La résistance aux antibiotiques est devenue un problème majeur dans la prévention et le traitement des infections bactériennes. Comme elles démontrent des activités inhibitrices in vitro contre un grand nombre de bactéries pathogènes cliniquement importantes, les bactériocines sont de plus en plus considérées comme une alternative potentielle aux antibiotiques conventionnels. Malgré cet énorme potentiel, leur utilisation est grandement limitée par les coûts élevés associés à leur production par fermentation. La synthèse chimique de ces dernières a été envisagée, mais aucune approche n’a donné jusqu’à maintenant un rendement qui puisse faire diminuer significativement les coûts de production. Dans le but de développer une voie de synthèse efficace pour ces peptides antibactériens, nous avons utilisé comme modèle la pédiocine PA-1, une bactériocine de classe IIa avec une activité anti-Listeria. L’optimisation de l’approche synthétique nous a permis d’augmenter les rendements de 1% à 45% et de concevoir des analogues avec des propriétés pharmacologiques améliorées comme une plus grande résistance à l’oxydation et à la lyse enzymatique. Cette importante réalisation nous a non seulement permis de produire la bactériocine en grande quantité, mais aussi déterminer sa structure tridimensionnelle et d’évaluer son impact sur le microbiote au niveau du tractus gastro-intestinal humain. L’approche développée s’est également avérée efficace pour la production d’autres bactériocines de la classe II comme la bactofencine A et permet de cibler davantage de pathogènes qu’on retrouve dans les différents secteurs alimentaire, vétérinaire et médical. En plus de décrire la synthèse et les études structure-activité de la bactofencine A, cet ouvrage présente les stratégies utilisées pour produire et déterminer la structure de la pédiocine PA-1 ainsi que les études sur son activité antimicrobienne et ses effets sur le microbiote dans le tractus gastro-intestinal. / Antibiotic resistance has become a major problem in the prevention and treatment of bacterial infections. As they demonstrate in vitro inhibitory activities against a large number of clinically important pathogenic bacteria, bacteriocins are increasingly seen as a potential alternative to conventional antibiotics. Despite this enormous potential, their use is greatly limited by the high costs associated with their production by fermentation. The chemical synthesis of the latter has been considered, but no approach has yielded so far a yield that can significantly reduce production costs. In order to develop an efficient synthetic route for these antibacterial peptides, we used as model the pediocin PA-1, a class IIa bacteriocin with anti-Listeria activity. Optimization of the synthetic approach allowed us to increase yields by 1% to 45% and to design analogues with improved pharmacological properties such as greater resistance to oxidation and enzymatic lysis. This important achievement allowed us to not only produce bacteriocin in large quantities but also to determine its three-dimensional structure and to evaluate its impact on the microbiota in the human gastrointestinal tract. The approach developed has also been shown to be effective for the production of other class II bacteriocins such as Bactofencin A and allows targeting more pathogens found in the different food, veterinary and medical sectors. In addition to describing the synthesis and structure-activity studies of Bactofencin A, this book presents the strategies used to produce and determine the structure of pediocin PA-1 as well as studies on its antimicrobial activity and its effects on microbiota. the gastrointestinal tract.

La flore buccale abrite plusieurs microorganismes qui vivent en équilibre homéostatique avec l'hôte. Cette flore n'est pas pathogène, mais elle peut le devenir en cas de rupture de cet équilibre, c'est le cas des candidoses buccales. Dans une telle situation, le recours aux médicaments devient nécessaire. Cependant, les drogues dirigées contre le pathogène peuvent avoir des effets secondaires très significatifs, en plus de la résistance que peuvent développer les microorganismes contre les agents antifongiques. Dans un tel contexte, le développement de nouvelles molécules pour contrôler l'invasion de Candida albicans (C. albicans) est nécessaire. Nous avons porté notre intérêt sur deux bactériocines utilisées dans l'industrie alimentaire pour leur pouvoir antibactérien : la nisine Z (lantibiotique) et la pédiocine PA-1 (non-lantibiotique) produites par des bactéries lactiques ou lacto-bactéries. L'objectif est d'étudier l'innocuité de ces deux bactériocines sur les cellules humaines et leur effet sur C. albicans. Pour ce faire, nous avons analysé les effets de ces deux bactériocines sur l'adhésion et la croissance des cellules épithéliales et des fibroblastes gingivaux. Puis nous avons analysé l'effet ±synergique¿ entre les bactériocines et les cellules humaines sur l'adhésion, la prolifération et la transformation de C. albicans. Nos travaux sur l'innocuité montrent que la nisine Z, à fortes concentrations, réduit l'adhésion et la prolifération des fibroblastes mais les cellules épithéliales semblent moins sensibles. En effet, le DL50 de la nisine sur les fibroblastes est d'environ 57 u.g/ml et de HOjug/ml pour les cellules épithéliales, après 72 heures. Contrairement à la nisine Z, nous avons observé pour les deux types cellulaires, une moins grande sensibilité à l'effet de la pédiocine PA-1, avec près de 80% de survie à 200 fig/ml. Pour ce qui est du potentiel antifongique, nos travaux suggèrent un effet ±synergique¿ ou plutôt additif entre les bactériocines et les cellules gingivales sur l'inhibition de l'adhésion de C. albicans et sur sa transformation, sans toutefois montrer un net effet fongicide.