Le plus grand défi qui se pose pour les générations actuelles et futures est celui des changements climatiques. Les impacts se feront sentir pour les humains, les sociétés, mais aussi pour les écosystèmes. Ces changements climatiques entrainent déjà des modifications de la faune et la flore des écosystèmes autour du globe et il est accepté que les régions du Nord subiront les modifications les plus drastiques de leurs conditions menaçant ainsi les ressources naturelles qu'elles renferment. De nombreux secrets et les connaissances associées pourraient donc disparaitre avec les changements climatiques. Les plantes et les lichens produisent toute une kyrielle de molécules jouant divers rôles dans leur croissance, leur survie, leur reproduction, leur communication, etc. Un nombre considérable de ces produits naturels issus de végétaux sont d'ailleurs utilisés en pharmaceutique, en cosméceutique, en cosmétique, en parfumerie, en alimentation, etc. Les organismes produisent des métabolites en réponse aux stress qu'ils subissent et ces stress sont très différents dans la nordicité en comparaison des autres écosystèmes de la planète ce qui peut avoir un impact sur la composition moléculaire des végétaux et des autres organismes qui s'y trouvent. Le métabolome de végétaux issus de la nordicité a été étudié, en analysant les huiles essentielles de Rhododendron groenlandicum, Rhododendron subarcticum et Myrica gale, ainsi que la fraction volatile de Betula glandulosa par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Les huiles essentielles ont été comparées à des huiles essentielles des mêmes espèces ne provenant pas de la nordicité. Pour Betula glandulosa, il s'agissait de la première investigation de sa fraction volatile. Les huiles essentielles des deux Rhododendron ont également été évaluées pour diverses activités biologiques. Aussi, l'impact de la nordicité a été évalué en développant une méthodologie permettant la comparaison de la composition en métabolites secondaires d'échantillons de lichens prélevés à différentes latitudes. / The biggest challenge for current and future generations is climate change. Impacts will be felt by humans and society but also by ecosystems. Climate change already modifies fauna and flora around the world and the most intense modifications of ecosystem conditions will take place in the northern regions. The natural resources found in northern regions have a great potential. Their ecosystems are still full of secrets, knowledge that could very well disappear with climate change. Plants and lichens produce a variety of molecules playing diverse roles in their growth, their survival, their reproduction, their communications, etc. and a great number of natural products from plants are used in pharmaceuticals, cosmeceuticals, cosmetics, perfumes, foods, etc. Organisms produce secondary metabolites in response to stresses they are enduring and those are very different in northern regions compared to ecosystems elsewhere, which certainly have an impact on molecular composition of plants and other organisms evolving there like lichens. Metabolome of some plants from Nunavik have been studied, by analysis of essential oils from Rhododendron groenlandicum, Rhododendron subarcticum and Myrica gale and of the volatile fraction of Betula glandulosa by gas chromatography-mass spectrometry. Those essential oils have been compared with essential oils from the same species growing outside Nunavik. The investigation of volatile fraction from Betula glandulosa was the first ever. Essential oils from both Rhododendron species have been submitted to biological activity assays. Also, the impact of latitude has been examined by developing a method allowing comparison of secondary metabolites in lichens collected over a gradient of latitudes.

Dans ce projet de recherche, les propriétés antibactériennes et le potentiel anti-destruction tissulaire des polyphénols du thé vert, plus particulièrement l’épigallocatéchine-gallate (EGCG), ont été évalués. Dans un premier temps, l’effet antibactérien d’un extrait de thé vert et de l’EGCG a été déterminé sur trois bactéries parodontopathogènes d’importance, soit Porphyromonas gingivalis, Aggregatibacter actinomycetemcomitans et Fusobacterium nucleatum. Les concentrations minimales inhibitrices se sont avérées être entre 1000 et 62,5 µg/ml. De plus, des effets synergiques et additifs des polyphénols du thé vert ont été observés lorsqu’utilisés en association avec le métronidazole ou la tétracycline, des antibiotiques couramment utilisés en thérapie parodontale. Dans un deuxième temps, un modèle de co-culture constitué de fibroblastes gingivaux intégrés dans un gel de collagène et recouvert de macrophages a été utilisé pour évaluer la capacité des polyphénols du thé vert à inhiber la sécrétion de métalloprotéinases matricielles (MMPs), notamment les MMP-3, MMP-8 et MMP-9. Il a été démontré que les polyphénols du thé vert atténuent la sécrétion des MMPs par le modèle de co-culture. En conclusion, les résultats de cette étude ont apporté des évidences supportant le potentiel des polyphénols du thé vert en vue d’une utilisation préventive et thérapeutique pour le contrôle des maladies parodontales.

La première étape de ce travail visait à caractériser l’impact du calcium sur les interactions entre la β-lactoglobuline (β-lg) et l’epigallocatéchine-3-gallate (EGCG). Il a été démontré que le calcium avait un impact important sur la taille des agrégats formés et leur potentiel-zêta (ζ). De plus, l’analyse de la composition de ces complexes a démontré un impact important du calcium sur la rétention d’EGCG par ces particules. Différents types d’interactions entre la protéine, la catéchine et le calcium (par exemple. électrostatiques, hydrophobes et hydrogènes) sont suggérés comme étant responsables des caractéristiques observées. La deuxième étape visait à déterminer l’impact de différentes concentrations de calcium sur les interactions entre la β-lg et l’EGCG. Cette deuxième étape a permis de démontrer que l’effet du calcium sur l’augmentation de la taille de particule ainsi que sur le changement de potentiel-ζ était seulement possible en présence d’EGCG. Cet effet serait principalement dû à la formation de ponts calciques (EGCG/calcium/EGCG) pouvant créer un réseau responsable de l’augmentation de la taille des particules. La troisième et dernière étape de ce travail visait à déterminer si les complexes formés par la β-lg, l’EGCG et le calcium pouvaient améliorer la réponse glycémique chez des souris C57BL/6 soumis à un test oral de tolérance au glucose. Il a pu être démontré que la β-lactoglobuline seule avait un effet bénéfique sur la glycémie postprandiale. L’ensemble de ces résultats démontre que la présence du calcium a un effet important sur les interactions entre la protéine laitière et la catéchine du thé vert et sur la taille des agrégats résultants. Par ailleurs, la protéine seule semblait avoir le plus grand effet sur la réponse métabolique indiquant que des interactions avec l’EGCG et le calcium n’avaient que peu d’effet sur l’activité métabolique de la β-lg. / The first step of this work aimed to determine the impact of calcium on the interactions between β-lactoglobulin (β-lg) and epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and it was shown that calcium had an important impact on particle size and zeta(ζ)-potential values. Moreover, the analysis of the formed complexes’ composition revealed that the presence of calcium could greatly influence the quantity of EGCG retained by the complexes. Various interactions between the protein, the catechin and calcium (eg. electrostatic, hydrophobic, and hydrogen) are suggested as being responsible for the characteristics of the complexes observed. The second step aimed to determine the impact of various calcium concentrations on the interactions between β-lg and EGCG. This second step allowed us to demonstrate that the impact of calcium on particle size and ζ-potential was only possible when in the presence of EGCG. This effect would primarily be due to the formation of calcium bridging capable of creating a large network responsible for the increased particle size. The third and last step of this work aimed to determine if the formed complexes between β-lg, EGCG and calcium reduce the glycemic response of C57BL6 mice. It was demonstrated that β-lg alone had a beneficial effect on postprandial glycaemia. Together, these results demonstrate that the presence of calcium has an important effect on the interactions between the milk protein and green tea catechins. However, these interactions do not appear to modulate the metabolic response associated with the consumption of β-lg.

Ce mémoire de maîtrise se propose de comprendre le phénomène de la perte du monopole chinois sur le commerce du thé au milieu du XIXe siècle, dans le cadre des échanges commerciaux entre la Chine et l'Angleterre entre 1784 et 1850. Dans cette perspective, la démonstration se divise en deux principales parties: les causes et les stratégies. Ainsi, la première partie est consacrée à l'explication des éléments déterminants dans l'apparition chez les Britanniques d'une volonté à ébrécher le commerce monopolistique du thé des Chinois; la transformation du thé en marqueur identitaire pour la société britannique au XVIIIe siècle et le contexte des échanges commerciaux sino-britanniques perçus par l'Angleterre comme étant particulièrement contraignants. Puis, la seconde partie se concentre sur les principales stratégies des Britanniques liées à la chute du monopole chinois; les liens entre le commerce du thé et l'Ambassade Macartney, la Guerre de l'Opium et le traité de Nankin, et l'expédition de Robert Fortune dans les territoires de la Chine interdits aux étrangers afin de découvrir les secrets de la culture et de la préparation du thé des Chinois.

Le développement de principe actif à partir de ressources naturelles pourrait être un moyen pour développer de nouvelles alternatives aux antibiotiques. L’huile essentielle d’arbre à thé est reconnue pour ses nombreuses propriétés et son activité antimicrobienne à spectre large, mais aussi pour sa toxicité et sa forte teneur en allergènes liée à sa composition en monoterpènes. Dans cette étude, nous cherchons de nouveaux principes actifs naturels issus de l’huile essentielle d’arbre à thé, qui auraient une activité antimicrobienne équivalente mais une toxicité et un pouvoir allergène réduit. Deux principes actifs ont ainsi été étudiés au cours de ce travail. Le Titroléane™, qui est une fraction de l’huile essentielle d’arbre à thé enrichi en monoterpène alcools mais avec un très faible taux de monoterpène, a montré des activités microbiologiques similaires à l’huile essentielle d’arbre à thé. La Synterpicine™ quant à elle, est uniquement composée des deux molécules majoritaires de l’huile essentielle, et présente une cytotoxicité réduite. La caractérisation de l’activité des principes actifs a été menée avec différentes méthodes d’études in vitro, pour définir leur activité inhibitrice et bactéricide, sur des bactéries planctoniques et en biofilm. Enfin, la recherche de nouvelles molécules actives au sein des principes actifs, s’est poursuivie à l’aide d’une méthode de chromatographie sur couche mince haute performance, couplée à une étude d’activité microbiologique par bioautographie. Cette étude a mis en évidence l’activité antimicrobienne de deux nouveaux principes actifs d’origine naturelle, pouvant être valorisés sur différents marchés notamment la santé humaine / The development of a natural bioactive compounds could be a mean of developing new alternatives to antibiotics. Tea tree essential oil is known for its numerous properties and its broad-spectrum antimicrobial activity, but also for its toxicity and its high content in allergens due to its composition in monoterpenes. In this study, we search for new natural compounds extracted from tea tree essential oil, which has equivalent antimicrobial activity but less toxicity and a reduced allergenic activity. Two bioactive compounds have been thus studied. Titroléane™ - a fraction of tea tree essential oil enriched in monoterpene alcohols but with a very low rate of monoterpenes - has shown microbiological activities similar to tea tree essential oil. As for Synterpicine™, it is only composed of the two main molecules of the essential oil, and presents a reduced cytotoxicity. The characterization of the compounds’ efficacy was carried out with different in vitro study methods, to define their inhibitory and bactericide activity, on planktonic and biofilm bacteria. Finally, the research of new active molecules within the active compounds, was pursued thanks to a high performance thin layer chromatography, paired up with a microbiological study by bioautography. This study has highlighted the antimicrobial activity of two new natural active extracts which can be valorised on different markets- especially human health

La prévention nutritionnelle du syndrome métabolique dont l'incidence ne cesse d'augmenter dans les pays industrialisés, entraînant des risques accrus de diabètes et de maladies cardiovasculaires, apparaît comme un enjeu important de Santé publique. La découverte récente des relations étroites entre l'insulinorésistance, signe majeur du syndrome métabolique et le stress oxydant, nous a conduit à considérer les nutriments, à la fois antioxydants et potentiellement insulino-sensibilisateurs, comme des facteurs nutritionnels de choix dans la stratégie de prévention du syndrome métabolique. Trois microconstituants de notre alimentation ont été étudiés: les polyphénols de la cannelle et du thé vert, le chrome III, oligoélément essentiel. Sur un modèle animal de syndrome métabolique, le rat fructose, les extraits de thé vert, riches en épigallocatéchine gallate EGCG, non seulement exercent une protection antioxydante sur les principales cibles impliquées dans les complications oxydatives du diabète (lipides, protéines et acides nucléiques) mais, sont également de puissants modulateurs des métabolismes glucidiques et lipidiques. Les extraits de thé vert activent la cascade de signalisation de l'insuline et modifient l'expression des gènes impliqués dans son métabolisme, et en particulier augmente l'expression des Glut-4 ce qui pourrait expliquer l'amélioration de la glycémie sur notre modèle de syndrome métabolique. Chez l'homme comme chez l'animal, les régimes comportant des extraits aqueux de cannelle, exercent une protection antioxydante, et une corrélation avec la régulation de la glycémie a été trouvée. En ce qui concerne le chrome III, nous apportons, sur cultures cellulaires, les preuves de son absence de génotoxicité à des doses très supérieures à celles utilisées dans les supplémentations chez l'homme, ainsi que des données nouvelles sur son mécanisme d'action antioxydant, impliquant un mécanisme moléculaire d'induction de l'expression de gènes modulant la défense antioxydante et la réparation de l'ADN. Ces premiers résultats sont expérimentaux. Ils démontrent la pertinence d'une association de nutriments antioxydants et insulino potentialisateurs dans la prévention du syndrome métabolique. Cependant, les nombreuses limites dues aux conditions expérimentales imposent de poursuivre ce travail par des études d'intervention chez l'homme, associant dans une supplémentation combinée, extraits de thé vert, extraits aqueux de cannelle et histidinate de chrome.

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L’hépatite C est une maladie affectant aujourd’hui 170 millions d’individus dans le monde. Cette maladie est causée par le virus de l'hépatite C (VHC). Les nouveaux traitements récemment mis sur le marché, visant à soigner l’hépatite C, sont très onéreux et donc inaccessibles pour les pays du Sud. De plus, l’utilisation de ces nouvelles molécules engendre l’apparition de mutation de résistance virale responsable de l’échec des traitements pour 5 à 10% des patients. La découverte de nouveaux antiviraux est donc toujours indispensable. Les plantes utilisées en médecine traditionnelle depuis des siècles sont une source de composés bio-actifs très intéressante. L’utilisation de ces plantes ou de composés naturels en complément des molécules utilisées en thérapie classique, permettrait de réduire significativement le coût de ces traitements et de les rendre accessibles à davantage de patients.L’epigallocatéchine-3-gallate (EGCG) et la delphinidine sont des molécules naturelles issues respectivement du thé vert et des fruits rouges. Ces deux molécules inhibent l’étape d’entrée du VHC dans les cellules hépatocytaires. Nous avons montré que l'EGCG et la delphinidine inhibent cette étape virale dans les hépatocytes en déformant les particules et bloquant ainsi leur attachement à la surface cellulaire. Nous nous sommes ensuite intéressés au processus engendrant cette déformation qui est probablement lié à l’agrégation des glycoprotéines d’enveloppe virale.Nous avons procédé au criblage d’extraits bruts de plantes extrêmophiles tunisiennes et mis en évidence que l’extrait brut de rhizome de Juncus maritimus inhibait l’étape de réplication du VHC. Le J. maritimus est une plante fortement présente dans les sols arides en Tunisie mais également sur les côtes françaises. En collaboration avec le laboratoire de Pharmacognosie de Lille et grâce à un fractionnement bioguidé, le principe actif a pu être isolé. Il s’agit du déhydrojuncusol qui inhibe la réplication virale avec une concentration effective médiane de 1,31 µM. De plus, nous avons montré que le déhydrojuncusol pouvait inhiber la réplication de virus présentant des mutations de résistance aux traitements actuels ciblant la protéine virale NS5A. Nous avons cherché à identifier la cible virale du déhydrojuncusol et il semblerait que ce soit également la protéine NS5A.Les résultats obtenus dans cette thèse confortent l’hypothèse que des molécules naturelles pourraient être utilisées dans le traitement de l’hépatite C. / Hepatitis C is a liver disease affecting 170 million people worldwide. This disease is caused by hepatitis C virus (HCV). New treatments, recently marketed, against HCV are very expensive and not really accessible for most-infected patients especially in low-income countries. Moreover, the use of these new molecules generates the emergence of HCV resistant variants responsible for treatment failure for 5 to 10% of the patients. Therefore, the discovery of new antiviral molecules is always needed. Since centuries, plants are used in traditional medicine. They are a very attractive source of bio-active compounds. Plant extracts or natural molecules used in combination with actual therapy, could significantly reduce the cost of these new treatments and render them accessible to more patients.Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and delphinidin are natural molecules derived respectively from green tea and red berries. These two molecules inhibit HCV entry into hepatocyte cells. We have shown that this inhibition is due to a deformation of viral particles by the molecules inducing a blockade of virus attachment to the cell surface. We further investigated the process leading to this deformation, and conclude that it might be related to aggregation of viral envelope glycoproteins.We screened extracts of extremophile plants from Tunisia and showed that the crude extract of Juncus maritimus rhizome inhibited HCV replication step. J. maritimus is a plant present in arid soils in Tunisia but also in French coasts. In collaboration with the Pharmacognosy laboratory of Lille and thanks to a bioguided fractionation, the active compound present in this plant could be isolated. It was identified as dehydrojuncusol, which inhibits viral replication with a half maximal effective concentration of 1.31 μM. We have also shown that dehydrojuncusol is able to inhibit replication of viruses with resistance mutations to current treatments targeting the viral protein NS5A. We have also tried to identify the viral target of dehydrojuncusol, and it seems that the target might also be the NS5A protein.The results obtained in this thesis confirm the hypothesis that natural molecules could be used in the treatment of hepatitis C.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Le cancer de la cavité orale représente un problème important de santé publique en France où les taux d'incidence sont parmi les plus élevés au monde. Bien qu'une détection précoce soit possible, ces tumeurs sont souvent diagnostiquées à un stade avancé et sont ainsi responsables de plus de 1500 décès par an. L'objectif général est de clarifier le rôle et l'impact des différents facteurs de risque dans la survenue des cancers de la cavité orale en France, notamment d'examiner de façon détaillée le rôle du tabac et de l'alcool par localisation anatomique précise, et d'étudier les associations avec d'autres facteurs de risque potentiels (indice de masse corporelle, antécédents médicaux, antécédents familiaux de cancer, consommations de café et de thé). Ce travail s'appuie sur les données d'une large étude cas-témoins en population générale, l'étude ICARE. Il porte sur un sous-ensemble de ces sujets (772 cas de cancer de la cavité orale et 3555 témoins). Les résultats montrent que le tabac augmente le risque de cancer de la cavité orale même pour des quantités et/ou durées faibles, alors que l'augmentation de risque liée à l'alcool n'est observée que pour de fortes consommations. L'effet conjoint du tabac et de l'alcool est plus que multiplicatif. Les associations avec les consommations d'alcool et de tabac varient selon la sous localisation : les associations les plus fortes sont observées pour le plancher buccal, les plus faibles pour les gencives. L'étude des autres facteurs de risque a mis en évidence : une association inverse entre risque de cancer de la cavité orale et indice de masse corporelle, avec un risque plus faible chez les personnes en surpoids ou obèses ; un risque augmenté lorsqu'un parent du 1er degré a été atteint d'un cancer des voies aéro-digestives supérieures ; un risque élevé chez les personnes présentant des antécédents de candidose buccale ; un risque diminué chez les consommateurs de thé ou de café. A partir de ces premiers résultats, il est envisagé de construire un score prédictif de cancer de la cavité orale permettant d'identifier les sujets à risque élevé sur lesquels cibler préférentiellement les actions de dépistage.