Criblage d’activités biologiques de plantes endémiques ou indigènes de La Réunion - Recherche de molécules antivirales ciblant le virus du chikungunya

Screening of biological activities of endemic or indigenous plants of La Réunion - Research of antiviral molecules targeting the chikungunya virus

• Auteur / Autrice : Sophie Techer
• Direction : Isabelle Grondin, Emmanuelle Valenciennes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 26/04/2013
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie et de Biotechnologie des Produits Naturels (Saint-Denis, Réunion)
• Jury : Président / Présidente : Françoise Gueritte
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Grondin, Emmanuelle Valenciennes, Françoise Gueritte, Jean-Luc Wolfender, Marie-Geneviève Dijoux, Emmanuel Bourdon, Marc Litaudon, Jacqueline Marchetti-Smadja
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Luc Wolfender

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plantes -- Composition chimique

Plantes endémiques

Antiviraux

Chimie végétale

Diterpènes

La Réunion (France ; île)

Virus chikungunya

Criblage pharmacologique

Mots clés libres

Criblage

Plantes endémiques/indigènes de La Réunion

Cytotoxique

Cellules THP-1

Antioxydant

Hémolyse

Teac

Dpph

Frap

Orac

Folin

Anti-Inflammatoire

Cellules RAW-BlueTM

Antivira

Cellules Vero

Chikungunya

Stillingia lineata

Fractionnement bioguidé

Macrocycle

Tonantzitlolone

Pimarane

Screening

Endemic / indigenous plants of La Réunion

Cytotoxic

THP-1 cells

Antioxidant

Antioxidant

Teac

Dpph

Frap

Orac

Folin

Anti-Inflammatory

RAW-BlueTM cells

Antiviral

Vero cells

Chikungunya

Stillingia lineata

Bioassay-Guided fractionation

Macrocycle

Tonantzitlolone

Pimarane

Résumé

Ce travail de thèse s'attache à identifier des plantes et/ou molécules à activités cytotoxique, antioxydante, anti-inflammatoire et antivirale ciblant le virus du chikungunya (CHIKV) dans le but de trouver des alternatives thérapeutiques vis-à-vis du stress oxydatif et de l'inflammation, mécanismes impliqués dans les maladies chroniques non transmissibles (diabète, obésité…), et de la maladie du chikungunya, maladie vectorielle réémergente. La première partie de ces travaux présente les résultats obtenus lors d'un criblage d'activités biologiques réalisé sur une sélection de dix-huit plantes endémiques et indigènes de La Réunion. Les activités ciblées ont été les activités cytotoxiques sur une lignée cellulaire humaine (cellules THP-1), les activités antioxydantes évaluées par un test in cellulo d'hémolyse et par quatre tests chimiques (TEAC/DPPH/FRAP/ORAC) ainsi qu'une évaluation de la teneur en composés phénoliques (test FOLIN) et les activités anti-inflammatoires testées sur des macrophages murins (cellules RAW-BlueTM). Les résultats obtenus ont permis de mettre, plus particulièrement, en évidence les activités de différents extraits : cytotoxique pour Carissa spinarum, antioxydantes pour Agarista buxifolia et Dryopteris wallichiana et anti-inflammatoire pour Stillingia lineata et Indigofera ammoxylum. La deuxième partie du travail est consacrée à l'étude phytochimique d'une espèce indigène de La Réunion, Stillingia lineata, choisie en raison des résultats obtenus lors de ce criblage biologique préliminaire et de ceux du programme Phytochik. Un fractionnement bioguidé par un test antiviral, réalisé sur des cellules Vero (cellules rénales de singe vert Cercopithecus aethiops) contaminées par le CHIKV, a conduit à l'isolement de trois macrocycles diterpéniques rares de type tonantzitlolone dont l'un présente une structure non caractérisée jusque-là, et d'un pimarane de structure nouvelle. La 4'-acétoxytonantzitlolone a été identifiée comme molécule candidate contre le CHIKV (CE50 = 7 μM). Des relations structure-activité ont pu être définies ; la présence d'un groupement oxygéné sur la chaîne latérale des tonantzitlolones semble jouer un rôle important sur la réponse antivirale de ces squelettes diterpéniques.

The aims of this PhD work were to identify plants and/or molecules with cytotoxic, antioxidant, anti-inflammatory or antiviral (chikungunya virus , CHIKV) activities in order to find therapeutic alternatives towards oxidative stress and inflammation, mechanisms involved in chronic noncommunicable diseases (diabetes, obesity ...), and chikungunya disease, reemerging vector-borne disease. The first part of this work presents the results obtained from a biological screening carried out on a selection of eighteen endemic and indigenous plants of La Réunion. The targeted activities were cytotoxicity on a human cell line (THP-1), antioxidant activities evaluated using an in cellulo hemolysis assay and four chemical tests (TEAC / DPPH / FRAP / ORAC) together with an evaluation of the content of phenolic compounds (FOLIN test) and anti-inflammatory activity tested in murine macrophages (RAW cells-BlueTM). The results allowed to highlight activities of different extracts in particular : cytotoxic for Carissa spinarum, antioxidant for Dryopteris wallichiana and Agarista buxifolia and anti-inflammatory for Stillingia lineata and Indigofera ammoxylum.The second part of this work is devoted to the phytochemical study of Stillingia lineata, an indigenous species of La Réunion chosen because of the results obtained in this preliminary biological screening and those carried out in Phytochik programme. Bioassay-guided fractionation performed on Vero cells (green monkey kidney cells Cercopithecus aethiops) infected with CHIKV led to the isolation of three rare macrocycle-type diterpenes called tonantzitlolone and a new pimarane. The 4'-acetoxytonantzitlolone was identified as a candidate molecule against CHIKV (EC50 = 7 μM). Structure-activity relationships have been defined, the presence of an oxygenated group on the side chain of tonantzitlolones seems to play an important role in the antiviral response of the diterpene skeleton.