Nouveaux biomatériaux photosensibles pour des applications antimicrobiennes

Discipline

Chimie organique

Classification

Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres

PACT, Ciblage, Maltotriose, Maltohexaose, Porphyrine, Photosensibilisateur, Xylane, Hydrogel

Mots-clés

Photochimiothérapie,

Porphyrines

Bien que la thérapie photodynamique a été découverte il y a plus d’un siècle par sa capacité à inactiver les microorganismes, elle a été développée principalement comme traitement thérapeutique anticancéreux. Récemment, avec le nombre croissant d'infections causées par des bactéries multirésistantes, la chimiothérapie photodynamique antimicrobienne (PACT) est considérée comme une approche antimicrobienne alternative prometteuse. La PACT est une stratégie thérapeutique non invasive, et a une action rapide. De plus, la PACT ne semble pas induire la mise en place de mécanismes de résistance par les bactéries, ce qui en fait une alternative attrayante, par exemple, aux traitements conventionnels des infections des plaies. Les photosensibilisateurs les plus utilisés dans le PACT sont les porphyrines et leurs dérivés. Cependant, ces composés souffrent d’une faible solubilité dans l'eau, d’auto-quenching et d’un manque de sélectivité contre les cellules bactériennes. Afin de pallier certains problèmes liés à l’utilisation des porphyrines en tant que photosensibilisateurs dans la PACT, nous nous sommes intéressés, au cours de ce travail, à deux stratégies pour l’optimisation de cette thérapie. La première consiste à coupler une porphyrine à deux dérivés de maltodextrines (maltohexaose ou maltotriose) utilisés récemment comme agent de ciblage bactérien pour l'imagerie médicale , afin d’améliorer la sélectivité de la porphyrine vis-à-vis les cellules bactériennes. L’évaluation biologique de ces conjugués a montré que l’association des porphyrines avec les maltooligosacharide augmente leur efficacité antibactérien Staphylococcus aureus et Staphylococcus epidermidis. La deuxième stratégie vise à incorporer des porphyrines dans des hydrogels à base de xylane. Pour cela, trois voies ont été explorées : dans une première approche, l’hydrogel a été synthétisé d’abord par réticulation de xylane avant de le chargé par une porphyrine cationique. Dans la deuxième, les porphyrines sont fixées d’abord par liaisons covalentes sur le xylane, puis les hydrogels ont été obtenus à partir de ces xylanes fonctionnalisés par un agent de réticulation. Dans la troisième méthode, l’hydrogel est obtenu directement par une réticulation directe du xylane par les porphyrines. Tous les hydrogels obtenus ont montré une bonne intégrité mécanique et un taux de gonflement élevé et une forte activité photoantibactérienne vis-à-vis des bactéries Gram positif et Gram négatif.