La ciguatéra est une intoxication consécutive à l'ingestion de poissons porteurs de ciguatoxines. Classiquement liée à la prolifération des dinoflagellés ciguatérigènes, elle est favorisée par les perturbations naturelles ou anthropiques des écosystèmes coralliens. Or récemment, certaines cyanobactéries marines du groupe des Oscillatoriales (Hydrocoleum sp.) ont également été impliquées dans des intoxications de type ciguatéra. Dans ce contexte, l'objectif général de cette thèse est de mieux comprendre le déterminisme ciguatérique afin de mieux le prévenir. L'étude a constitué en un suivi écotoxicologique périodique de trois sites en Nouvelle-Calédonie : l'île de Lifou, réputée toxique ; la baie de Prony, en cours d'anthropisation ; l'atoll d'Ouvéa, réputé non ciguatérique, en ciblant spécifiquement l'étude de la diversité microbienne, l'évaluation de la toxicité à différents niveaux de la chaîne trophique (cyanobactéries, bénitiers, poissons) et la caractérisation des métabolites toxiques impliqués. Ce suivi environnemental a mis en évidence un complexe toxinique CTXs-like/cyanotoxines chez les Oscillatoriales dominant les écosystèmes dégradés, ainsi que les poissons et bénitiers inféodés à ces zones. Parmi les cyanotoxines détectées in situ, citons l'homoanatoxine-a (neurotoxine paralysante) présente à la fois chez Hydrocoleum lyngbyaceum et les bénitiers Tridacna maxima, et la palytoxine, révélée pour la première fois chez Trichodesmium erythraeum. Ces résultats originaux posent les bases d'un outil de surveillance sanitaire et écologique opérationnel d'un risque sanitaire en zone tropicale plus complexe que la ciguatéra telle qu'elle est connue actuellement.

Malgré leur existence ancienne et leur incidence dans la zone intertropicale, aucun traitement efficace, autre que symptomatique, n’est disponible à l’heure actuelle pour traiter les intoxications ciguatériques. La médecine traditionnelle à base de plantes vient alors au secours des populations. Dans la région du Pacifique, une des plantes les plus utilisées, et présentant des potentialités dans le traitement de la ciguatéra, est Heliotropium foertherianum Diane & Hilger. Toutefois, cette plante, de la famille des Borraginacées, est connue pour produire des alcaloïdes pyrrolizidiniques, composés hépatotoxiques. Dans ce travail, l’activité biologique sur cellules neuronales et la composition chimique d’H. foertherianum ont été étudiées, en vue d’une valorisation d’un extrait de cette plante. Dans un premier temps, la confirmation de l’activité biologique in vitro de l’extrait aqueux d’H. foertherianum et de ses principes actifs, les acides rosmarinique et caféique, a été apportée. Ensuite, la caractérisation chimique de l’extrait aqueux par CLHP-SM a mené à l’identification potentielle de 25 composés et à la vérification de l’absence des alcaloïdes pyrrolizidiniques. Enfin, l’étude des paramètres de récolte, de conservation et d’extraction des feuilles et extraits a permis de détailler les conditions nécessaires à l’obtention d’un extrait à la teneur maximale en principes actifs dont l’activité biologique serait garantie. Ainsi, la production locale d’un extrait d’H. foertherianum, dosé en principes actifs et dont l’innocuité est vérifiée, en tant que traitement contre les intoxications ciguatériques peut être sérieusement envisagée. / Despite its former existence and its impact in the intertropical zone, no effective treatment, other than symptomatic, is available to treat ciguatera fish poisoning yet. People can only rely on traditional herbal medicine. In the Pacific region, one of the most used plants, which is promising for the treatment of ciguatera fish poisoning, is Heliotropium foertherianum Diane & Hilger. However, this plant, from the Boraginaceae family, is known for producing hepatotoxic compounds such as pyrrolizidine alkaloids. In order to valorize this plant extract, its biological activity on neuronal cells and its chemical composition with the means of HPLC-DAD and HPLC-MS have been studied in this work. First, the in vitro biological activity of the aqueous extract of H. foertherianum and its active principles, rosmarinic and caffeic acids, was confirmed. Then the chemical characterization of the aqueous extract led to the possible identification of 25 compounds and the verification of the absence of pyrrolizidine alkaloids. Finally, the study of the harvest, conservation and extraction parameters of leaves and extracts permits to specify the conditions needed for obtaining an extract with high level of active principles and whose biological activity is guaranteed. Therefore, a local production of an extract from H. foertherianum as a treatment against ciguatera fish poisoning, dosed in active principles and whose safety is established, can be seriously considered.

La ciguatéra est une forme d’intoxication faisant suite à l’ingestion de poissons contaminés par des toxines appelées « ciguatoxines ». Cette intoxication endémique des régions tropicales est un problème économique et de santé non négligeable qui tend à prendre de plus en plus d’ampleur. L’essor du tourisme, le réchauffement climatique et la hausse des exportations internationales de poissons tropicaux favorisent l’expansion de la ciguatéra aux parties du globe au climat tempéré, jusqu’alors peu concernées par cette maladie. Les enjeux thérapeutiques et économiques de la ciguatéra sont de taille puisqu’il n’existe aucun moyen rapide et fiable de détecter un poisson contaminé et qu’aucun traitement efficace permettant sa prise en charge n’a actuellement été établi.Le prurit, terme médical désignant les démangeaisons est un symptôme notamment associé aux maladies de peau qui impacte grandement la qualité de vie des patients qui en souffrent.Ces dernières décennies, de nombreuses études scientifiques ont permis de mieux comprendre sa physiopathologie. Le prurit est un symptôme fréquemment observé chez les personnes atteintes de ciguatéra, d’où l’appellation « la Gratte », souvent employée pour faire référence à la pathologie.Dans le but d’étudier les mécanismes cellulaires à l’origine du prurit et des autres troubles sensoriels cutanés survenant lors de la ciguatéra, nous avons étudié l’effet des ciguatoxines sur un modèle in vitro de neurones sensoriels cocultivés avec des kératinocytes. Nous avons mis en évidence la libération dans le surnageant des neuropeptides de l'inflammation neurogène, SP et CGRP. L'effet d'antagonistes sélectionnés a été testé afin mettre en évidence les médiateurs impliqués dans la libération de neuropeptides. Par ailleurs, la signalisation cellulaire sous-jacente de cette sécrétion de neuropeptides a été étudiée par des expériences d’imagerie calcique réalisées sur neurones et kératinocytes.Les résultats obtenus valident notre coculture en tant que modèle de choix pour l’étude in vitro des mécanismes cellulaires, et plus généralement, dans les troubles neurocutanés impliqués dans le prurit ciguatérique. Parmi les antagonistes testés, une molécule s’est avérée particulièrement intéressante pour inhiber les effets constatés de la toxine. Ces résultats originaux, obtenus avec l’antagoniste d’un médiateur du prurit, présentent une perspective thérapeutique nouvelle et prometteuse, pour répondre à un enjeu de santé publique futur. / Ciguatera fish poisoning (CFP) is a seafood poisoning occurring after contaminated fish fleshes ingestion containing toxins called « ciguatoxines » (CTXs). This illness, originating from tropical and subtropical areas, is an economic and health problems which becomes substantial in relation to international tropical fishes export and tourism development, as well as global warming rise. Those factors contribute to CFP sprouting in non-endemic temperate climate regions which were not until then concerned by CFP. Economic and health stakes of CFP are important since no reliable and ready-to-use detection system for CTXs in fishes have been developed, along with no relevant cure has been established to treat CFP.Pruritus, medical term refer to itch, is a clinical sign usually associated to skin diseases which strongly alter patients’ quality of life. Last decades, several studies allowed to better understand pruritus pathophysiology. Interestingly, people suffering from CFP frequently present pruritus, hence designation “La Gratte” or “La Gratel (le)” employed in endemic areas.The aim of these works was to study cellular and molecular mechanisms of CTXs at the root of neurological cutaneous troubles occurring in CFP. Here, we evaluated CTXs effects on in vitro model composed of sensory neurons cocultived with primary keratinocytes, quantifying neuropeptides known to be involved in pruritus. Compiling knowledges about CFP and pruritus pathophysiology, some antagonists were tested to neutralize CTXs-mediated neuropeptide release. To deal with signaling pathways in depth of neuropeptide exocytosis induced by CTXs, mechanism known to be accurately regulated by calcium homeostasis, calcium imaging experiments were performed.Results obtained in this project confirm the use of such a model to elucidate cellular mechanism of CFP pruritus, but also constitute an alternative in vitro tool to study chemicals inducing abnormal cutaneous senses. Among antagonists tested, one stands out from the crowd and was proved to be effective to inhibit CTXs-evoked effects studied. Those originals results, collected with antagonist of pruritus mediator, show new and promiscuous therapeutic prospects for future health concern.

La ciguatéra, ichtyosarcotoxisme majoritairement rencontré dans la zone intertropicale, trouve son origine dans la consommation de poissons tropicaux contaminés par des neurotoxines marines, les ciguatoxines (CTXs). Ces polyéthers polycycliques synthétisés par les micro-algues du genre Gambierdiscus, se fixent de façon privilégiée aux canaux sodiques dépendant du potentiel. Cependant, ce seul mode d'action n'explique pas tous les symptômes observés dans la ciguatéra notamment les manifestations particulières de type inflammatoire. L'effet de deux toxines ciguatérigènes, la P-CTX-1B et la P-CTX-3C, ainsi que l'activité d'un analogue, la brévétoxine PbTx-3, sur la modulation des médiateurs de l'inflammation que sont les cytokines, a été caractérisé sur un modèle d'étude in vitro de cellules de macrophages murins RAW 264.7. Le suivi de l'expression génique au moyen de techniques de PCR quantitative a révélé que la P-CTX-1B est capable d'induire les cytokines pro-inflammatoires interleukine (IL)-1β, IL-6 et le Tumor Necrosis Factor (TNF)-α, et l'anti-inflammatoire IL-10. Par ailleurs, alors que les traitements proposés par la médecine occidentale sont essentiellement symptomatiques, la médecine traditionnelle propose l'utilisation de nombreuses plantes dont certaines sont capables de réduire les effets des CTXs in vitro et in vivo. La nécessité d'enrichir l'arsenal thérapeutique de la ciguatéra ainsi que l'implication probable des mécanismes inflammatoires dans cette pathologie nous ont conduits à caractériser le potentiel anti-inflammatoire de quatre plantes parmi celles traditionnellement employées dans le Pacifique. Les effets d'extraits aqueux de Cerbera manghas, Euphorbia hirta, Heliotropium foertherianum et Vitex trifolia sur la cinétique de synthèse des ARNm ainsi que sur la production des protéines cytokiniques, ont été étudiés sur le modèle d'induction de macrophages murins stimulés par un lipopolysaccharide bactérien (LPS). Les résultats montrent que E. hirta et V. trifolia possèdent les activités anti-inflammatoires les plus intéressantes et cette dernière a été sélectionnée pour de plus amples tests. L'extrait aqueux de V. trifolia montre la capacité à inhiber les cytokines pro-inflammatoires IL-1β, IL-6 et TNF-α et à induire l'anti-inflammatoire IL-10 dépendant du LPS. La finalité du projet doit permettre l'étude de principes actifs isolés des plantes sélectionnées et les composés d'intérêt pourront être testés sur modèle animal avant d'être validés sur l'homme. Ainsi de nouveaux traitements thérapeutiques de la ciguatéra pourront-ils être proposés. Mots clés : ciguatéra, ciguatoxine, cytokine, PCR quantitative, ELISA, physiopathologie, remèdes traditionnels, Vitex trifolia, Euphorbia hirta, Cerbera manghas, Heliotropium foertherianum.