Lors de la prise d'un repas sanguin par le moustique Aedes (Ae) aegypti, le virus de la dengue (DENV) est transmis à l'homme avec la salive du moustique. Ce mélange complexe est en partie déposé dans le compartiment cutané extravasculaire lors de la piqûre de moustique. Il est donc important de prendre en compte la triade virus-vecteur-hôte vertébré dans les mécanismes de transmission de ce virus à l'hôte vertébré. Des analyses de génomique et protéomique des glandes salivaires d'Ae. Aegypti infectées ou non par le DENV nous ont permis de mettre en évidence dans les glandes salivaires de moustiques infectés, la surexpression d'un gène codant pour un peptide antimicrobien (PAM) cationique. Nous avons démontré, que ce PAM possède une activité antibactérienne et antivirale contre les virus de la dengue et du chikungunya. Nos travaux soulignent l'importance chez les invertébrés, du compartiment « glandes salivaires » dans la réponse immunitaire innée du moustique. Nous avons également démontré que les kératinocytes humains sont des cellules permissives pour le DENV et que l'infection de ces cellules stimule la réponse immunitaire innée antivirale. Nos travaux démontrent que des extraits de glandes salivaires d'Ae. Aegypti augmentent l'infection du virus de la dengue dans les kératinocytes humains. Nous avons par la suite identifié une protéine salivaire d'Ae. Aegypti (34kDa), qui augmente l'infection du DENV en supprimant la production d'interféron. L'ensemble de ces travaux ont permis de contribuer aux connaissances sur la transmission du DENV, mais aussi d'identifier de nouvelles cibles potentielles pour le contrôle de la réplication virale. / Dengue virus (DENV) transmission is initiated when a blood-feeding Aedes (Ae) aegypti mosquito injects saliva, together with the virus, into the epidermis of its mammalian host. Studies of DENV should, therefore, take into account the triad virus-vector-vertebrate host. We have used functional genomic and proteomic analyses, of the salivary glands of female Ae. Aegypti, to demonstrate that this compartment harbors a potent immune response against DENV, represented by the production of an antimicrobial peptide (AMP). This AMP was found to exert, in addition to its anti-bacterial activity, an anti-viral activity against DENV and Chikungunya. Our data demonstrate, for the first time, the permissiveness of human epidermal keratinocytes to DENV infection. Remarkably, DENV replication in keratinocytes contributes to the establishment of anti-viral innate immunity that might occur shortly after the mosquito bite. To investigate the role of Ae. aegypti saliva in DENV transmission to man, primary human keratinocytes were infected with DENV in the presence of Ae. aegypti salivary gland extract. We show that Ae. aegypti saliva enhances dengue virus infection of human keratinocytes by suppressing innate immune responses. Furthermore, we have found a 34-kDa protein, in the saliva of Ae.aegypti, that strongly enhances DENV replication by suppressing type-I IFN production. This study provides new insights into the role of Ae. aegypti salivary glands and saliva in DENV transmission. The data presented here provide novel targets for the control of DENV replication in mammalian hosts.

L'utilisation excessive d'agents antifongiques, aggravée par la pénurie de nouveaux médicaments introduits sur le marché, provoque l'accumulation de phénotypes de multi-résistance de nombreuses souches fongiques. Dans ce contexte alarmant, le développement de nouvelles molécules alternatives aux agents antifongiques conventionnels constitue un enjeu majeur de santé publique afin de prévenir l’émergence de nouvelles résistances fongiques pour limiter les problèmes socio-économiques. Dans ce contexte, la cateslytine (CTL), un peptide naturel issu de la maturation endogène de la chromogranine A, et déjà décrit comme un agent antimicrobien efficace contre de nombreux agents pathogènes, dont Candida albicans, présente un intérêt particulier. Dans la présente étude, nous avons ainsi comparé l'activité antimicrobienne de deux conformations de CTL, L-CTL et D-CTL contre différentes souches de Candida. Nos résultats démontrent que D-CTL est l'agent antifongique le plus efficace et le plus sûr. De plus, contrairement à L-CTL, D-CTL n'est pas dégradé par les protéases sécrétées par Candida albicans et est également stable dans la salive. La vidéo-microscopie révèle une invasion rapide de Candida albicans par D-CTL, et démontre l’importance de la division cellulaire pour la propagation de D-CTL d'une cellule mère à une cellule fille. La microscopie électronique en transmission permet d’illustrer la perméabilisation de la membrane fongique induite par les deux peptides. Enfin, nos résultats révèlent un effet antifongique additif de la combinaison entre D-CTL et le voriconazole, un agent antifongique de référence dans le traitement des infections liées à Candida. En conclusion, D-CTL peut être considéré comme un agent antifongique efficace, sûr et stable et pourrait être utilisé seul ou en association avec le voriconazole pour traiter les infections orales liées à Candida et servir dans le futur à l’élaboration de biomatériaux actifs. / The excessive use of antifungal agents, compounded by the shortage of new drugs being introduced into the market, is causing the accumulation of multi-resistance phenotypes in many fungal strains. Consequently, new alternative molecules to conventional antifungal agents are urgently needed to prevent the emergence of fungal resistance. In this context, Cateslytin (CTL), a natural peptide derived from the processing of Chromogranin A, has already been described as an effective antimicrobial agent against several pathogens including Candida albicans. In the present study, we compared the antimicrobial activity of two conformations of CTL, L-CTL and D-CTL against various strains of Candida. Our results show that D-CTL was the most efficient and safe antifungal agent. Moreover, in contrast to L-CTL,D-CTL was not degraded by proteases secreted by Candida albicans and was also stable in saliva. Using video-microscopy, we also demonstrated that D-CTL can rapidly enter Candida albicans, but is unable to spread within a yeast colony unless from a mother cell to a daughter cell during cellular division. Besides, transmission electron microscopy illustrated the permeabilization of the fungal membrane induced by both peptides. Finally, we revealed that the antifungal activity of D-CTL could be synergized by voriconazole, an antifungal of reference in the treatment of Candida related infections. In conclusion, D-CTL can be considered as an effective, safe and stable antifungal and could be used alone or in a combination therapy with voriconazole to treat Candida associated infections including oral candidosis.

La vie en société présente des avantages écologiques et évolutifs, mais augmente les risques de transmission de pathogènes. Pour faire face à ce problème, les insectes sociaux ont développé plusieurs mécanismes de défenses comportementales et physiologiques, et en plus utilisé la protection fournie par des organismes tiers. C'est ainsi que des abeilles et des fourmis se servent de substances antimicrobiennes d'origine végétale ou des fourmis possèdent des bactéries productrices d'antibiotiques. La fourmi est un insecte qui, par définition, ne peut vivre que dans sa société avec des congénères avec lesquels elle entretient des relations nombreuses comme des léchages interindividuels et des échanges en bouche à bouche (appelés trophallaxies). Dans la première partie de la thèse, nous avons étudié les altérations comportementales des ouvrières de la fourmi Camponotus fellah après le déclenchement d'une réaction immunitaire. Nous avons posé l'hypothèse que si les relations sociales sont aussi coûteuses que les défenses immunitaires physiologiques, l'individu devrait être confronté à un choix : où investir son énergie ? Au contraire, suite à une réaction immunitaire les fourmis ont augmenté leur taux de trophallaxie et aucun signe d'isolement de l'ouvrière malade ne fut observé. Ce résultat met en évidence l'importance des relations sociales pour la guérison de l'individu et qui peuvent même avoir une fonction prophylactique. La deuxième partie a été consacrée à l'étude d'un endosymbiote primaire de C. fellah, une bactérie du genre Blochmannia. Cet endosymbiote a un rôle nutritif qui a été déjà montré chez d'autres espèces de Camponotus. Nous avons envisagé qu'il ait aussi d'autres fonctions comme : favoriser le système immunitaire de la fourmi, favoriser le développement des nouvelles colonies et participer à la formation de l'odeur coloniale. Nous avons d'abord décrit cette nouvelle bactérie par des techniques de biologie moléculaire. Ensuite, nous avons pu montrer qu'elle favorise la réponse immunitaire des fourmis en augmentant l'encapsulation de particules étrangères. Elle contribue à une plus grande production de larves, aboutissant à une plus grande quantité d'ouvrières. Nous n'avons pas mis en évidence de lien entre la quantité de bactéries et celle d'hydrocarbures cuticulaires, bien que leur élimination par un antibiotique entraînait une surproduction de ces hydrocarbures, probablement une réponse liée au stress. Plus généralement, ces travaux montrent de nouvelles fonctions des endosymbiotes, qui ont probablement contribué au succès écologique de ce groupe de fourmis hautement diversifié et très répandu.

Les peptides lasso sont des peptides synthétisés par les bactéries selon la voie ribosomale et qui subissent des modifications post-traductionnelles, leur conférant une topologie remarquable incluant un nœud moléculaire. Ils possèdent un cycle macrolactame N-terminal, dans lequel est insérée et piégée la queue C- terminale. Cette topologie est stabilisée par des contraintes stériques et/ou des ponts disulfure. Leurs propriétés biologiques (antagonistes de récepteurs, inhibiteurs d'enzymes pouvant leur conférer des propriétés antivirales ou antibactériennes) et la très grande stabilité de leur structure "lasso" leur confèrent un fort attrait biotechnologique. Ce travail de thèse s'inscrit dans le contexte de compréhension des éléments de séquence gouvernant la topologie et l'activité de ces peptides, à travers le développement de méthodes spectroscopiques. Les relations structure/activité d'un peptide lasso antibactérien produit par Escherichia coli, la microcine J25 (MccJ25) ont été examinées. Une mutagenèse dirigée sur le précurseur a permis de générer des variants de MccJ25, dont la topologie (structure en lasso ou cyclique-branchée) a été déterminée par LC-MS/MS, digestion par la carboxypeptidase Y, et pour certains par RMN. L'activité antibactérienne contre Salmonella enterica a été mesurée. Les éléments gouvernant le piégeage stérique de la queue C-terminale dans le cycle macrolactame ont été identifiés. Les résidus situés sous le cycle (Tyr20, Gly21) et la taille du cycle sont critiques pour la topologie et l'activité antibactérienne, tandis que la réduction de la taille de la boucle Tyr9-Ser18 au-dessus du cycle ou l'allongement de la queue C- terminale Tyr20-Gly21 sous le cycle ne perturbent pas la topologie en lasso, mais ont des effets sur l'activité, allant de la réduction à la suppression. Nous avons isolé et caractérisé un nouveau peptide lasso produit par Streptomyces sviceus découvert par exploration des génomes, la svicéucine. La structure tridimensionnelle du peptide a été déterminée d'après les données de RMN en solution. Ce peptide présente un cycle macrolactame de 9 résidus dans lequel est piégée la queue C-terminale, la structure étant stabilisée par deux ponts disulfures cycle-queue, Cys1/Cys13 et Cys7/Cys19. Ce nouveau peptide s'apparente à des peptides lasso antimicrobiens et anti-HIV comme RP 71955. Il possède une activité antimicrobienne contre des bactéries à Gram positif. Enfin, une étude spectroscopique de différents peptides lasso nous a permis de décrire des signaux caractéristiques des régions structurales de peptides lasso. L'étude de la dynamique de MccJ25 par relaxation de spin 15N en RMN montre une certaine inhomogénéité de la mobilité interne de ses résidus selon leur position dans la structure " lasso ". En outre, l'étude par dichroïsme circulaire de MccJ25, de la svicéucine et de la capistruine (peptide lasso produit par Bhurkholderia thailandensis), a révélé que certains peptides lasso présentent une bande positive autour de 220 nm, caractéristique de la topologie lasso

La CgA est une pro-hormone stockée dans les granules de sécrétion et elle subit une maturation protéolytique conduisant à la formation d’un très grand nombre de peptides dérivés. La Chromofungine (Chr: CgA47-66) et la Cateslytine (Ctl: CgA344–358) possèdent des propriétés antimicrobiennes. Staphylococcus aureus est un pathogène très virulent qui provoque un très grand nombre de graves infections cliniques et il représente une des causes principales des infections nosocomiales et la destruction du tissu endocardiaque après implantation de valve cardiaque. La première partie de l’étude nous avons montré que la Chr induise un effet inotropique négatif sans changement de la pression coronarienne. L’activation de la voie de signalisation AKT/eNOS/cGMP/PKG est responsable de cet effet de Chr. Nous avons aussi montré que Chr agit comme un agent de post-conditionnement contre les effets négatifs de l’ischémie/reperfusion, a responsables de cette cardio-protection impliquent les cascades de signalisation PI3K, RISK, MitoKATP et miRNA-21. Dans le but d’élaborer un nouveau revêtement de valves cardiaques le peptide D*T*Ctl se révèle intéressant dans des conditions non oxydantes car (1) il présente une activité antimicrobienne contre S. aureus; (2) en présence de S. aureus il permet par clivage protéolytique de libérer le peptide Ctl actif. Une première expérience réalisée in vivo a montré le rôle de Ctl pour combattre l’infection à S. aureus au niveau systémique et au niveau cardiaque, mais aussi assurer la protection du myocarde. / CgA is a pro-hormone costored in secretory granules and numerous cleavage products of this protein have been identified. Chromofungin (Chr: CgA47-66) and Cateslytin (Ctl: CgA344–358) are peptides that display antimicrobial activities.Staphylococcus aureus is an opportunistic pathogen and the leading cause of a wide range of severe clinical infections and one of the most important cause of hospital-acquired infections and leading infective cause of destruction of endocardial tissue after implantation of prosthetic heart valve. The first part of the study, we found that Chr induced negative inotropic effects without changing coronary pressure. The AKT/eNOS/cGMP/PKG pathway mediated this action. We also found that Chr acted as a postconditioning agent against ischemia/reperfusion damages. Cardioprotection involved PI3K, RISK pathway, MitoKATPand miRNA-21. In order to develop a new coating of cardiac valves, the peptide D*T *Ctl proves to be useful under non-oxidizing conditions because (1) it exhibits antimicrobial activity against S. aureus; (2) in the presence of S. aureus, it allows proteolytic cleavage to release the active Ct1 peptide.In the last part of this thesis we showed in vivo the antibacterial role of Ctl against S. aureus infection at the systemic and cardiac levels, but also its cardioprotective action.

Ces travaux s'appuient sur un contexte de santé lié à la dégradation de la qualité de l'air intérieur induite par la présence de micro-organismes. Dans les environnements intérieurs humides, les matériaux de construction sont des cibles de contamination et de prolifération microbienne importantes. La photocatalyse est un procédé de dépollution qui présente une action contre une large gamme de polluants organiques (aqueux, gazeux ou biologiques). Son principe repose sur l'excitation d'un photocatalyseur par une irradiation lumineuse, généralement située dans les UV, qui va permettre de dégrader les polluants environnants par une succession de réactions d'oxydo-réduction. Le photocatalyseur le plus courant est le dioxyde de titane (TiO2). Outre la production d'espèces oxydo-réductrices agressives, le TiO2 illuminé présente également un caractère super-hydrophile qui lui confère un caractère autonettoyant intéressant. Une autre solution est envisagée pour lutter contre la prolifération microbienne sur matériaux de construction : l'utilisation de molécule bio-sourcées d'ester de glycérol aux propriétés naturellement antimicrobienne. L'objectif de cette étude est de développer des revêtements pour matériaux de construction intérieurs et d'étudier leur propriété de résistance à la prolifération microbienne et les modes d'action de ces dispositifs passifs formulés soit à base de particules de TiO2, soit à base d'ester de gycérol. Dans un premier temps, un travail de développement et de mise en œuvre de dispositifs expérimentaux a été nécessaire afin d'adapter des méthodes d'évaluation microbiologiques sur ces matériaux particuliers (particules, lasures, matériaux cimentaires). Ainsi, plusieurs essais ont été adaptés afin d'évaluer les performances antimicrobiennes en terme (i) d'activité antibactérienne, (ii) d'effet bactéricide, (iii) de résistance à la formation de biofilm et (iv) de résistance à la prolifération par contamination " naturelle ". Les premiers essais visent à mettre en évidence l'impact des facteurs méthodologiques sur l'activité antibactérienne des particules de TiO2 utilisées seules comme agent désinfectant. Dans un deuxième temps, des lasures photocatalytiques sont formulées sur la base de travaux antérieurs ayant montrés de bonnes efficacités de dépollution de l'air contre les NOx, NO et différents COV. Une fois les paramètres d'influence de l'activité du TiO2 mis en exergue, les lasures ont été testées dans des conditions optimales. Le développement d'un essai de résistance à la prolifération de biofilm montre l'importance de coupler différentes méthodes d'évaluation microbiologique (dénombrement des UFC et observation au microscope à épifluorescence). La dernière partie de cette étude explore le potentiel antimicrobien de la molécule d'ester de glycérol, sous-produit de la synthèse de biocarburant. La molécule montre des propriétés antibactériennes et bactéricides puissantes en quelques minutes de contact seulement. Elle présente également une protection très efficace contre la prolifération microbienne une fois recouverte sur matériaux de construction (placo-plâtre). Ces performances remarquables encouragent la poursuite des études sur cette molécule. / This work is included in a health-related context: the degradation of the indoor air quality induced by the presence of microorganisms. In damp environments, indoor building materials are among the main proliferation substrates for microorganisms. Photocatalysis is a decontamination process which is active against a wide range of organic pollutants (aqueous, gaseous or biological). The principle is based on the excitation of a photocatalyst by light irradiation, usually located in the UV-range, which leads to the degradation or mineralization of surrounding pollutants through a series of oxidative reactions. The most common photocatalyst is titanium dioxide (TiO2). In addition to produce aggressive redox species, the illuminated TiO2 also shows super-hydrophilicity, which has an impact on the first step of microbial biofilm formation: the adhesion of microorganisms. Another technology to protect indoor building materials is explored: the use of glycerol esters, which are bio-based molecules with inherent antimicrobial properties. The main objective of this study is to develop semi-transparent coatings for indoor building materials and to study the resistance to microbial growth conferred by these passive devices, which are formulated using TiO2 nanoparticles or glycerol esters. Initially, the development and implementation of experimental devices has been necessary to adapt microbiological evaluation methods to these particular materials (nanoparticles, surface coatings, cementitious materials). Thus, several tests have been carried out in order to assess the antimicrobial performances in terms of (i) antibacterial activity, (ii) bactericidal effect, (iii) resistance to biofilm formation and (iv) resistance to proliferation by "natural" contamination. First tests aimed to underline the influence of methodological parameters on the efficiency of TiO2 particles used alone as antimicrobial agent. Then, semi-transparent coatings were formulated on the basis of previous works which have shown good efficiencies on the depollution of ambient air from NOx, NO and VOC. Once the parameters that influence TiO2 activity were identified, coatings were tested in optimum conditions. The evaluation of the resistance to biofilm formation shows the importance of overlapping different microbiological evaluation methods (e.g. CFU counting and epifluorescence observations). The last part was an exploratory work on the antimicrobial properties of a glycerol ester molecule, by-product from the synthesis of biofuels. The molecule shows potent antibacterial and bactericidal properties, several log of inactivation within only few minutes of contact. It also provides very effective protection against microbial growth once covered on building materials (plasterboard). These remarkable performances encourage further studies on this molecule.

Les contaminations des surfaces constituent un problème majeur de santé public rencontré dans plusieurs secteurs tels que les milieux hospitaliers et l’industrie alimentaire. Cette contamination consiste en l’adhésion de bactéries pathogènes ou opportunistes qui peuvent former des biofilms. Ces biofilms sont potentiellement des sources de développement et de prolifération des bactéries. Une voie efficace de lutte contre la contamination microbienne est l’élaboration de surfaces bactéricides visant à empêcher ou diminuer l’adhésion bactérienne. Basé sur le savoir-faire du laboratoire de Chimie des Substances Naturelles dans le domaine des polysaccharides, nous avons entrepris d’élaborer des supports antibactériens en fixant de manière covalente des molécules aux propriétés antibactériennes sur des fibres lignocellulosiques de pâte à papier (la pâte Kraft). Le lien triazole formé est stable vis-à-vis de l’hydrolyse acide ou basique, et subsiste dans des conditions oxydantes et réductrices. Nous avons choisi de nous intéresser dans un premier temps à la fixation de manière covalente d’un antibactérien commercial connu, le triclosan, sur des fibres lignocellulosiques de la pâte à papier ; puis dans une deuxième approche nous nous sommes orientés vers la fixation de porphyrines sur ces supports. Enfin dans une troisième approche, nous avons fixés des molécules aromatiques qui n’acquièrent leur potentiel antimicrobien qu’après greffage sur le support via le lien triazole. L’étude de l’effet antimicrobien des différents matériaux a montré pour une activité bactéricide du matériau Pâte Kraft-triclosan vis-à-vis notamment de trois souches fréquemment trouvées en milieu hospitalier: Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus et Escherichia coli ; Dans le cas du greffage de photosensibilisateurs, seul le matériau pâte Kraft-Porphyrine neutre a permis une photoinactivation des souches après irradiation. / Surface contamination by pathogens constitutes a major public health problem encountered in many areas such as hospitals, environment and food industry. This contamination consists in the adhesion of pathogenic or opportunistic bacteria that can attach to a biotic or abiotic surface and lead to the formation of biofilm. An effective way to fight against microbial contamination is the development of antibacterial surfaces, in order to prevent or reduce bacterial adhesion. Based on the expertise of the Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles in the field of polysaccharides, we have undertaken the development of antibacterial materials by grafting through covalent bonds molecules presenting antibacterial properties onto lignocellulosic fibers (in this case Kraft pulp fibers). Triazoles are resistant to acid and basic hydrolysis, reductive and oxidative conditions. This moiety is also relatively resistant to metabolic degradation and is not posing particular toxicity problems. The study of the antibacterial effect has shown a bactericidal activity of the triclosan-Kraft pulp sheet against three strains frequently found in hospitals: Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus and Escherichia coli. In the case of grafting photosensitizers, only the neutral porphyrin-Kraft pulp sheet material displayed a strong photobactericidal activity after irradiation.

La qualité microbiologique d’un produit cosmétique se doit d’être conservée durant la totalité de sa durée de vie grâce à l’ajout notamment de conservateurs antimicrobiens. Néanmoins, les conservateurs organiques traditionnellement utilisés sont particulièrement décriés depuis quelques années car suspectés d’effets secondaires. Dans l’objectif de disposer d’alternatives à ces substances, les propriétés antimicrobiennes de l’oxyde de zinc (ZnO) ont été étudiées. L’efficacité antimicrobienne de ces particules inorganiques a ainsi été évaluée sur les cinq micro-organismes d’intérêt pour l’industrie cosmétique (E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans et A. brasiliensis). Pour cela des tests microbiologiques ont été mis en place en milieu gélosé et bouillon liquide pour évaluer la sensibilité de chaque souche microbienne au ZnO. L’efficacité de ces poudres a été évaluée au sein de diverses formules cosmétiques via la réalisation de Challenge Tests. Des études spécifiques visant à améliorer la compréhension des mécanismes antimicrobiens du ZnO ont été menées : les phénomènes de dissolution des particules générant des cations zinc, de production photochimique de radicaux libres ou encore de contact direct entre particules et cellules microbiennes ont été approfondis. Couplés à des études supplémentaires visant à affiner les relations structure/activité, ces travaux ont été menés dans l’objectif d’optimiser le potentiel antimicrobien de ces poudres pour la présente application. Ce projet a démontré que le ZnO permettait de conserver la qualité microbiologique de produits dermopharmaceutiques variés, allant des émulsions aux poudres. Dépendamment de sa concentration, les actions bactéricides, levuricide et fongistatique du ZnO confèrent aux produits la capacité de répondre aux exigences requises en termes de conservation. Les poudres minérales de ZnO apparaissent alors comme une alternative appropriée aux conservateurs organiques / The microbiological quality of a cosmetic product should be preserved during its whole shelf-life notably thanks to the addition of antimicrobial preservatives. Nevertheless, commonly used organic preservatives are particularly criticized since a few years because they are suspected of side effects. In order to propose alternatives to these substances, the antimicrobial properties of zinc oxide (ZnO) were studied. The antimicrobial efficacy of these inorganic particles was evaluated on the five microorganisms of interest for the cosmetic industry (E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans and A. brasiliensis). Microbiological tests were designed in agar medium and liquid broth to evaluate the sensitivity of each microbial strain to ZnO. The efficacy of these powders was evaluated in various dermopharmaceutical formulations via Challenge Tests. Some specific studies dedicated to improve the understanding of antimicrobial mechanisms of ZnO were carried out: (i) particles dissolution generating zinc cations, (ii) photochemical generation of free radicals (iii) direct contact between particles and microbial cells. Coupled with additional studies designed to refine structure/activity relationships, this work was performed in order to optimize the antimicrobial potential of these powders for the present application. All these studies demonstrated that ZnO enabled the preservation of the microbiological quality of various cosmetic products (emulsions and powders). The bactericidal, levuricidal and fongistatic activities of ZnO were dependent of its concentration and confer to the products the ability to comply with the demands in term of preservation. The inorganic powders of ZnO appear as suitable alternatives to organic preservatives

Les peptides antimicrobiens sont considérés comme une nouvelle classe prometteuse d'agents anti-infectieux. Afin de développer de nouveaux agents efficaces et non toxiques, des stratégies de conception rationnelle peuvent être utilisées. Dans cette perspective, nous avons utilisé une approche computationnelle pour concevoir trois peptides synthétiques ([I5, R8] MP, EcDBS1R6 et PaDBS1R1). En déterminant la concentration minimale inhibitrice, nous avons montré que tous les peptides sont actifs contre les bactéries Gram-négatif et -positif. Seul [I5, R8] MP a montré une activité antifongique. La mesure de la concentration de peptide provoquant 50 % de mortalité cellulaire a permis de montrer que les peptides étaient faiblement ou non hémolytiques, sans toxicité vis-à-vis des cellules embryonnaires rénales humaines HEK-293. La cinétique bactéricide a révélé que PaDBS1R1 et [I5, R8] MP tuent rapidement E. coli en comparaison à S. aureus et que EcDBS1R6 élimine rapidement les deux souches. Des études de perméabilisation et de dépolarisation combinées à de la microscopie électronique à haute résolution (FEG-SEM) ont montré un mécanisme membranolytique des peptides. L'analyse de la structure des peptides par spectroscopie de dichroïsme circulaire et résonance magnétique nucléaire, ainsi que par modélisation moléculaire lors de leur interaction avec une membrane modèle, révèle une conformation en hélice alpha amphipatique. En conclusion, notre étude indique que l'évaluation structurale et fonctionnelle de peptides antimicrobiens synthétiques conçus de manière rationnelle représente une stratégie prometteuse pour le développement de nouveaux agents antimicrobiens. / Antimicrobial peptides (AMPs) have been considered as a potential novel class of antimicrobial compounds. In order to generate new potent and non-toxic antimicrobial agents, rational design strategies may be employed. In this view, we used a computational method to design three synthetic AMPs ([I5, R8] MP, EcDBS1R6 and PaDBS1R1). By determining the minimum inhibitory concentration, we found that all the peptides were active against Gram-negative and -positive bacteria. Only [I5, R8] MP was found to display antifungal activity. The determination of the peptide concentration producing 50% of cell lysis revealed low or no hemolytic activity, with no cytotoxicity towards human embryonic kidney cells HEK-293. During time-kill assays more rapid bactericidal effects were observed for PaDBS1R1 and [I5, R8] MP against E. coli compared to S. aureus. For the peptide EcDBS1R6, identical killing curves were obtained for both bacterial strains. Membrane permeabilization and depolarization studies combined with field emission gun scanning electron microscopy (SEM-FEG) revealed that a membranolytic mechanism occurs for these peptides. When analyzed by circular dichroism and nuclear magnetic resonance microscopy or by molecular dynamics simulations during interaction with a membrane model, peptides were shown to adopt an amphipathic alpha-helical conformation. In conclusion, our results indicate that the structural and functional evaluation of rationally designed synthetic AMPs represents a promising strategy for the development of potent novel antimicrobial agents.

La démonstration du rôle de la CDT (« Cytolethal Distending Toxin ») de Helicobacterhepaticus dans le développement de l’hépatocarcinome murin fait de cette toxine un candidatpertinent dans l'activation de processus pro-cancéreux. Comme la toxine CagA de Helicobacterpylori, la sous-unité active CdtB de la CDT pourrait être une oncoprotéine. Nous avons étudié lerôle de la CdtB des Hélicobacters dans l’inflammation et la carcinogenèse digestive via unestratégie lentivirale d’expression constitutive ou conditionnelle de la CdtB ou de son mutant pourl’activité DNase. Nous avons réalisé une étude du transcriptome et montré que la CdtB deH. hepaticus induisait une réponse inflammatoire en surexprimant des cytokines, chimiokines,peptides antimicrobiens et en activant la voie du NF-κB des cellules épithéliales. La CdtB réguleégalement l’expression et la localisation nucléaire du facteur de transcription et oncogène MafB.Ces résultats ont été confirmés pour la CdtB de Helicobacter pullorum. Des expériencesd'infection des cellules avec des souches sauvages et mutées pour la CDT (deH. hepaticus & H. pullorum) ont permis de valider les résultats obtenus et de les attribuer à laCdtB et notamment à son activité DNase. Nous avons aussi développé un nouveau modèle dexénogreffes de cellules épithéliales inductibles pour l’expression de la CdtB de H. hepaticus.Dans ce modèle, la CdtB, en plus de ses effets déjà connus, retarde la croissance tumorale,induit l’apoptose, la sénescence et la surexpression du marqueur nucléaire de prolifération,Ki-67, suggérant la survie cellulaire. L’ensemble de ces résultats fournit de nouveaux argumentsen faveur du potentiel oncogénique de la CDT. / The demonstration of the role of the Cytolethal Distending Toxin (CDT) of Helicobacter hepaticusin the development of hepatocarcinoma in mice, makes this toxin a relevant candidate in theactivation of precancerous processes. As in the case of the CagA toxin of Helicobacter pylori, theCdtB active subunit of CDT could be an oncoprotein. We studied the role of Helicobacter CdtB ininflammation and digestive carcinogenesis using a lentiviral strategy for constitutive or conditionalexpression of the CdtB subunit or its corresponding DNase mutant. We conducted a study of thetranscriptome and showed that CdtB induced an inflammatory response by overexpressingcytokines, chemokines, antimicrobial peptides and activating the NF-kB pathway in epithelialcells. The CdtB also regulated the expression and nuclear localization of the transcription factorand oncogene MafB. These results were confirmed for the CdtB of Helicobacter pullorum.Infection of cells with wild type strains and the corresponding CDT-mutant strains (of H. hepaticus& H. pullorum) were used to validate the results and to attribute the effects to the CdtB and, inparticular, to its DNase activity. We also developed a novel epithelial cell xenograft model toevaluate the inducible expression of H. hepaticus CdtB. In this model, the CdtB, in addition to itspreviously well-known effects, delayed tumor growth, induced apoptosis, senescence and theoverexpression of nuclear proliferation marker, Ki-67, suggesting cell survival. All of these resultsprovide new arguments in favor of the oncogenic potential of the CDT.