Fonctionnalisation de biopolymères extraits de macroalgues pour encapsuler des principes actifs hydrophobes

Fonctionnalization of biopolymers from seaweeds for hydrophobic drugs encapsulation

• Auteur / Autrice : Latufa Youssouf
• Direction : Christian Lefebvre d'Hellencourt, Dhanjay Jhurry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Soutenance le 13/12/2016
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Diabète athérothrombose et thérapies Réunion Océan Indien (Saint-Denis, Réunion)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joël Couprie, Cécile Vindis, Marjolaine Roche, Laura Amandine Lallemand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Zinn-Justin, William Helbert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diabètes

Curcumine

Athérosclérose

Carraghénanes

Alginates

Mots clés libres

Macroalgues

Alginates

Carraghénanes

Nanomicelles

Curcumine

Anti-inflammatoire

Diabète

Athérosclérose

Macroalgues

Alginates

Carrageenans

Nanomicelles

Curcumin

Anti-Inflammatory

Diabeteses

Atherosclerosis

Résumé

Le diabète est caractérisé par une hyperglycémie chronique mais également par un stress oxydant et une inflammation chronique conduisant à des complications cardiovasculaires telles que l'athérosclérose. La curcumine est un polyphénol connu pour ses propriétés antioxydantes et antiinflammatoires. Elle est capable de neutraliser les radicaux libres et les médiateurs inflammatoires impliqués dans le développement des maladies métaboliques. De ce fait, la curcumine peut avoir une action préventive contre le diabète de type 2 et ses complications cardiovasculaires. Cependant la curcumine, comme de nombreux médicaments hydrophobes, est très peu absorbée dans l'organisme. De plus sa métabolisation et son élimination rapide de l'organisme limite ses effets thérapeutiques. Ainsi ce travail de thèse a consisté à mettre en place un système de vectorisation pour le transport de molécules hydrophobes comme la curcumine en utilisant les carraghénanes, des polysaccharides de macroalgues. Pour ce faire, les polysaccharides ont été tout d'abord extraits des macroalgues issues des Mascareignes en mettant en place et en optimisant un protocole d'éco-extraction. Ces polysaccharides ont ensuite été caractérisés par RMN puis fonctionnalisés pour former des micelles de taille nanométrique. Nos résultats montrent que ces nanovecteurs sont biodégradables, non toxiques et permettent d'améliorer l'introduction de la curcumine dans des cellules endothéliales humaines, ainsi que d'accroitre ses propriétés antiinflammatoires. Ces nanomicelles représentent donc potentiellement un moyen de transport prometteur de médicaments hydrophobes tels que la curcumine.

Diabetes is characterized by high blood glucose but also by an oxidative stress and a chronic inflammation which lead to cardiovascular complications like atherosclerosis. Curcumin is a polyphenol known for its antioxidant and anti-inflammatory properties. It can react against free radical and downregulate inflammatory factors involved in the development of metabolic diseases. Therefore, curcumin can prevent the occurrence of type 2 diabetes and its cardiovascular complications. However, as many others hydrophobic drugs, curcumin is poorly incorporated in the body. Furthermore, its rapid biotransformation and elimination from the body limit its therapeutic effects. This PhD work consisted in the development of a drug delivery device for hydrophobic drugs like curcumin using carrageenan which are polysaccharides from seaweeds. For this, polysaccharides were first extracted from seaweeds of the Mascareignes by implementing and optimizing an eco-extraction protocol. After their characterization by NMR, these polysaccharides were then functionalized to form nanometric micelles. Our results showed that these biodegradable nanomicelles were non-toxic and allowed the enhancement of curcumin uptake by human endothelial cells and its anti-inflammatory properties. They thus potentially represent a promising device for drug delivery such as curcumin.