Etude radiolytique du trans-resvératrol et d'un dérivé hydroxylé, le picéatannol : action des espèces réactives de l'oxygène en solution aqueuse et dans différents modèles lipidiques

par Laurent Camont

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Dominique Bonnefont-Rousselot.

Soutenue en 2009

à Paris Descartes .


  • Résumé

    Le resvératrol (3,5,4’-trihydroxystilbène) est une molécule d’intérêt majeur depuis de nombreuses années de par sa contribution au «French Paradox » qui correspond à une faible prévalence des maladies cardio-vasculaires dans les populations du Sud de la France, malgré un régime riche en acides gras insaturés et en cholestérol. Le resvératrol se présente sous deux formes isomères, trans- et cis-, qui présentent des activités physico-chimiques et biologiques différentes. La forme trans- semble être plus efficace en termes d’activité. Il a été montré que le trans-resvératrol était un bon piégeur des radicaux hydroxyles produits par la réaction de Fenton, mais il est difficile de faire la part de l’activité chélatrice et de l’activité piégeur d’espèces réactives de l’oxygène (ERO). En outre, il semble être aussi capable de réagir avec des radicaux peroxyles intervenant dans la peroxydation lipidique. Dans la perspective de trouver des molécules possédant des capacités antioxydantes accrues, nous nous sommes également intéressés à l’un de ses dérivés, le picéatannol (trans-3,5,3’,4’-tétrahydroxystilbène). La première partie du travail a consisté à développer une méthode reposant sur la spectrophotométrie UV-visible nous permettant de déterminer le rapport trans-/cis-resvératrol en solution aqueuse. Nous avons ainsi proposé des formules mathématiques en vue de calculer ce rapport ce qui nous a permis pour nos études ultérieures de nousassurer que seul le trans-resvératrol, notre molécule d’étude, était présent en solution aqueuse. La suite du travail a permis d’étudier les propriétés antioxydantes du trans-resvératrol et du picéatannol, in vitro, vis-à-vis des radicaux HO·, O2·- et RO2· qui caractérisent les phénomènes de stress oxydant. Pour mener à bien ces travaux, nous avons utilisé la méthode de la radiolyse g (de l’eau ou de l’éthanol) qui permet de produire sélectivement et quantitativement ces espèces radicalaires. La seconde partie de notre travail a ainsi été consacrée à l’étude des radicaux HO· et/ou O2·- sur le trans-resvératrol. Si la réactivité des radicaux hydroxyles (HO·) s’est avérée être importante, il n’en a pas été de même de celle des radicaux superoxydes (O2·-) qui est restée faible. Dans le cas des radicaux HO·, nous avons identifié et caractérisé les produits formés, par chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse (CLHP/SM). C’est ainsi que nous avons montré que le produit d’oxydation majoritaire du trans-resvératrol est l’acide 3,5-dihydroxybenzoïque, et que se forment en moindre quantité le picéatannol, le 3,5-dihydroxybenzaldéhyde, et le 4-hydroxybenzaldéhyde. Les mécanismes réactionnels correspondants ont été discutés. Le picéatannol semble présenter une réactivité similaire à celle du trans-resvératrol vis-à-vis des radicaux HO·/O2·-. La troisième partie de notre travail porte sur l’étude des radicaux peroxyles (RO2·) issus de différents systèmes modèles : radiolyse de l’éthanol, peroxydation de l’acide linoléique en milieu micellaire et peroxydation de lipoprotéines de faible densité humaines (LDL). Nous avons montré que dans le système des micelles d’acide linoléique et dans celui des LDL, le picéatannol est un meilleur protecteur vis-à-vis de la peroxydation lipidique que ne l’est le trans-resvératrol, probablement en relation avec la présence d’un groupement hydroxyle supplémentaire comparativement au resvératrol. L’interprétation des résultats fait appel à des réactions en compétition impliquant les radicaux peroxyles.

  • Titre traduit

    Radiolytic study of trans-resveratrol and one of its hydroxylated derivative, piceatannol : action of reactive oxygen species in aqueous solutions and in different lipid models


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Resveratrol (3,5-4’-trihydroxystilbene) has been studied for a long time to explain the « French paradox » associated with a low incidence of cardiovascular diseases in the South of France, despite a diet relatively rich in saturated fats and cholesterol. Resveratrol occurs in both trans and cis isoforms, which may have different physico-chemical and biological effects. The trans- isoform seems to exhibit a greater activity. Trans-resveratrol was shown to be especially able to scavenge hydroxyl radicals produced by a Fenton reaction but it is difficult to distinguish between a chelating effect towards transition metals and a direct scavenging of reactive oxygen species (ROS). Furthermore, resveratrol seems also able to scavenge peroxyl radicals involved in lipid peroxidation. In order to find molecules with higher antioxidant effects, one derivative has been studied, called piceatannol (trans-3,5,3’,4’-tetrahydroxystilbene). The first part of our work was the development of a simple and reliable UV-visible spectrophotometric method to assess the trans-/cis-resveratrol ratio in aqueous solutions. Thus, we proposed formulae to calculate this ratio, which allowed us for our later studies to make sure that trans-resveratrol, our studied molecule, was the only molecule present in aqueous solutions. Next, we have studied the antioxidant properties of trans-resveratrol and piceatannol, in vitro, towards HO·, O2·- and RO2· radicals that contribute to oxidative stress phenomena. This has been achieved by using water gamma radiolysis (or ethanol gamma radiolysis) which allows to selectively and quantitatively produce these radical species. The second part of our work aimed at studying the reactivity of HO·and/or O2·- radicals on trans-resveratrol. It has been shown that HO· radicals initiate trans-resveratrol oxidation, whereas O2·- radicals react weakly with trans-resveratrol. We have characterized and identified the oxidation products by high performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry (HPLC/MS). It has been shown that the major oxidation product of trans-resveratrol is the 3,5-dihydroxybenzoic acid, whereas piceatannol, 3,5-dihydroxybenzaldehyde and 4-hydroxybenzaldehyde were produced in lower amounts. The mechanisms of the one-oxidation electron oxidation of trans-resveratrol by HO· radicals have been discussed. Piceatannol seems to exhibit a similar reactivity as that of trans-resveratrol towards HO·and O2·- radicals. The third part of our work has focused on the study of peroxyl radicals (RO2·) by means of three different models, i. E. , ethanol gamma radiolysis, peroxidation of linoleic acid micelles and peroxidation of low density human lipoproteins (LDL). We have demonstrated in micelles of linoleic acid and in LDL that piceatannol showed a higher ability to inhibit radiation-induced lipid peroxidation as compared to resveratrol, partly due to the presence of an additional hydroxyl group. These results could be explained by competitive reactions with peroxyl radicals.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (331 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 289-313

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TPHB 10945
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