Rôle des acides mycoliques oxygénés dans la physiopathologie de la tuberculose et inhibition de la méthyltransférase Hma impliquée dans leur biosynthèse

par Julien Vaubourgeix

Thèse de doctorat en Biochimie

Sous la direction de Annaïk Quémard et de Fabienne Bardou.

Soutenue en 2009

à Toulouse 3 .

mots clés

• Tuberculose
• Enveloppe mycobactérienne
• Acides mycoliques
• Méthyltransférases
• Macrophages spumeux
• Persistance
• Tuberculose -- Physiopathologie
• Mycologie
• Méthyltransférases

Résumé

L'ADN, molécule polyanionique, est le support de l'hérédité. Tout dommage au niveau de l'ADN peut être à l'origine de mutations pouvant entraîner des processus de carcinogénèse. L'objectif de ces travaux de thèse a tout d'abord été de déterminer les facteurs influençant la formation de dommages photoinduits sur l'ADN complexé par des agents cationiques (tensioactifs, lipides ou polymères). Cette étude a nécessité une double investigation: l'étude physicochimique de la complexation ADN-agents cationiques et l'étude photobiologique de l'influence de cette complexation sur la formation de photodommages. L'étude de la complexation ADN-tensioactifs a révélé l'existence de deux mécanismes: un mécanisme hydrophobe aux faibles concentrations en ADN et un mécanisme électrostatique aux concentrations plus élevées. L'étude de la formation de dommages photoinduites par la benzophénone a mis en évidence l'importance de l'environnement généré par la complexation dans ces processus. Dans le cas d'un agent cationique amphiphile, la complexation conduit à une augmentation du taux de photodommages du fait de l'incorporation du photosensibilisateur dans les zones hydrophobes des complexes. En revanche, dans le cas d'un composé hydrophile possédant des fonctions amines, elle peut être à l'origine d'une diminution du taux de photocoupures. Parallèlement, afin de protéger l'ADN dans ce type de situation, de nouveaux tensioactifs antioxydants à structure paire d'ions ont été synthétisés par réaction acide-base entre l'acide caféique et une amine grasse (C12 ou C16). Il a ainsi été montré que ces composés étaient capables de protéger l'ADN complexé lors de sa neutralisation par un agent cationique

Titre traduit

Role oxygenated mycolic acids in tuberculosis physiopathology and inhibition of the méthyltransferase Hma involved in their biosynthesis

Résumé

DNA is an anionic macromolecule which stores the heredity information. It is well known that the formation of different damages of DNA may lead to blockage of transcription, mutations, cell death and cancer. The aim of this thesis was to determine the influence of DNA complexation with various cationic agents (surfactants, lipids, polymers) on its photooxidative damage. This study needed a double investigation: firstly, the physico-chemical study of DNA-surfactant complexation, then, the photobiological study of the influence of this complexation on the formation of photodamages. The study of DNA-surfactant complexation showed the existence of two mechanisms: a hydrophobic mechanism at low DNA concentrations, and an electrostatic one at higher concentrations. The study of the formation of DNA damages photoinduced by benzophenone photosensitization showed for the first time that DNA is very sensitive to the changes of its environment around the molecule during the complexation. The complexation of DNA with amphiphilic cationic agents leads to an increase of damages due to the incorporation of a hydrophobic photosensitizer, like benzophenone, into the complexes. Whereas, the complexation of DNA with hydrophilic cationic agents, having amino groups, can lead to a protection of nucleic acid. Also, to protect DNA complexed with cationic amphiphilic agents we have synthesized two novel ion-paired antioxidant surfactants by acid-base reaction between caffeic acid and a fatty amine (C12 or C16). It was shown that these surfactants are able to protect it only if the charges of DNA are neutralized.