Hydrogels à base de poly(éthylène glycol) et de peptides aux propriétés anti-infectieuses et pro-régénératives

Hydrogels based on poly(ethylene glycol) and peptides with anti-infective and pro-regenerative properties

• Auteur / Autrice : Eloïse Lebaudy
• Direction : Philippe Lavalle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance le 15/09/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Loïc Jierry
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cécile Formosa
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ariane Boudier, Vincent Humblot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères en médecine

Antibactériens

Hydrocolloïdes

Mots clés libres

Hydrogels

Infection

Biopolymères

Antibactérien

Antifongique

Peptides antimicrobiens

Matériaux « intelligents »

Hydrogels

Infection

Biopolymers

Antibacterial

Antifungal

Antimicrobial peptides

« Smart » materials

Résumé

L’émergence de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques impose le développement de nouveaux matériaux antimicrobiens permettant de diminuer le risque d’infections liées aux dispositifs médicaux. Dans ce contexte, des hydrogels aux propriétés antibactériennes et antifongiques à base de polymères biocompatibles ont été mis au point. Les premiers hydrogels synthétisés à base de poly(éthylène glycol) diacrylate et de ε-poly(L-lysine) présentent une activité antimicrobienne intrinsèque générée lors de leur dégradation spontanée. Les seconds hydrogels sont constitués de poly(éthylène glycol) au sein desquels un polypeptide antimicrobien à base de poly(L-arginine) clivable est lié de manière covalente. La présence des bactéries pathogènes sécrétant une enzyme spécifique déclenchera le clivage du polypeptide, sa libération, puis générera l’activité antimicrobienne. Cette activité ne sera donc effective qu’en présence des bactéries à proximité de l’hydrogel. Tous ces hydrogels sont donc prometteurs pour prévenir et traiter des infections mais également pour des applications de cicatrisation des plaies.

Due to the emergence of resistant bacterial strains against antibiotics, it is necessary to develop new materials to reduce the risk of infections associated with medical devices. In this context, hydrogels with antibacterial and antifungal properties based on biocompatible polymers have been developed. The first hydrogels, synthesized from poly(ethylene glycol) diacrylate and ε-poly(L-lysine), exhibit intrinsic antimicrobial activity generated during spontaneous degradation. The second hydrogels consist of poly(ethylene glycol) in which a cleavable poly(L-arginine)-based antimicrobial polypeptide is covalently bound. The presence of pathogenic bacteria secreting a specific enzyme triggers cleavage of the polypeptide, its release and the generation of antimicrobial activity. This activity will be only effective in the presence of bacteria in the vicinity of the hydrogel. All these hydrogels therefore hold promise not only for the prevention and treatment of infections, but also for wound healing.