Evaluation du potentiel anti-âge d'exopolysaccharides issus de microalgues

Evaluation of anti-aging potential of exopolysaccharides from microalgae

• Auteur / Autrice : Claire Toucheteau
• Direction : Ingrid Arnaudin-Fruitier, Thierry Maugard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Valorisation chimique et biologique des agro-ressources
• Date : Soutenance le 25/05/2020
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Euclide (La Rochelle ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Littoral, Environnement et Sociétés (La Rochelle)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Michaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ingrid Arnaudin-Fruitier, Thierry Maugard, Philippe Michaud, Nathalie Bourgougnon, Sylvia Colliec-Jouault, Nicolas Bridiau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nathalie Bourgougnon, Sylvia Colliec-Jouault

Mots clés

Mots clés contrôlés

Collagène

Fibroblastes

Vieillissement -- Prévention

Peau

Polysaccharides

Emploi en cosmétologie

Microalgues

Mots clés libres

Exopolysaccharides

Microalgues

Dépolymérisation par résine cationique

Vieillissement cutané

Collagène

Acide hyaluronique

Fibroblastes

Exopolysaccharides

Microalgae

Cationic resin depolymerization

Anti-aging

Collagen

Hyaluronic acid

Fibroblasts

Résumé

Les exopolysaccharides (EPS) sont des polysaccharides sécrétés par des micro-organismes comme les bactéries et les microalgues. Ces dernières n’ont fait l’objet que de peu d’études contrairement aux autres micro-organismes. Ces travaux s’inscrivent dans le projet ANR POLYSALGUE ayant pour objectifs d’accroitre les connaissances actuelles sur les EPS issus de microalgues et de les valoriser. C’est dans ce contexte que les études présentées dans ce manuscrit s’intègrent, et ont pour but de rechercher des activités biologiques à 6 nouveaux EPS dans le domaine de la dermo-cosmétique. La première partie de ces travaux est de mettre au point une méthode de dépolymérisation à l’aide d’une résine cationique, afin de réduire les masses moléculaires de ces polymères. Une fois dépolymérisés, les EPS ont été caractérisés d’un point de vue biochimique dans le but d’établir une potentielle relation structure-fonction. Pour cela, les poids moléculaires ont été analysés, à la fois par une méthode SEC-RID et par triple détection alliant des détecteurs MALS/RID/VD et les taux de sulfates, d’acides uroniques et de protéines ont été déterminés. La seconde partie de ces travaux est d’évaluer le potentiel anti-âge des EPS en ciblant le vieillissement cutané. Pour cela, les productions in vitro de collagène et d’acide hyaluronique ont été évaluées sur deux modèles de fibroblastes dermiques humains issus de femmes de 20 ans et de 46 ans. Une analyse en composante principale a permis de corréler ces productions avec les taux d’acides uroniques. Des études enzymatiques ciblant les inhibitions de métalloprotéines et de hyaluronidases ont aussi été menées. L’inhibition de métalloprotéines semble être corrélée aux taux de sulfates. Pour terminer, une analyse des transcrits a permis de montrer que l’augmentation de collagène produit par les fibroblastes serait due à une activation de la voie du TGF-β1 et une inhibition de la synthèse de certaines métalloprotéines.

Exopolysaccharides (EPS) are polysaccharides produced by microorganisms such as bacteria and microalgae. Contrary to other microorganisms, the studies on EPS from microalgae are scarce. The present works are included in the ANR POLYSALGUE project, which objective is to develop the current knowledge of microalgae EPS and their valorization. In this context, the studies presented in this thesis manuscript aim to investigate biological activities of 6 news EPS from microalgae in the field of cosmetics. The first part of this work consists in the development of a depolymerization method with cationic resin in order to reduce the molecular weight of these polymers. After depolymerization, EPS have been biochemically characterized analyzing their molecular weight by SEC-RID and MALS/RID/VD methods, and sulfates, uronic acids and proteins levels were estimated. The second part is the evaluation of anti-aging potential of EPS by tacking skin ageing. In this aim, in vitro productions of collagen and hyaluronic acid were evaluated in 20-years and 46 years old cell models of human dermal fibroblasts. A principal component analysis unlighted a correlation between this activity and uronic acid levels. Enzymatic kinetics with metalloproteins and hyaluronidases were conducted, and inhibition of metalloproteins appears to be correlated with sulfate levels. Finally, an analysis of transcript showed that the increase in the collagen synthesis by fibroblast may due to the activation of TGF-β1 signaling pathway and the inhibition of metalloproteins synthesis.