Nous avons étudié la croissance, sur des tissus en polyester, de nano-colonnes de ZnO par méthode hydrothermale. Un prétraitement par plasma a permis de générer des groupements polaires à la surface des fibres. Ces groupements permettent d’accrocher des nano-germes de ZnO à partir desquels d’effectue la croissance des cristaux de ZnO. La nature de la composition chimique de surface à chaque étape du traitement a été suivie par XPS. La morphologie et la structure des cristaux formés a été caractérisée par MEB, XRD et MET. La quantité totale de ZnO déposée sur le tissu a été déterminée par spectroscopie d’absorption atomique. La croissance de ces nano-colonnes de ZnO sur les microfibres de PET génère une structure rugueuse hiérarchique. Les tissus obtenus sont superhydrophiles : le mouillage et la capillarité de l’eau deviennent très importants et augmentent avec la concentration en germes. Après hydrophobisation avec l’ octadecyltrimethoxysilane (ODS), le tissu fonctionnalisé présente un effet lotus autonettoyant avec des angles de contact et de glissement de l’eau caractéristiques. L’effet chimique autonettoyant a été aussi mis en évidence avec la décoloration de solutions et de taches sous rayonnement UV. La cinétique de ces 2 effets photocalytiques a été étudiée avec différents colorants. Ce tissu présente un caractére antibactérien, il est donc aussi autonettoyant vis-à-vis des espèces biologiques Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa et Staphyloccocus aureus. Cette étude met en évidence les relations entre les procédés de nanostructuration de la surface des fibres dans les tissus et leurs propriétés autonettoyantes selon les 3 mécanismes proposés. / ZnO nanorods were grown on polyester fabric by hydrothermal method. The plasma treatment was carried out to generate the polar groups. These groups attached the ZnO seeds which provided the site for the growth of nanorods. XPS analysis was carried out to study the chemical composition of surface at each stage of growth. The morphology and crystal structure was characterized by SEM, XRD and TEM. The atomic absorption spectroscopy was carried out to determine the amount of Zn present on fabric in the form of nanorods. The growth of nanorods on microfibers of PET generated hierarchical roughness structure. The functionalized fabric showed superhydrophilicity: very high wettability and capillarity which increased with the increase in seed concentration. On modification with hydrophobic chemical (octadecyltrimethoxysilane ODS), the functionalized fabric showed physical self-cleaning (lotus effect) which was characterized by measuring water contact angle and water roll off angle. The chemical self-cleaning was studied by solution discoloration and stain degradation under the effect of UV light. It was found that solution discoloration followed first order kinetics whereas; stains were degraded by second order kinetics. The biological self-cleaning (antibacterial activity) was also observed on Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphyloccocus aureus. This study highlights the relationship between nanostructuring process of the fibers and self-cleaning properties according to the three proposed mechanisms.

La présence de bactéries et biofilms est une préoccupation permanente dans de nombreux domaines. Ils sont à l’origine de nombreux faits d’actualité qui ont un coût important pour le système de santé. L’objectif de notre travail visait à élaborer des films nanocomposite transparents contenant des particules métalliques nanométriques d'élément antibactérien (Ag ou Cu) immergées dans une matrice d’oxyde (TiO₂). La méthode de dépôt DLI-MOCVD (Direct Liquid Injection-Metal Organic Chemical Vapor Deposition) a été employée pour élaborer les films composites. Ce procédé permet le contrôle de la fraction molaire des précurseurs injectés dans le réacteur CVD et de revêtir des supports 3D (poreux). La croissance et la structure du dioxyde de titane (TiO₂) sont influencées par la présence du précurseur contenant l’élément antibactérien. La fraction molaire du précurseur (Ag ou Cu) modifie les caractéristiques physico chimiques et structurales des dépôts. L'activité antibactérienne est mesurée selon la norme JIS Z 2801:2000 avec S. aureus et E. coli en l’absence de lumière. Des essais antibactériens spécifiques ont été optimisés afin d'évaluer leur activité proche de condition réelle. La composition des dépôts influence fortement l’activité antibactérienne d’inactif à bactéricide. Des corrélations entre la microstructure et la composition des films et leurs propriétés antibactériennes sont discutées. / The presence of bacteria and biofilms is permanent concern in many fields. Their presences are at the origin of many events which have high costs for the health system. In this objective, this work aimed to elaborate transparent nanocomposite thin films which are composed of nanometric metallic particles of antibacterial element (Ag or Cu) embedded in an oxide matrix (TiO₂). The DLI-MOCVD process (Direct Liquid Injection-Metal Organic Chemical Vapour Deposition) was used to elaborate these thin films. This process allows the quantity of precursors injected into the CVD reactor to be controlled and porous body to be coated. The growth mechanisms and the structure of the Titanium dioxide (TiO₂) are influenced by the presence of the organic precursor which contains the antibacterial element. The mole fraction of precursor (Ag or Cu) modifies the physico-chemical and structural properties of films. The antibacterial activity was tested according to the standard JIS Z 2801: 2000 with S. aureus and E. coli without light Specific tests were optimised in order to evaluate their activity in environments more representative. The composition of coatings impacts strongly the antibacterial activities from inactive to bactericidal properties. Correlations between the microstructure and composition of films and their antibacterial properties are discussed.

L’augmentation des infections causées par des pathogènes résistants aux médicaments est devenue un problème de santé majeur dans le monde entier qui impose le développement de nouvelles stratégies destinées à empêcher la formation de biofilms et à éliminer les bactéries. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse a été la préparation de nanostructures complexes pour contrôler l’adhérence des cellules à des surfaces et inactiver les bactéries pathogènes. Ainsi, nous proposons différentes approches qui consistent en l’utilisation de : i) une couche micro-structurée de polystyrène polymérisé à l’aide d’un plasma (pPS), ii) la thérapie photodynamique à base de nanoparticules hybrides activées par un rayon laser dans le proche infrarouge (NIR) et iii) des nanoparticules de carbone fonctionnalisées par l’ampicilline, comme solutions possibles pour éliminer les bactéries. / The increase of infections by multi-drug resistant pathogens has become an important worldwide healthcare issue that requires the development of new strategies to prevent biofilm formation and to kill bacteria. In this context, the aim of this thesis was the design of complex nano-structures to control cells adhesion to surfaces and to inactivate pathogenic bacteria. To this end, we propose different strategies relying on the use of i) micro-structured plasma polymerized styrene (pPS) films, ii) particle-based photodynamic therapy combined with a pulsed laser in the near infrared (NIR) region and iii) ampicillin-functionalized, fluorescent carbon dots (CDs) as possible solutions for bacterial killing. Firstly, we performed a detail characterization of pPS films used as substrates to study the behavior of biological systems.

Ces travaux visaient à développer de nouveaux implants biodégradables se formant in situ pour le traitement des parodontites, les infections les plus fréquentes au monde. Ces implants permettront de délivrer localement le principe actif et de contrôler sa libération. L’un des pré-requis pour ces nouveaux systèmes est de présenter une bonne bioadhésion et des propriétés mécaniques permettant d’éviter une expulsion prématurée hors de la poche parodontale.Tout d’abord, de nouveaux implants se formant in situ avec un potentiel prometteur pour surmonter l'un des inconvénients majeurs liés au traitement local de la parodontite: l’adhérence limitée aux tissus environnants ont été développés. L'addition de diverses concentrations de différents types de plastifiants (l’acetyltributyl citrate, ATBC et le dibutyl sebacate, DBS) et de polymères adhésifs (l'hydroxypropyl méthylcellulose, HPMC) ont permis d’obtenir une augmentation significative de l’adhésion des implants à base de l’acide poly(lactique-co-glycolique) (PLGA). Ces systèmes sont formés in situ à partir des formulations liquides de N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP). Dans le même temps, une bonne aptitude à la déformation plastique des implants a été obtenue et les cinétiques de libération du principe actif souhaitées ont pu être affinées à l'aide de plusieurs outils de formulation. L'activité antimicrobienne de ce nouveau type d'implants se formant in situ, chargés à l’hyclate de doxycycline, a été démontrée en utilisant la méthode de diffusion en gélose sur plusieurs souches de Streptococcus isolées à partir de la microflore buccale des patients souffrant de parodontite.Ensuite, une meilleure compréhension des mécanismes de formation in situ des implants a été suivi en utilisant de différentes techniques tels que: la résonance paramagnétique électronique (EPR), la résonance magnétique nucléaire (1H NMR), le suivi de l’évolution de la masse et la cinétique de libération du principe actif dans différentes conditions, la microscopie optique, la chromatographie d'exclusion stérique (SEC). Des implants se formant in situ à base de PLGA, d’ATBC, de chlorhydrate de minocycline, de NMP et d’HPMC, ont été préparés et caractérisés en détail in vitro. Ces résultats ont révélé une vision approfondie sur les phénomènes physico-chimiques impliqués dans la formation de l'implant et sur le contrôle de la libération du principe actif. Par exemple, les effets de l'ajout d’HPMC dans la formulation, qui améliore l'adhérence de l'implant et réduit le gonflement, ont pu être expliqués. De manière importante, les implants se formant in situ ont efficacement empêché la croissance bactérienne dans les poches parodontales des patients. Enfin, l’impact de la composition des implants sur la performance des systèmes a été étudié. Afin d’élucider ces relations, des techniques de caractérisation de pointe, telles que l'analyse EPR ont été utilisées. Il est intéressant de noter que l’ajout d’HPMC et de PLGA de plus faible poids moléculaire a légèrement diminué la libération du principe actif, alors que dans le cas de PLGA de poids moléculaire plus élevé, la vitesse de libération a substantiellement augmenté. Ces tendances peuvent être expliquées en se basant sur la cinétique du transport de masse au cours de la formation de l'implant et des structures internes des systèmes. En outre, l'activité antimicrobienne des implants contre les micro-organismes présents dans les poches parodontales de patients atteints de parodontite a été évaluée. Ces systèmes gênent plus efficacement la croissance des bactéries pathogènes que celle des micro-organismes physiologiques. Ainsi, une recolonisation de la flore saine dans les poches des patients peut être envisagée in vivo. / This work aimed to develop new biodegradable in situ forming implants for the treatment of periodontitis, the most common infections in the world. These implants would locally deliver the active ingredient and control its release. One of the prerequisites for these new systems is to provide a good bioadhesion and mechanical properties to prevent premature expulsion from the periodontal pocket. Firstly, new in situ forming implants with promising potential to overcome one of the major drawbacks for the local treatment of periodontitis: limited adhesion to the surrounding tissue were developed. The addition of various concentrations of different types of plasticizers (acetyltributyl citrate, ATBC and dibutyl sebacate, DBS) and adhesive polymers (hydroxypropyl methylcellulose, HPMC) resulted in a significant increase in the adhesion of poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA)-based implants. The systems are formed in situ from N-methyl pyrrolidone (NMP)-based liquid formulations. Importantly, at the same time, good plastic deformability of the implants could be provided and desired drug release patterns could be fine-tuned using several formulation tools. The antimicrobial activity of this new type of in situ forming implants, loaded with doxycycline hyclate, was demonstrated using the agar well diffusion method and multiple Streptococcus strains isolated from the oral microflora of patients suffering from periodontitis.Secondly, a better understanding of the mechanisms of the in situ implant formation was followed using different techniques such as electron paramagnetic resonance (EPR), nuclear magnetic resonance (1H NMR), mass change and drug release measurements under different conditions, optical microscopy, size exclusion chromatography (SEC). The in situ forming implants containing PLGA, ATBC, minocycline hydrochloride, HPMC and NMP were prepared and characterized in detail in vitro. Based on these results, deeper insight into the physico-chemical phenomena involved in implant formation and the control of drug release could be gained. For instance, the effects of adding HPMC to the formulations, resulting in improved implant adherence and reduced swelling, could be explained. Importantly, the in situ formed implants effectively hindered the growth of bacteria present in the patients’ periodontal pockets.Finally, the impact of the composition of the implants on system performance was investigated using advanced characterization techniques, such as EPR analysis. Interestingly, HPMC addition to shorter chain PLGA slightly decreased drug release, whereas in the case of longer chain PLGA the release rate substantially increased. These tendencies could be explained based on the mass transport kinetics during implant formation and the systems’ inner structures. Furthermore, the implants’ antimicrobial activity against microorganisms present in the periodontal pockets of patients suffering from periodontitis was evaluated. Interestingly, these systems more effectively hinder the growth of pathogenic bacteria than of physiological microorganisms. Thus, a re-colonization of the patients’ pockets with healthy flora can be expected to be favored in vivo.

Le développement de composés de coordination biologiquement actifs (antimicrobiens, les anti-inflammatoires, les antifongiques, les anti-oxydants et les anticancéreux) est un domaine de la chimie inorganique en évolution rapide, susceptible d'avoir un impact direct sur l'amélioration de la qualité de la vie. Les complexes métallo-antibiotique tirent parti de l'effet synergique pour aboutir à une activité pharmacologique améliorée. La reconnaissance du rôle des ions métalliques dans les systèmes biologiques et dans le traitement de diverses maladies attire l'attention sur les avantages d'étudier l'interaction des ions métalliques avec les molécules de médicaments organiques. Dans la continuité avec les travaux précédents de l’équipe, nous nous intéressons à la synthèse de nouvelles familles de complexes métaux-antibiotiques associant l’activité antiseptique d’un ion métallique à un ou deux types de molécules bioactives. Leurs actions additives doivent avoir un effet synergique et conduire à des traitements plus efficaces et devraient fortement minimiser les risques d'apparition de bactéries mutantes. Au cours de ce travail, nous avons réussi à synthétiser le premier complexe métal-antibiotique associant deux types d'antibiotiques différents comme ligands du Zn(II). Des études comparatives montrent qu'il a une meilleure activité antibactérienne contre E. Coli, E. Aureus, E. Feacalis que les antibiotiques parents et les complexes ne contenant qu'un seul de ces antibiotiques. Cela ouvre un nouveau concept appelé « Assemblage de Biomolécules Multi-actifs, ABM ». De plus, nous décrivons la synthèse et la caractérisation de nouveaux ligands antimicrobiens trifluorométhylés / Development of novel coordination complexes with diverse biological activities (antimicrobial, anti-inflammatory, antifungal, antioxidant and anticancer) is a rapidly evolving field of inorganic chemistry with potential direct impact on quality of life. Metal–drug complexes are of increasing interest in bioinorganic chemistry, leveraging the synergistic effect to lead to compounds with improved pharmacological activity. The recognition of the role of metal ions in biological systems and in treatment of various diseases calls attention to the benefits of studying the interaction of metal ions with organic drug molecules. In continuation with previous works of team, we focus here on the synthesis of new families of metal-antibiotic complexes associating, on one single-molecule, the antiseptic activity of a metal ion with the bioactivity of one or two type of bioactive molecules. Their additive actions have a synergetic effect and lead to more effective and shorter treatments and should strongly minimize the risks for appearance of bacteria mutants. In this work, we succeeded to synthesis the first metal-antibiotic complex associating two types of different antibiotic as ligands with Zn(II). The structure in the solid state of this new complex was established together with the studies of the chemical-physical properties. Comparative studies show it has a better antibacterial activity against (E.Coli, E,Aureus, E.Feacalis ) than parent antibiotics and complexes with only one of the antibiotic. This open a new concept named as Multi-Active Biomolecule Assembly. Moreover, the synthesis and characterisation of new trifluorométhylated antimicrobial ligands are described

Il y a de nos jours un besoin urgent de découvrir de nouveaux médicaments pour relever le défi de la multirésistance dans le traitement des infections bactériennes et le cancer. Dans cette perspective, des bases de Schiff dérivées de dithiocarbazates et leurs complexes métalliques correspondants sont des candidats intéressants puisqu'ils peuvent être facilement synthétisés et permettent une grande diversité de coordination. Dans cette étude, des complexes tetradentes et bidente ont été préparés. Les ligands et complexes synthétisés ont été entièrement caractérisés par différentes méthodes spectroscopiques et physico-chimiques dans le solide et en solution. L'activité antibactérienne de ces complexes a ensuite été étudiée et a permis de sélectionner un complexe " leader " (plus efficace, stable et fonctionnalisable). Ce complexe a alors été modifié afin d'augmenter sa stabilité en milieux biologique, sa solubilité dans l'eau ainsi que son activité. Il a été conjugué avec différentes entités : des peptides pénétrants, un polyéthylène glycol (PEG) et un peptide inhibiteur des pompes d'efflux bactériennes. Ces complexes ont montré une remarquable activité antibactérienne sur neuf souches de bactéries Gram-positives et Gram-négatives et en particulier, ils se sont avérés très efficaces contre S.aureus. L'activité anti-cancéreuse des complexes non-conjugués a également été étudiée et les complexes de cuivre sélectionnés et testés sur des cellules de cancer du sein ont montré une cytotoxicité élevée. Ceci met en évidence la pertinence d'utiliser les complexes métalliques, pour à la fois stabiliser les ligands et générer des composés plus actifs. / There is an urgent need to discover new drugs with novel mechanisms of action, higher activity and improved selectivity to address the severe challenge of multidrug resistance in treating bacterial infections and cancer. In view of this, Schiff bases derived from S-substituted dithiocarbazate and their corresponding metal complexes with a plethora of potentially exciting biological activities and coordination chemistry are attractive candidates. Metal complexes of tetradentate NNSS and bidentate NS ligands have been prepared. The compounds were fully characterized with various physico-chemical and spectroscopic methods in solution and solid state. Conjugation of the most promising antimicrobial compound to various moities (polyarginine, polyethylene glycol (PEG) and an bacterial efflux pump inhibitor) was achieved to prepare improved therapeutic agents. The nanoarginines (R9) derivatives showed the most encouraging synergistic effect upon conjugation and complexation to copper ion with enhanced water solubility, bacteria cell membrane permeability and bioactivity. The Cu(II) R9 derivatives possess remarkable antibacterial activity against a wide spectrum of bacteria and in particular, highly efficacious against S. aureus. This show that the conjugation of polyarginine to dithiocarbazate compounds can greatly influence their therapeutic potential. Cytotoxic assay was also carried out for selected non-conjugated compounds. All the selected Cu(II) complexes assayed against breast cancer cells lines exhibited good cytotoxicity. This work highlights the relevance of the strategy that consists of using metal complexes to stabilize the ligands and improve their bioactivity.

La mammite est une inflammation de la mamelle, le plus souvent, en réponse à une invasion d’origine bactérienne. L’utilisation d’antibiotiques pour le traitement de cette pathologie n’est pas la solution idéale. Outre les problèmes engendrés pour la qualité du lait, l’apparition de résistance et l’inefficacité des traitements nécessitent de développer des méthodes alternatives. L’objectif de ces travaux de thèse était de vérifier si l’utilisation d’huile de tournesol ozonée comme moyen de lutte alternatif contre les mammites est envisageable. Dans un premier temps, l’effet des conditions d’ozonation sur la composition et sur l’activité antibactérienne de l’huile ozonée a été étudié pour déterminer les conditions optimales de synthèse d’un agent antibactérien. Les résultats ont montré que l’ajout d’eau et l’augmentation de la durée de la réaction permettaient l’obtention de valeurs d’indice de peroxyde plus élevées et d’une meilleure activité antibactérienne mettant en évidence la relation existant entre ces deux paramètres. Par la suite, l’activité antibactérienne d’huile de tournesol ozonée a été évaluée in vitro sur 59 espèces bactériennes isolées de cas déclarés de mammites chez des brebis. Le produit testé a prouvé son efficacité contre toutes les souches étudiées avec des concentrations minimales inhibitrices de croissance comprises entre 0,625 et 20 mg/mL. L’homologation de l’huile de tournesol ozonée comme préparation vétérinaire requiert d’avoir des données sur sa stabilité thermique et d’identifier les molécules actives. Les travaux menés ont montré que la composition de l’huile de tournesol ozonée stockée à −20 °C ou à +4 °C n’évoluait pas pendant une durée d’un an. Au contraire, des températures de stockage plus élevées entrainaient rapidement une diminution de l’indice de peroxyde et une augmentation de l’acidité. Cependant, ces modifications n’ont pas eu d’effet sur l’activité antibactérienne qui a gardé une valeur constante. Ces observations ont permis d’émettre des hypothèses sur l’identité des molécules actives. L’activité antibactérienne des huiles ozonées serait due à la présence d’ozonides, d’hydroperoxydes et d’acides nonanoïque et azélaïque. L’étude de la réaction d’ozonolyse sur un composé modèle, l’oléate de méthyle, a permis d’affiner ces hypothèses. En effet, l’activité antibactérienne spécifique de différentes fractions obtenues après purification d’oléate de méthyle ozoné a été évaluée. Toutefois, les ozonides purifiés et caractérisés par RMN n’ont pas montré d’activité dans la gamme de concentration testée. L’activité antibactérienne de l’huile de tournesol ozonée peut donc être attribuée aux hydroperoxydes, aux aldéhydes et aux acides carboxyliques à chaines courtes.

Trois inquiétudes, actuellement, dans le monde de la microbiologie médicale : la fréquence des infections nosocomiales, d'origine bactérienne dans plus de 60% des cas, la multiplication et la dissémination des résistances bactériennes, mais aussi la pénurie annoncée en molécules antibiotiques et antiseptiques. Il est indispensable de trouver de nouvelles molécules antibactériennes, avec un mécanisme d'action innovant. Nous présentons dans cette étude, l'évaluation d'une molécule innovante, calixarène purement synthétique, le para-guanidinoéthylcalix[4]arène (Cx1). Dans une 1ère partie de ce travail, nous avons montré que cette molécule se caractérise par : (i) une activité antibactérienne à large spectre, conservée sur des isolats cliniques tels que les SARM, les ERG ou les EBLSE ; (ii) une activité rapidement bactéricide, concentration-dépendante ; et (iii) une absence de cytotoxicité in vitro. Des interactions de type synergie sont obtenues avec de nombreux antibiotiques (ß-lactamines, fluoroquinolones, rifampicine, acide fusidique, tigécycline…) ; aucun antagonisme n'a été observé. Dans une 2ème partie, nous avons souligné l'absence de sélection de mutants résistants in vitro, après 30 passages, pour S. aureus et P. aeruginosa. Pour E. coli, des mutants résistants stables sont sélectionnés au delà de 15 ou 20 passages, avec un effet inoculum. Enfin, dans une 3ème partie, nous avons recherché la ou les cible(s) du Cx1 par diverses techniques, innovantes (microélectrophorèse, microscopie à force atomique) ou plus classiques (cytométrie en flux, liaison au LPS/LTA). L'ensemble des données recueillies converge vers l'existence d'une cible ou plusieurs cibles pariétales (liaison au LPS et au LTA, à d'autres structures ?). L'activité du Cx1 résulte en une modification des propriétés pariétales (densité de charge de surface, souplesse hydrodynamique, perméabilité membranaire) et en une augmentation de la rigidité bactérienne (pression osmotique). En conclusion, le Cx1 possède un potentiel intéressant en terme de nouvel antibactérien, mais de nombreuses inconnues demeurent encore concernant son mécanisme d'action. Cela laisse ouverte la porte à de nombreuses voies de recherche afin de mieux appréhender les cibles de cette molécule, et d'en optimiser les propriétés. / The progressive reduction of the therapeutic effectiveness of the available antibiotics and antiseptics as a result of the spread of antimicrobial resistance underlines the urgency of the development of new classes of drugs for the treatment of infectious diseases. The major challenge is to find drugs that act against multiple multidrug-resistant strains, with a real new mechanism of action. The work presented here is an evaluation of the potential of the para-guanidinoethylcalix[4]arene (Cx1), as a new innovative antibacterial. In the first part of this work, we have demonstrated that Cx1 possess: (i) a broad-spectrum with an activity conserved against multidrug-resistant isolates such as MRSA, VRE or ESBL-producing Enterobacteriaceae; (ii) a rapid bactericidal and concentration-dependant activity; and (iii) an absence of cytotoxicity in vitro. Checkerboard studies have underlined a large number of synergies with numerous antibiotics (ß-lactamins, fluoroquinolones, rifampicin, fusidic acid, tigecycline…) ; no antagonism have been observed. In the second part, we have showed that Cx1 was not able to select resistant mutants with S. aureus and P. aeruginosa. For E. coli, we have observed resistant mutants beyond 15 or 20 passages, with inoculums effect. In the last part of this work, we have used various techniques in order to elucidate mechanism of action of Cx1: innovative techniques (microelectrophoresis, atomic force microscopy),and other more classical (flow cytometry, LPS/LTA sequestration). All data obtained conduct us to confirm our first hypothesis: Cx1 possess one or many targets on bacterial cell wall, and its activity was translated by wall changes (surface charge density, hydrodynamic properties, membrane permeability), and increase of bacterial rigidity (increase of turgor pressure). In conclusion, Cx1 appears as a good candidate as new antibacterial or adjuvant in anti-infectious therapy, but its real mechanism of action remains unknown. Numerous research ways remain to be investigated in order to better understand of targets of Cx1, and to optimize its antibacterial properties.

Ces travaux de thèse portent sur l'étude pluridisciplinaire (biochimique, physicochimique, microbiologique) de l'amélioration des qualités aromatiques du Poro, fromage artisanal mexicain au lait cru, afin d'en allonger sa durée de commercialisation sur le marché mexicain. Pour cela, après une caractérisation physicochimique du fromage, différentes techniques d'encapsulation dans l'enrobage de paraffine du fromage ont été testées. Par ailleurs, l'activité inhibitrice de Carnobacterium maltaromaticum LMA28, isolée à partir d'un fromage à pâte molle, a aussi été étudiée vis-à-vis de L. monocytogenes pour une application en industrie fromagère. L'évaluation sensorielle a permis de construire une cartographie des préférences internes pour le fromage Poro. Dans un second temps nous nous sommes intéressée à masquer l'apparition de défauts olfactifs dans le Poro : L'encapsulation de C. maltaromaticum LMA28 est une meilleure alternative pour la libération de 3-méthylbutanal par rapport à l'encapsulation directe du 3-méthylbutanal. Enfin, d'un point de vue microbiologique, aucune trace de contamination fécale n'a été retrouvée dans les produits. Les principales souches de bactéries lactiques isolées dans le fromage ont été : L. plantarum, L. pentosus, L. farciminis, L. rhamnosus. L'effet de quatre facteurs (C. maltaromaticum, concentration en NaCl, temps et pH) et de leurs interactions sur la croissance de L. monocytogenes inoculée dans deux milieux de culture (TSB- YE et lait écrémé) a été étudié. La concentration de C. maltaromaticum LMA28 s'est révélée être le facteur déterminant pour obtenir une inhibition de L. monocytogenes dans les deux milieux de culture testés / This thesis focuses on the interdisciplinary study (biochemical, physicochemical, microbiological) in order to improve sensory qualities and, more specifically, aromatic profile of Poro cheese in order to extend its commercialization period on the Mexican market. After cheese characterization, several encapsulations techniques were tested into cheese paraffin coating. Moreover, inhibitory activity of C. maltaromaticum LMA28 isolated from a soft cheese against L. monocytogenes was also studied. Sensory evaluation led to a preferences internal mapping. It appeared that C. maltaromaticum LMA28 encapsulation was a better alternative for the 3-methylbutanal release compared with 3-methylbutanal direct encapsulation to improve off-flavor apparition in Poro. Sensory experiments performed on Babybel® (cheese model) showed a difference between the sensory perceptions of cheese coated containing or not C. maltaromaticum LMA28. Micro-encapsulation in calcium alginate is a quick encapsulation technique, simple, inexpensive and easy to implement even for a small-scale productions. Finally, from a microbiological point of view, no trace of fecal contamination was found in the products. The main strains of lactic acid bacteria isolated were cheese: L. plantarum, L. pentosus, L. farciminis, and L. rhamnosus. The effect of four factors (C. maltaromaticum, NaCl concentration, time and pH) on L. monocytogenes growth, inoculated into two culture media (TSB -YE and skim milk). The C. maltaromaticum LMA28 concentration appeared to be the determining factor for L. monocytogenes inhibition in both media tested

La mucoviscidose est une maladie génétique grave et évolutive dont les atteintes pulmonaires sont, aujourd’hui, les causes principales de décès des patients. Du fait de l’absence ou du dysfonctionnement du canal chlore CFTR, les patients atteints de mucoviscidose présentent un mucus hypervisqueux notamment au niveau des voies respiratoires. Ce mucus est un environnement favorable à la colonisation par des bactéries opportunistes telles que le Staphylococcus aureus ou le Pseudomonas aeruginosa. La chronicité des infections couplées avec une inflammation importante conduisent à la dégradation progressive des fonctions respiratoires. Actuellement, hormis la greffe coeur/poumon, aucun traitement curatif n’est encore accessible pour l’ensemble des patients. L’approche par thérapie génique apparait être une bonne stratégie pour tenter de guérir tous les patients indépendamment du type de mutations dont ils sont porteurs. Il s’agit d’apporter une copie saine du gène CFTR à l’intérieur des cellules afin que celles-ci expriment une protéine fonctionnelle. Pour ce faire, de nombreuses barrières sont à franchir. Parmi elles, la présence de bactéries dans l’environnement cellulaire est un frein s’opposant au transfert de gènes notamment par vecteurs. Il semble pertinent de développer une formulation multifonctionnelle permettant d’une part d’éliminer les bactéries en surface et d’autre part, de transfecter les cellules cibles. Cette formulation doit rester efficace après qu’elle ait été aérosolisée. Au cours de ce travail, plusieurs formulations, incorporant des lipides cationiques et des composés argent, ont été mises au point. / Cystic fibrosis is a genetic disease with lung damages as the current main causes of death. Due to the absence or dysfunction of the CFTR chloride channel, CF patients have hyper-viscous mucus, particularly in the respiratory tract. This mucus is an environment favorable to infection development by opportunistic bacteria such as Staphylococcus aureus or Pseudomonas aeruginosa. The chronicity of infections coupled with significant inflammation leads to the progressive degradation of respiratory functions. Currently, apart from the heart-lung transplantation, no cure is still available for all patients.The approach by gene therapy appears to be a good strategy to cure all patients regardless of the type of mutations they have. It is a matter of bringing a healthy copy of the CFTR gene into the cells so that they express a functional protein. To do this, many barriers must be overcome. Among them, the presence of bacteria in the cellular environment is a brake against the transfer of genes in particular by vectors. It seems pertinent to develop a multifunctional formulation that on the one hand eliminates surface bacteria and on the other hand transfect the target cells. This formulation must remain effective after it has been aerosolized. During this work, several formulations, incorporating cationic lipids and silver compounds, have been developed.