Recherche d'inhibiteurs du Quorum Sensing chez Pseudomonas aeruginosa :

Christine ROQUES
CNRS UMR 5503,  Laboratoire de Génie Chimique,
Université de Toulouse, Université Paul Sabatier,
Département BioSym, Faculté de Pharmacie
TOULOUSE

Introduction et Objectifs

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pouvant provoquer de fréquentes et graves infections respiratoires chez les patients atteints de mucoviscidose. Cette bactérie est capable de coloniser le tractus respiratoire des patients en établissant au stade infectieux une structure très difficile à éliminer, appelée biofilm, résistante aux défenses de l’hôte et aux antibiotiques. La mise en place de ce biofilm est principalement régulée par un système de communication entre les bactéries, le Quorum Sensing (QS), lui-même contrôlé par de petites molécules, les HomoSérine Lactones (C4-HSL et C12-HSL) et la PQS. Ainsi, notre projet consiste à concevoir des molécules de structure proche (analogues) de celle de ces HSL et PQS afin d’inteférer avec la communication bactérienne et d’empêcher ou de limiter la formation de ce biofilm.    
L’objectif principal de notre projet est de concevoir et synthétiser des analogues basés sur les structures de  molécules naturelles, C4-HSL et PQS, afin d’inhiber la formation du biofilm à P. aeruginosa. Ces molécules seront ensuite évaluées pour leur activité anti-biofilm, seules ou associées entre-elles, afin d’obtenir la meilleure efficacité.   L’absence de cytotoxicité des analogues sur l’épithélium pulmonaire sera systématiquement vérifiée et leur activité sera analysée sur le modèle de criblage placé en conditions d’anaérobiose se rapprochant au maximum des conditions réelles de colonisation de la bactérie chez l’homme. Enfin, la meilleure association sera testée sur modèle murin, première phase indispensable avant tout développement clinique chez l’homme. L’objectif à plus long terme est de mettre au point un nouveau schéma thérapeutique, qui soit le plus efficace possible.
 

Résultats et Conclusions

Nous avons synthétisé plusieurs séries d’analogues structuraux de la C4-HSL et de la PQS. Nous avons évalué leur capacité à modifier, voire inhiber, la formation du biofilm chez P. aeruginosa PAO1 grâce à un protocole mis au point au laboratoire.     
Parmi les différentes séries d’analogues, plusieurs composés ont montré une activité inhibitrice de la formation du biofilm à 50 µM.  De plus, à la concentration de 500 μM, aucun des composés sélectionné ne montre d’activité antibactérienne sur cellules planctoniques, ce qui montre qu’ils possèdent bien une activité anti-biofilm, comme recherché. Enfin, les composés sélectionnés ne sont pas cytotoxiques envers les cellules pulmonaires MRC-5 (test au XTT) à la concentration de 500 µM.