Etude des mécanismes du photoblanchiment de la 5,10,15,20-tetrakis (m-hydroxyphenyl) bactériochlorine, en solution, in vitro et in vivo

Study of the photobleaching mechanisms of the 5,10,15,20-tetrakis (m-hydroxyphenyl) bacteriochlorin (m-THPBC), in solution , in vitro and in vivo

• Auteur / Autrice : Henri-Pierre Lassalle
• Direction : Lina Bezdetnaya-Bolotine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé environnement. Bio ingénierie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nancy I. Faculté de médecine (1970-2011)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radiosensibilisants

Photochimiothérapie

Porphyrines

Radiosensibilisants

Photoblanchiment

Photothérapie dynamique

Résumé

La thérapie pbotodynamique (PDT est une modalité de traitement des petites tumeurs localisées accessibles à la lumière. Son principe repose sur l'action conjuguée d'un photo sensibilisant, de la lumière et de l'oxygène. Une dosimétrie correcte est nécessaire pour assurer le traitement complet et des résultats reproductibles. Un élément clé de la dosimétrie à prendre en compte est le photoblanchiment, étant donné qu'il diminue la concentration du photosensibilisant au cours du traitement. Il est donc indispensabte d'appréhender les mécanismes du photoblanchiment pour maîtriser au mieux le traitement. Le rendement quantique de photoblanchiment de la m-THPBC en solution avec des protéines est de 5. 7 X 10-4, les formes agrégées de photosensibilisants photoblanchissent plus lentement que les formes monomérisées. La m-THPBC se transforme sous l'effet de la lumière en m-THPC, ce rendement de phototransformation est influencé par l'état d'agrégation de la molécule. D'autres photoproduits tels que la m-THPBC di-bydroxylée et la m-THPC dibydroxylée ainsi que des dérivés dipyrines ont été observés. L'espèce responsable du photoblanchiment a été identifiée comme étant l'oxygène singulet. Ln vitro, la LD50 de la mTHPBC est 0. 7 J cm-2. Le photoblanchiment est 3 à 5 fois plus sensible que celui de la m-THPC. L'étude de la localisation intra-cellulaire des photosensibilisants a montré une différence, la m-THPC s'accumulant dans le réticulum endoplasmique alors que la m-THPBC se localise dans les mitochondries. Ln vivo, la m-THPBC possède un photoblanchiment 4 à 10 fois plus élevé que la m-THPC, ainsi qu'une bonne accumulation tumorale. Ces résultats in vitro et in vivo sont particulièrement intéressants en terme de ratio thérapeutique, de sélectivité du traitement et de photosensibilité cutanée.

Photodynamic therapy (PDT) bas been developed as a treatment modality for a number of malignant and non-malignant disorders. PDT treatment is based on the presence of a drug with photosensitising and tumour localizing properties combined with visible light and oxygen. Accurate dosimetry is necessary to ensure complete treatment and to allow for consistent and reproducible patient outcomes. One of the key element which needs to be considered in dosimetry is photobleaching since it decrease the photosensitiser concentration during the treatment. It seems therefore important to understand the photobleaching mechanisms to adapt the photodynamic dose and receive the optimal treatment. The photobleaching quantum yield in solution supplemented with proteins is 5. 7 x 10-4 the aggregated forms of the photosensitiser bleach slower than the monomerised forms. Under light exposure the m-THPBC is transformed in m-THPC, the phototransformtion yield is influenced by the aggregation state of the molecule. Some other photoproducts such as di-hydroxy m-THPBC, di-hydroxy m- THPC, dipyrin derivatives were observed. Singlet oxygen was found to be responsible of the photobleaching of both m-THPBC and m-THPC. Ln vitro, the m-THPBC LD50 is 0. 7 J cm-2, and the photobleaching 3 to 5 times faster than m-THPC. Fluorescence microscopy study exhibits il discrepancy in the photosensitisers localisation, m-THPC is localised is the endop1asmic reticulum and m-THPBC accumulates in mitochondria. Ln vivo m- THPBC photobleaching is 4 to 10 times faster than m- THPC, with a good tumour accumulation. Taking as a whole these observations are particularly attractive in terms of therapeutic ratio and selectivity or the treatment and skin photosensitivity.