Thèse soutenue

Effet anti-inflammatoire d’hydrolysats de protéines de surface ou intracellulaires de Streptococcus thermophilus obtenus après action de protéases digestives

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Rania Allouche
Direction : Laurent MicloMagali Genay
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie biotechnologique et alimentaire
Date : Soutenance le 16/11/2022
Etablissement(s) : Université de Lorraine
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles (Lorraine ; 2018-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national polytechnique de Lorraine (1969-2012)
Jury : Président / Présidente : Pascal Degraeve
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Miclo, Magali Genay, Pascale Plaisancié, Vincent Juillard, Catherine Cailliez-Grimal
Rapporteurs / Rapporteuses : Pascale Plaisancié, Vincent Juillard

Résumé

FR  |  
EN

L'inflammation offre une protection contre les blessures, traumatismes ou infections causées par des cellules endommagées, des irritants ou des agents pathogènes. Ce processus élimine les agents nuisibles et les composants des tissus endommagés. Néanmoins, une inflammation chronique de bas grade est associée à diverses pathologies. L'alimentation pourrait être un levier d'action. En effet, des peptides bioactifs issus de protéines alimentaires pourraient moduler des facteurs clés de l'inflammation et retarder l'apparition de ces maladies chroniques. En outre, les bactéries lactiques, composantes des produits laitiers fermentés, présentent des propriétés anti inflammatoires in vitro et in vivo. Parmi elles, Streptococcus thermophilus (ST) est régulièrement consommée par une part importante de la population. Certaines souches de ST présentent une activité anti inflammatoire in vitro dont le mécanisme est inconnu. Dans ce travail, l'hypothèse a été émise que des peptides libérés après hydrolyse par des protéases digestives des protéines de surface ou intracellulaires de ST pourraient être impliqués dans cette activité. Des hydrolysats ont été obtenus après rasage des protéines de surface par la trypsine ou la pepsine suivi ou non d'une trypsinolyse. La caractérisation des peptides par spectrométrie de masse en tandem a montré que la majorité appartenait aux protéines de surface. L'activité anti-inflammatoire des hydrolysats a été évaluée dans deux modèles cellulaires enflammés. L'hydrolysat obtenu après rasage trypsique et trypsinolyse des protéines de surface de ST LMD 9 a significativement diminué la sécrétion de la cytokine pro inflammatoire IL 8 dans les cellules HT 29 stimulées par le lipopolysaccharide (LPS) et réduit la production d'IL 8 et de la cytokine pro-inflammatoire IL 1β ainsi que les niveaux d'expression protéique de Pro IL 1β et COX 2 dans les macrophages THP 1 stimulés par le LPS. Les peptides actifs pourraient être issus de la digestion de la protéase de surface PrtS. Pour vérifier cette hypothèse, des hydrolysats ont été préparés par rasage par la pepsine suivi ou non d'une trypsinolyse des protéines de surface de deux souches phénotypiquement distinctes de ST : LMD 9 (PrtS+) et CNRZ 21N (PrtS-). La modulation de IL 8, IL 1β, Pro IL 1β et COX 2 a été évaluée dans les macrophages THP 1 et celle de IL 8 dans les cellules HT 29, stimulés par le LPS. Les hydrolysats issus des deux souches ont montré une action anti inflammatoire mais avec des différences selon la souche, l'hydrolysat et la concentration. Néanmoins, même la souche dépourvue de la protéase PrtS montre une activité anti inflammatoire. Les peptides libérés à partir des protéines de surface de ST par des protéases du tractus gastro intestinal lors de la digestion d'un produit contenant cette bactérie pourraient exercer des effets anti-inflammatoires et réduire le risque de maladies chroniques liées à l'inflammation. Enfin, les protéines intracellulaires des souches LMD 9 et CNRZ 21N ont été récupérées par sonication et hydrolysées par la Corolase PP, un mélange de protéases pancréatiques. Les hydrolysats générés à partir d'une fraction de ces protéines issues des deux souches ont démontré une action anti-inflammatoire par modulation des médiateurs pro inflammatoires dans les macrophages THP 1 stimulés par le LPS. A notre connaissance, il s'agit de la première étude mettant en évidence l'activité anti-inflammatoire de peptides issus de protéines de surface et d'une fraction des protéines intracellulaires de ST. Ces paraprobiotiques ou postbiotiques, pouvant être libérés dans le tractus digestif du consommateur, pourraient participer à l'effet anti-inflammatoire global mis en évidence avec certaines souches et avoir des effets bénéfiques sur la santé humaine et ainsi constituer un ingrédient bioactif prometteur pour le développement d'aliments fonctionnels pour la prévention de l'inflammation de bas grade.