Développement de résistance bactérienne

Développement de résistance bactérienne

Populus balsamifera

Le nom latin Populus, qui ce traduit par peuple, provient de Pantiquité, à l’époque où les romains plantaient ce type d’arbres dans les lieux publics. De la famille des salicacées (Salicacea), le peuplier se différencie de son cousin le saule (Salix) par ses bourgeons résineux ainsi que ses feuilles longuement pétiolées. Environ 35 espèces de Populus ont été répertoriées à travers le monde.Le peuplier baumier (Populus balsamifera) peut atteindre jusqu’à 35 m de hauteur avec un diamètre de 1,3 m. Les feuilles mesurent de 7,5 à 12 cm, sont de forme ovoïde et se terminent en une pointe aiguë. L’écorce des jeunes arbres est lisse et d’un brun verdâtre alors que les adultes possèdent une écorce grise foncée avec des crêtes profondes et plates.
Le bois est mou et faible, de couleur brun pâle avec un aubier épais et presque blanc. Les bourgeons mesurent environ 2,5 cm de longueur et sont recouverts de cinq écailles. Ils produisent une résine collante et sont très odorants (1).
Les premières nations utilisaient le peuplier baumier à des fins domestiques et thérapeutiques. L’écorce était utilisée par la tribu des Ojibwa comme medium pour écrire. Le bois servait à solidifier les sacs que l’on posait sur les chevaux (3). Les bourgeons  étaient utilisés afin de traiter certaines pathologies telles que les rhumatismes, les brûlures, les maux de dents ainsi que les crises d’hémorroïdes. De plus, ils étaient fréquemment utilisés comme antiseptique en raison de leurs propriétés antibactériennes (12,13).
Les peupliers sont intéressants pour l’industrie forestière car ils poussent rapidement et se régénèrent facilement. Au Québec, ils sont récoltés principalement par les industries du bois d’œuvre et des pâtes et papiers.

Composition chimique

Plusieurs classes de produits naturels ont déjà été répertoriées dans le genre Populus et plus spécifiquement dans le Populus balsamifera. On retrouve des acides gras, des terpènes, des alcools aliphatiques ainsi que des polyphénols (15,16). La composition chimique varie généralement d’une espèce à l’autre. Des flavones, des fiavanones, des prostaglandines ainsi que des glycosides phénoliques ont tous été identifiés dans les bourgeons du peuplier baumier .
Plusieurs de ces composés sont largement distribués dans la nature et bien connusde la communauté scientifique. Par exemple, le pinocembrin et le galangin sont desflavonoïdes qui ont été identifiés dans la propolis (20). On retrouve également des acides phénoliques comme l’acide caféique et l’acide cinnamique dans les bourgeons du Populus  nigra (11).

Activités biologiques

Chaque classe de produits naturels répertoriée dans les bourgeons du peuplier baumier possède des caractéristiques propres à sa famille. Par exemple, les polyphénols sont constitués de plusieurs cycles phénoliques. On peut diviser les polyphénols en trois catégories : les tannins, les lignines et les flavonoïdes. En plus de leur propriété antioxydante, qui est considérée comme étant l’activité principale de cette classe, on lui prête aussi des effets bénéfiques contre le cancer et les maladies cardiaques .Les flavonoïdes sont réputés pour être d’excellents antioxydants mais certains ont également des activités anticancéreuses, antibactériennes et anti-inflammatoires (23). La quercétine figure parmi les composés les plus connus de cette famille. Elle est responsable de l’activité thérapeutique de plusieurs plantes médicinales (24). Cette molécule a également démontré une activité-inflammatoire significative (25). L’être humain peut retrouver des flavonoïdes en quantité appréciable dans des produits de consommation comme les agrumes, le thé et le raisin .Les chalcones sont des intermédiaires essentielles à la biosynthèse des flavonoïdes.
Elles sont composées de deux cycles aromatiques reliés par une chaîne de trois carbones. On retrouve également une cétone sur le premier carbone de cette chaîne. Des activités antifongiques, anti-tumorales, antibactériennes et anti-inflammatoires ont été démontrées pour ces composés (27,28).

Propolis

La propolis, une cire produite par les abeilles, est souvent composée en partie par des ingrédients provenant des bourgeons de Populus balsamifera (20). La propolis récupérée dans les ruches en périphérie d’une forêt riche en peuplier baumier contient probablement une proportion importante de leur résine. On retrouve la propolis sous la forme d’un sirop allant du brun foncé au vert pâle. Les abeilles récoltent les ingrédients dans leur environnement immédiat, ce qui explique les différences dans la composition des propolis en fonction de leur localisation géographique. Il a été possible de répertorier jusqu’à 150 composés dans cette matrice (29).
Alors qu’autrefois on attribuait que des propriétés physiques aux propolis (renforcement et réparation des parois de la ruche), des études récentes suggèrent que les abeilles pourraient également utiliser cette matrice pour repousser les parasites et prévenir certaines pathologies. La propolis est déjà disponible commercialement dans le rayon des produits naturels de plusieurs commerces. On peut la retrouver sous diverses formes : cire, baume, résine, etc. On lui prétend des activités antibactériennes et antifongiques, ainsi qu’une certaine efficacité pour réduire la douleur causée par les brûlures . Comme la composition de chaque propolis est variable, leurs propriétés thérapeutiques le sont tout autant.

Notions sur le développement de résistance bactérienne face aux antibiotiques utilisés en clinique et approche utilisée généralement pour la découverte de nouveaux antibiotiques

Les bactéries possèdent un système de défense contre les antibiotiques qui engendre un processus de résistance naturelle. En effet, lorsqu’une infection n’est pas totalement éliminée par le médicament, certaines bactéries ayant survécues au traitement se reproduisent et deviennent plus résistantes face à ce médicament. La posologie qui n’a pas été respectée ainsi que l’abus d’antibiotiques pour traiter des maladies n’ayant aucun lien avec les bactéries sont les causes principales de l’accélération du phénomène de résistance.
Pratiquement toutes les classes d’antibiotiques sur le marché peuvent être sujettes à ce phénomène en raison de mutations génétiques. Les cas les plus recensés sont ceux de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM). La demande pour de nouvelles classes d’antibiotiques est énorme. En effet, les bactéries développent des résistances non seulement envers une molécule en particulier mais également, dans quelques cas, envers certains dérivés moléculaires. Paradoxalement, il est quelquefois possible de retarder temporairement cette résistance en modifiant la structure chimique de l’antibiotique de façon particulière.
Il est de plus en plus difficile de découvrir de nouvelles classes d’antibiotiques. Au cours des 50 dernières années, seulement trois nouvelles structures moléculaires ont été introduites sur le marché. Deux de ces nouvelles classes (oxazolidinones et lipopeptides cycliques) n’ont été approuvées que pour certains cas et malgré que la platensimycine a été découverte récemment, la demande pour de nouveaux antibiotique demeure énorme.
L’objectif principal de ce projet de recherche est d’apporter une contribution scientifique au domaine des antibiotiques en identifiant les principaux composés bioactifs des bourgeons du peuplier baumier {Populus balsamiferd) et en évaluant leurs propriétés antibiotiques sur S.aureus, E.coli et le SARM. Comme objectif secondaire, les propriétés cytotoxiques de ces composés sur le carcinome du poumon (A549), l’adénocarcinome colorectal (DLD-1) et les fibroblastes normaux de la peau humaine (WSl) seront également évaluées.

Table des matières

1. CHAPITRE 1- INTRODUCTION 
1.1 Problématique
1.2 Revue de littérature
1.2.1 Populus balsamifera
1.2.2 Composition chimique
1.2.3 Activités biologiques
1.2.4 Propolis
1.2.5 Notions sur le développement de résistance bactérienne face aux antibiotiques utilisés en clinique et approche utilisée généralement pour la découverte de nouveaux antibiotiques
2. CHAPITRE 2 – MÉTHODOLOGIE 
2.1 Échantillonnage et préparation de l’extrait
2.2 Fractionnement primaire de l’extrait
2.2.1 Fractionnement de 2F par HPLC
2.2.1.1 Purification de 2F-H
2.2.2 Fractionnement de IF
2.2.3 Fractionnement de 3F
2.2.3.1 Fractionnement de la fraction 3F2-2
2.3 Considérations générales
2.3.1 Analyses HPLC
2.3.2 Analyses RMN
2.4 Activité biologique
2.4.1 Condition de croissance des cultures cellulaires
2.4.2 Analyses cytotoxiques
2.4.3 Analyses antibactériennes
2.4.4 Tests d’activité sur SARM
2.4.5 Diffusion du disque
3. CHAPITRE 3 – RÉSULTATS ET DISCUSSION 
3.1 Extraction des produits naturels des bourgeons
3.2 Fractionnement de l’extrait brut et évaluation de l’activité biologique des fractions
3.2.1 Fractionnement de 2F par HPLC
3.2.1.1 Fractionnement de 2FH
3.2.2 Fractionnement de IF
3.2.2.1 Fractionnement de 1F2
3.2.2.2 Fractionnement de 1F5 par HPLC
3.2.3 Fractionnement de 3F
3.2.3.1 Fractionnement de 3F2
3.2.3.1.1 Fractionnement de 3F2-2
3.3 Identification des composés isolés
3.3.1 Acides phénoliques (1,10)
3.3.2 Dihydrochalone (2-3,11-13,18)
3.3.3 Balsacone (4, 5 et 6)
3.3.4 Composés 7-9
3.3.5 Flavonoïdes (14-17)
3.3.6 Autres pics
3.4 Activités biologiques
3.4.1 Activités cytotoxiques
3.4.1.1 Composés 7, 8 et 9
3.4.1.2 Balsacones
3.4.1.3 Autres composés
3.4.2 Activités antibactériennes
3.4.2.1 Composés 7, 8 et 9
3.4.2.2 Balsacones
3.4.2.3 Autres composés
3.4.3. Activités antibactériennes sur SARM
4. CHAPITRE4-CONCLUSION
4.1 Conclusions générales
4.2 Perspectives futures
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES

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