clés libres

Peau

Formulation

Liposomes

Imagerie Raman

Imagerie MALDI

Criblage

Principes actifs vétérinaires

Skin

Formulation

Liposomes

Raman imaging

MALDI imaging

Screening

Veterinary drugs

Résumé

Les études de concentration et de distribution d’un principe actif dans la peau sont essentielles pour évaluer l’efficacité d’un médicament ou sa toxicité. Elles permettent d’étudier la biodisponibilité d’une molécule thérapeutique et d’étudier son profil pharmacocinétique. Dans ce mémoire, des techniques de spectrométrie ont été utilisées afin d’évaluer la pénétration cutanée de formulations thérapeutiques : l’imagerie Raman et MALDI. Ces techniques permettent d’obtenir des informations spatialement résolues par rapport aux méthodes de pharmacocinétique conventionnelles. Dans la première partie de ce mémoire, des liposomes multi lamellaires ont été formulés afin de contrôler à terme la pénétration de molécules actives dans la peau (topique ou systémique). L’objectif de cette étude est d’évaluer l’impact des paramètres physico-chimiques des liposomes-leur taille, charge et déformabilité-sur leur pénétration cutanée afin de comprendre leur mécanisme de pénétration et pouvoir la prédire. La Microscopie Confocale Raman a été utilisée pour le suivi de la pénétration des liposomes dans la peau. Pour des raisons éthiques, économiques et pratiques, l’étude a été réalisée sur une peau synthétique. Cette dernière constitue un outil de criblage de formulations dont la fiabilité a été démontrée par une étude ex vivo préliminaire sur peau de Beagle. Dans la seconde partie de ce mémoire, les deux techniques d’imagerie ont permis d’étudier la pénétration et les effets de promoteurs d’absorption et de formulations curatives et préventives développées chez CEVA sur les constituants de la peau ex vivo . Des mécanismes de pénétration sont proposés et discutés. Une combinaison de ces deux techniques complémentaires (imagerie multimodale) serait intéressante pour de futurs études afin de pallier aux limitations de chaque technique et permettre une meilleure compréhension des mécanismes et des distributions dans les tissus. Enfin, l’imagerie Raman est une technique particulièrement intéressante dans la recherche dermato pharmacocinétique de par son caractère non invasif et non destructif. Une preuve de concept in vivo chez le chien a été réalisée, pour la première fois, afin de limiter voir de supprimer à long terme les biopsies cutanées pour le bien-être physique et psychologique de l’animal.

The evaluation of the distribution and concentration of drugs in skin is essential to assess the efficiency of a medicine or its toxicity. Dermal substance penetration needs to be accurately analyzed, as it is an important step in the development of cutaneous formulations. In this work, imaging tools were used to evaluate the pharmacokinetic profiles of active compounds through skin: Raman and MALDI imaging. These analytical tools provide spatially resolved informations unlike conventional pharmacokinetic methods. The first part of this study focuses on the development of a drug delivery system, multilamellar liposomes to promote localized or systemic delivery. The objective was to evaluate the influence of physico-chemical parameters-size, surface charge, deformability-on the cutaneous penetration in order to propose a mechanisms of penetration and to predict it. For ethical, practical and economic reasons, the study was conducted on artificial skin using Confocal Raman Microscopy for the follow-up of liposomes. The synthetic skin allowed the screening of liposome formulations differing in their physico-chemical parameters. The reliability of the synthetic skin was assessed through a preliminary study on dog-excised skin. The second part of this work focused on the use of both imaging tools to evaluate the effect and penetration of chemical enhancers and therapeutic formulations developed by CEVA through skin. Penetration mechanisms were discussed. Multimodal imaging seemed to be the appropriate approach for these kind of studies allowing a better understanding of the mechanisms and the distributions in skin. Finally, Raman imaging is a popular technique in dermatology research for its non-invasive and non-destructive properties, which allow its use in vivo. A proof of concept was established, for the first time, on dogs in order to banish, in the long term, cutaneous biopsies for physical and psychological well been of animals.