Thèse soutenue

Etude du mode d’action de composés antipaludiques qui ciblent la fonction mitochondriale, en utilisant la levure comme modèle

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Auteur / Autrice : Pierre Mounkoro
Direction : Brigitte Meunier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 30/10/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
référent : Faculté des sciences d'Orsay
Jury : Président / Présidente : Georges Snounou
Examinateurs / Examinatrices : Claire Remacle, Gilles Truan, Laurence Vernis, Marc Blondel
Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Remacle, Gilles Truan

Résumé

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Causé par un parasite du genre Plasmodium transmis par les moustiques, le paludisme est encore aujourd’hui un fléau causant des centaines de milliers de morts tous les ans. Le développement de nouvelles molécules antipaludiques et/ou l’amélioration des molécules déjà présentes sur le marché est une urgence sanitaire. Des molécules pouvant cibler tous les stades du cycle de vie du parasite seraient idéales. Ces molécules permettraient le traitement symptomatique et la prévention des rechutes mais aussi empêcheraient la transmission de la maladie. Dans ce travail, j’ai étudié le mécanisme d’action de deux molécules à activité antipaludique : la plasmodione et le proguanil. La plasmodione est en cours de développement et cible le parasite à la fois au stade sanguin et sous sa forme gamétocyte responsable de la transmission de l’homme au moustique. Le proguanil est une molécule déjà sur le marché depuis longtemps mais dont le mode d’action n’est pas encore compris bien qu’il soit un excellent partenaire synergique de l’antipaludique atovaquone, un inhibiteur du complexe bc1 de la chaine respiratoire mitochondriale. Pour cette étude, à l’aide du modèle levure, j’ai utilisé une approche génétique (construction, sélection et analyse de mutants) et biochimique (test d’activité enzymatique) afin de décrypter le mode d’action de ces molécules. Les résultats obtenus indiquent que la plasmodione est une ‘pro-drogue’ qui est transformée en métabolites actifs qui entrent ensuite dans un cycle de réactions d’oxydo-réduction (redox) produisant des espèces réactives de l’oxygène (ROS). Le stress oxydant qui en résulte provoque l’arrêt de croissance. Ces résultats sont en accord avec les données venant des études avec le parasite. J’ai montré que des flavoprotéines mitochondriales, principalement de la chaine respiratoire et du cycle de Krebs, jouent un rôle clé dans l’activité de la plasmodione. Ainsi les NADH déshydrogénases catalysent les réactions redox en utilisant les métabolites actifs de la plasmodione comme substrats aboutissant à une production de ROS. La succinate-déshydrogénase pourrait être impliquée dans la transformation de la plasmodione en métabolites actifs. Le fonctionnement de ces enzymes mitochondriales est donc requis pour que l’activité inhibitrice de la plasmodione soit observée. La mitochondrie est aussi un élément clé dans le mode d’action du proguanil. Dans une étude publiée précédemment, les auteurs avaient émis l’hypothèse que le proguanil ciblerait un système enzymatique mitochondrial participant au maintien du potentiel membranaire. Mais les résultats que j’ai obtenus ici ne semblent pas valider ce modèle. Ils conduisent plutôt à l’hypothèse que le proguanil s’accumulerait dans la mitochondrie, peut-être à de fortes concentrations. Cette accumulation affecterait des fonctions mitochondriales essentielles, résultant dans la mort de la cellule. De nombreuses questions restent ouvertes et plus de travail sera requis pour décrypter le mode d’action du proguanil.