An alternative to conventional antibiotics : a new antimicrobial peptide derived from chromogranin A

par Abdurraouf Zaet

Thèse de doctorat en Biophysique

Sous la direction de Youssef Haïkel.

Soutenue le 09-03-2018

à Strasbourg , dans le cadre de École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) , en partenariat avec Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg) (laboratoire) .

Le président du jury était Catherine-Laure Tomasetto.

Le jury était composé de Marie-Hélène Metz, Mohamed Amiche.

Les rapporteurs étaient Pierre Farge, Youssef Anouar.


  • Résumé

    Les peptides antimicrobiens (PAMs) représentent des composants importants de l`immunité innée. Ils sont présents dans la plupart des organismes multicellulaires et constituent la première ligne de défense contre les infections. Ils possèdent un large éventail d`activités, une non-toxicité contre les cellules de l`hôte et des effets synergiques avec les antibiotiques conventionnels. Par conséquent, ils peuvent être d`excellents candidats dans le développement de nouveaux antibiotiques pour lutter contre la résistance de microorganismes. Concernant les PAMs dérivés de la chromogranine A (CgA), la cateslytine (Ctl) présente des activités antimicrobiennes directes et des propriétés immunomodulatrices. Dans ma thèse, j`ai cherché à caractériser l`épipeptide D-Ctl, où tous les résidus en conformation-L ont été remplacés par des résidus en conformation-D. Tout d`abord, la stabilité dans les surnageants bactériens et des dosages de l`activité antimicrobienne ont été réalisés, ainsi que l`analyse de viabilité des cellules et des dosages des cytokines libérées par les cellules immunitaires. L`efficacité de D-Ctl a été comparée à celle de L-Ctl contre des souches bactériennes, puis les CMIs ont été déterminées et comparées dans le cas de combinaisons avec des antibiotiques conventionnels, afin de montrer un effet synergique et/ou additif. De plus, D-Ctl ne déclenche pas de résistance chez E. coli. Des tests de cytotoxicité ont été effectués sur plusieurs types de lignées cellulaires et de PBMCs. Les effets inflammatoires aussi ont été testés. Ensuite, le modèle bactérien E. coli MDR a été utilisé pour des analyses physico-chimiques, telles que la microscopie à épifluorescence, la spectroscopie ATR-FTIR et la microscopie à force atomique. Enfin, le brevet D-Ctl a été déposé en 2016 sous le numéro EP 16306539.4 « Nouveau peptide de cateslytine en conformation D ». En conclusion, D-Ctl est capable de tuer rapidement un large spectre de micro-organismes, et il pourrait potentialiser l`effet antimicrobien de plusieurs antibiotiques.

  • Titre traduit

    Une alternative pour les antibiotiques conventionnels : un nouveau peptide antimicrobien dérivé de la chromogranine A


  • Résumé

    Antimicrobial peptides (AMPs) represent important components of innate immunity. They are present in most multicellular organisms and constitute the first line of defense against infections. They exhibit a large spectrum of activities, a non-toxicity against host cells and synergistic effects with conventional antibiotics. Therefore, they can be as excellent candidates in the development of new antibiotics to fight pathogens resistance. Concerning to AMPs derived from chromogranin A (CgA), Cateslytin (Ctl) represents a new antibiotic, which displays direct antimicrobial activities and immunomodulatory properties. In my thesis, I aimed to characterize the epipeptide D-Ctl, where all (L-conformation) residues were replaced by (D-conformation) residues. Firstly, antimicrobial assays were performed, cells viability, immune assays, and the stability in bacterial supernatant was tested. The efficiency of D-Ctl was compared with L-Ctl against bacterial strains, then MICs were determined and compared with combinations in presence of classical antibiotics in order to show synergistic or/and additive effect. Moreover, D-Ctl does not trigger resistance in E. coli. Also, cytotoxicity assays were performed on several types of cell line and PBMCs. Inflammatory effects were tested too. Then, bacterial model E. coli MDR was used for physicochemical analysis such as epifluorescence microscopy, ATR-FTIR spectroscopy and atomic force microscopy. Finally, D-Ctl patent has been deposited in 2016 under the number EP 16306539.4 “New D-configured cateslytin peptide”. To conclude: D-Ctl is able to rapidly kill a broad spectrum of microorganisms, and it could potentiate the antimicrobial effect of several antibiotics.


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