Formulation antimicrobienne et fonctionnalisation de photosensibilisateurs pour la thérapie photodynamique antimicrobienne (aPDT)

Discipline

Chimie organique

Classification

Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres

Photosensibilisateurs, Diphénylbenzofurane (DPBF), Oxygène singulet, Thérapie photodynamique antimicrobienne (aPDT), Acide hyaluronique, BODIPY

Mots-clés

Photosensibilisants,

Photothérapie

Depuis une vingtaine d’année, le développement de nouvelles bactéries multirésistantes aux antibiotiques est un problème de santé public mondiale. Les scientifiques sont à la recherche de nouvelles approches capable d’éliminer des microbes pathogènes sans entrainer de résistances. La thérapie photodynamique antimicrobienne (aPDT) est un moyen innovant et non invasif de détruire les bactéries via la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) après illumination avec une longueur d'onde appropriée d'une molécule : un photosensibilisateur (PS). Cette technique pourrait fournir une solution de traitement durable face à ces différentes infections bactériennes. En effet, les ROS produits favorise alors l'endommagement des parois bactériennes mais également des cibles microbiennes telles que les acides nucléiques (ADN ou ARN), les protéines, les lipides, les complexes protéiques, ou en entravant la matrice du biofilm. Ce travail de thèse présente une étude sur les stratégies de synthése visant à améliorer l'efficacité des PS pour cette thérapie. Ainsi au cours de ce travail, nous avons développé différentes voies permettant de rendre un PS efficace pour des applications en aPDT. Pour cela, nous nous sommes, tout d’abord, attachés à augmenter l’efficacité de ces PS en les combinant avec un système d'administration de médicaments tels que des polysaccharides ou en modifiant synthétiquement le squelette moléculaire du PS avec des fonctionnalités qui induit une meilleure interaction avec les microorganismes. Les stratégies synthétiques, les caractérisations spectroscopiques et la caractérisation photophysique, y compris la production d'espèces d'oxygène singulet via des tests de dégradation DPBF, sont discutées tout au long de ce manuscrit. Différentes stratégies afin d’obtenir un PS idéal pour une utilisation en aPDT ont été mises en oeuvre, notamment la fabrication de conjugués d'acide hyaluronique (HA) biopolymère solubles dans l'eau avec des PS synthétisés à base de macrocycles issu de la chlorophylle et de porphyrine de synthèses. La synthèse de nouveaux BODIPY portant différents groupements en position méso ont été réalisés. Ils ont été caractérisés par RMN, spectrométrie de masse, UV-visible et cristallographie. Enfin, tous ces conjugués ainsi que des dérivés de BODIPY ont été testés contre des bactéries, mettant ainsi en évidence que certaines de ces molécules étaient capables d'inhiber la croissance des bactéries et de leurs biofilms sous irradiation lumineuse, démontrant l'efficacité de telles stratégies pour une éventuelle application en photothérapie antimicrobienne.