Les maladies tropicales, notamment les parasitoses, constituent un problème de santé publique majeur dans les pays les moins avancés. Les rares traitements disponibles deviennent de moins en moins efficaces du fait de phénomènes de résistances, justifiant la recherche de nouveaux agents thérapeutiques possédant des mécanismes d'actions innovants. Les molécules électrophiles ayant dans leur structure un motif accepteur de Michael (AM) sont capables d'inhiber certains systèmes enzymatiques indispensables à la survie des parasites mais aussi de moduler la réponse immunitaire de l'hôte parasité, leur conférant ainsi des propriétés antiparasitaires. Dans ce contexte, ce travail de recherche a porté sur l'isolement de lactones sesquiterpéniques à partir de l'espèce Pseudelephantopus spiralis (Less.) Cronquist. Ces métabolites secondaires comportent dans leur structure des motifs AM et sont biologiquement très actifs. L'espèce P. spiralis a été choisie sur la base de critères chimiotaxonomiques, ethnopharmacologiques et suite au criblage de l'extrait éthanolique de ses feuilles sur Leishmania amazonensis (CI50=0,9 µg/mL). L'étude phytochimique de P. spiralis a conduit à l'isolement de 7 lactones sesquiterpéniques de type hirsutinolides à partir des extraits éther de pétrole, éthanolique et aqueux des parties aériennes de la plante. Ces molécules ont été identifiées par des techniques de spectroscopie (RMN, MS) puis testées in vitro sur deux modèles parasitaires : L. infantum et Plasmodium falciparum. Parallèlement, leur cytotoxicité a été évaluée sur deux lignées cellulaires saines afin de déterminer leurs indices de sélectivité. Deux de ces molécules, le diacetylpiptocarphol et la piptocarphine A, ont présenté une bonne activité sur les deux parasites mais ont manqué de sélectivité (IS<1). Ces deux composés ont également été testés pour leur effet sur la stimulation des monocytes/macrophages. Plus particulièrement, la promotion de l'expression de récepteur scavenger CD36 à la surface des macrophages et de l'enzyme cytoprotectrice Hème Oxygénase HO-1 a été évaluée. Le récepteur CD36 est impliqué dans la reconnaissance et la phagocytose non-opsonique des érythrocytes parasités par les Plasmodia et l'induction de HO-1 semble réduire la sévérité de trypanosomiases et paludismes chez modèles murins. Une étude par spectrométrie de masse haute résolution et fragmentations séquentielles réalisée au Louvain Drug Research Institute (Bruxelles) a permis d'étudier la fragmentation des hirsutinolides isolés afin de développer une méthode de détection par UHPLC-DAD-MS/MS de ces composés au sein d'un extrait. Cette méthode a été appliquée à la déréplication d'extraits de P. spiralis. / Tropical diseases, including parasitosis, are major public health problems in developing countries. The few existing treatments are becoming less effective due to the emergence of pharmacoresistances, justifying the search for new therapeutic agents with innovative mechanisms. Electrophilic compounds displaying in their structure a Michael acceptor moiety (MA) are able to inhibit some of the parasites enzymatic systems, essential for their survival, and are potent modulators of the parasited host immune response. This confers them antiparasitic properties. In this context, this work presents the isolation of sesquiterpene lactones from the species Pseudelephantopus spiralis (Less.) Cronquist. These secondary metabolites display MA moieties in their structure and are potent biological active compounds. The species Pseudelephantopus spiralis (Less.) Cronquist was chosen on the basis of chimiotaxonomical and ethnopharmacological criteria and due to the very good antileishmanial activity of the ethanolic extract of the aerial parts on Leishmania amazonensis (IC50=0.9 µg/mL). The phytochemical study of P. spiralis led to the isolation of 7 sesquiterpene lactones exhibiting a hirsutinolide-type core in their structure, isolated from petroleum ether, ethanolic and aqueous extracts of plant's aerial parts. The isolated compounds were identified by spectroscopic techniques (NMR, MS) and tested in vitro for their anti-parasitic potential against two models: L. infantum and Plasmodium falciparum. In parallel their cytotoxicity on two healthy cell lines was evaluated in order to determine their selectivity indexes. Two of the isolated compounds, diacetylpiptocarphol and piptocarphin A, displayed a good activity on both parasite models but lacked of selectivity (SI<1). These two compounds were also tested for their effects on the macrophages/monocytes stimulation. Especially the promotion of the expression of the scavenger receptor CD36 on macrophages surface and the cytoprotective Heme Oxygenase enzyme HO-1 was evaluated. CD36 receptor is involved in the recognition and the nonopsonic phagocytosis of Plasmodia-parasitized erythrocytes and HO-1 induction reduces the severity of trypanosomiasis and malaria in murine models. An analytical study using high resolution mass spectrometry and sequential fragmentation was led at the Louvain Drug Research Institute (Brussels) in order to study the fragmentation of isolated hirsutinolides and to develop a method for their detection by UHPLC-DAD-MS/MS in complex extracts. This was applied to the dereplication of P. spiralis extracts.

Le concept de la DOS (Diversity-Oriented Synthesis) est une nouvelle approche qui vise à générer des collections de petites molécules avec des hauts degrés de diversité et de complexité structurale. Diverses stratégies ont été mises en place pour y parvenir de manière la plus efficace possible à partir de simples substrats de départ.Dans ce contexte, ce travail de thèse a permis de montrer comment un processus domino avait tout le potentiel à être exploité en tant que formidable outil dans le cadre d’une approche DOS, générateur à la fois de complexité mais également de diversité structurale. Un précurseur connu et largement étudié pour son caractère exceptionnellement versatile a été valorisé dans ce contexte : la 3-formylchromone. Dans ce manuscrit, nous montrerons comment il est possible de moduler le cours d’un processus domino pour atteindre de hauts degrés de diversité structurale, à partir des chromones accepteurs de Michael-1,6 et d’amines primaires. Nous verrons en particulier comment le contrôle d'une ou de plusieurs étapes clefs des séquences réactionnelles impliquées peut être réalisé selon :(I) la modulation pertinente d’une ou plusieurs unité(s) de structure au sein des substrats de départ, (II) la modulation des paramètres réactionnels (solvants, température, additifs), et(III) l’induction d’un changement de réactivité au sein d’un intermédiaire réactionnel par addition d’un agent externe. / In the early 2000s a general consensus has emerged in which the molecular diversity within a given library of small molecules, rather than its size, has been recognized as a crucial requirement. Diversity-oriented synthesis (DOS) has emerged from this new paradigm. This novel approach aims to generate collections of small molecules with high degrees of structural diversity, in the most efficient way, starting from simple building-blocks. Since the generation of collections of structurally diverse small molecules in a DOS-driven approach constitutes a real challenge, diverse strategies have been set up for this purpose.In this line, this work has shed light on the great potential of a domino process as a valuable tool in a DOS-driven strategy, capable of generating both molecular diversity and architectural complexity. This study has been focused on the 3-formylchromone building block, a particular framework which has already proven being an exceptionally versatile precursor of molecular diversity. In this manuscript, we will highlight how it is possible to modulate the course of a domino process to achieve high degrees of molecular diversity, starting from the chromone based 1,6-Michael acceptors platform and primary amines as reaction partners. In particular we will show how it is feasible to control the course of particular steps involved in the domino process through: (I) the pertinent modulation of the Michael acceptors and the primary amines structures, (II) the modulation of the reaction parameters (solvent, temperature, additives), and (III) the tuning of the reactivity within a key reaction intermediate induced by the introduction of an external agent.