Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : During the course of their life cycle organisms are exposed to natural environment variations capable of inducing physiological, morphological and behaviour changes, thus a phenotypic plasticity. Phenotypic plasticity is the ability of a genotype to generate a new phenotype following exogeneous or endogeneous stress. Here, we investigated the phenotypic plasticity of the non-calcifying symbiotic cnidarian Anemonia viridis at multiple levels of structural complexity, in vivo and in vitro. In vivo, we determined the mechanisms behind the phenotypic plasticity under expected future climate change (i.e. ocean acidification and ocean warming). Our results show physiological changes in the inorganic carbon use of the sea anemone A. viridis exposed to high pCO2 during a long-term stress in natura or a short-term stress in controlled conditions. We then observed an equivalent decrease in carbonic anhydrase activity, a key enzyme of cnidarian carbon concentrating mechanisms. Also, we demonstrated that an increase in seawater temperature modified the response observed during a high pCO2 scenario. In vitro, we established a viable primary cell culture from regenerating tentacles of A. viridis. We determined the gastrodermal tissue origin of the cultivated cells and validated the use of this new tool to the in vitro study of stress response at the cellular level. The set-up of this powerful in vitro tool will open a multitude of perspectives for the study of cellular responses to exogeneous stress (as global change perturbations) and to endogeneous stress (as the symbiosis constraints experienced by symbiotic cnidarians)
Durant leur cycle de vie, les organismes sont exposés à des variations environnementales capables d'induire des changements physiologiques, morphologiques et comportementaux, résultant d’une plasticité phénotypique. La plasticité phénotypique est la capacité d'un génotype à générer un nouveau phénotype suite à un stress. Ici, nous avons étudié la plasticité phénotypique d’un Cnidaire symbiotique et non-calcifiant, l’anémone de mer Anemonia viridis, à de multiples niveaux de complexité structurale, in vivo et in vitro. In vivo, nous avons identifié les mécanismes sous-jacents de la plasticité phénotypique potentiellement induits par les futurs changements climatiques (acidification et réchauffement des océans). Nos résultats montrent des modifications dans l'utilisation du carbone inorganique par A. viridis exposée à une forte pCO2 lors d’un stress chronique in natura ou lors d’un stress court en conditions contrôlées. Nous avons ainsi observé une diminution des activités anhydrase carbonique, une enzyme clé des mécanismes de concentration du carbone chez les Cnidaires. Nous avons aussi démontré que l'augmentation concomittante de la température modifie la réponse observée lors d'une élévation seule de la pCO2. In vitro, nous avons établi une culture de cellules primaires viables issue de tentacules d’A. viridis en régénération. Nous avons déterminé l'origine gastrodermale des cellules cultivées et validé l'utilisation de ce nouvel outil pour l'étude de la réponse au stress au niveau cellulaire. Ce nouvel outil ouvre une multitude de perspectives pour l'étude des réponses cellulaires aux stress exogènes (changement climatique) et endogènes (contraintes dues à la symbiose)
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NNT : 2016AZUR4136
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Résumé : Bacteriological study of abyssal sediments: During the Demeraby mission of the N/O Jean Charcot in the western Atlantic Ocean, a study of the microflora of the digestive tracts of echinoderms (Holothuroidea of various genera, Asteroidea, Echinoidea) was compared with that of the surrounding sediment. The bacterial concentration observed in the digestive tracts of all the animals studied is higher than that in the surrounding sediments. The largest numbers were always found in the most anterior part of the digestive tracts of the holothurians. In some cases, the increase is considerable (7.10 versus 5.2. 10 cells per millilitre): It indicates a proliferation of bacterial cells in the anterior part of the digestive tract. As the sediment moves through the digestive tract, the bacterial level progressively decreases. In the most posterior part, the concentration is, however, always clearly greater than that in the surrounding sediment. In the case of the holothurian of the genus Deima, analysis according to the Adamsonian principle of comparison shows that the microflora isolated from the various parts of the digestive tract is composed of taxonomic groups showing little resemblance to those isolated from the sediment. In the case of the holothurian of the genus Pseudostichopus, no specialisation of the microflora from digestive tract contents appears with respect to that of the ingested sediment. Examination of metabolic activities suggests a juxtaposition of two types of communities: Free sediment - sediment in transit that complement one other in their enzymatic and nutritional behaviour Indeed, the strains of free sediment seem to be rather suitable for hydrolysing and using carbohydrates, while those of enteric communities prefer the hydrolysis of lipids and proteins and the assimilation of fatty acids, dicarboxylic acids, hydroxylic acids and certain amino acids. Moreover, the enteric microflorae possess a greater nutritional versatility that, linked with its total numbers, has a sizeable catabolic potential. .../... -2- Measurements of heterotrophic activity done by means of 14 C glucose tracers make it possible to show that the metabolic activities of the bacterial communities of superficial abyssal sediments vary according to zones. In the Amazon Cone, a clear glucose mineralization gradient over a distance of a few kilometres can be observed. In the abyssal plain of Demerara heterotrophic activities are slowed in relation to those of the superficial sediments of the Cone of the Amazon, even though the bacterial numbers and the depths are of the same order of magnitude in the two zones. The abundant microflorae associated with the various divisions of digestive tract contents of the Deima abyssal holothurian manifest little metabolic activity as regards the glucose. However, the bacterial communities of Pseudostichopus and Psychropotes manifest very strong heterotrophic activities, increasing from the oesophagus towards the cloaca. Current results are too fragmentary to allow us to observe possible physiological specialisation of enteric bacterial communities enabling the facilitation of digestion processes in the host. Conclusion: In the abyssal environment, characterised by poorly developed bacterial communities, microflorae associated with the digestive tract contents of echinoderms have considerably greater cellular concentrations. By means of their enzymatic equipment, these enteric communities, which complement those of the free microflorae of superficial sediments, can participate in the transformation of organic matter in the abyssal area. Study of the dynamics of microbial communities and their heterotrophic activities in shellfish farms: From experiments done on the water in the Arcachon basin, trials to quantify and describe the reactivity potential of bacterial communities were performed. Bacterial communities were defined by direct counts, counts after setting them up for cultivation, structure and diversity of these communities, dosage of AMP, ADP, ATP. Two opposite ecological conditions were considered: Autumn conditions (high temperature) and a winter conditions (low temperature). Tubs of sea water of 6 and 60 litres were enriched either with ammonium chloride or a mixture of amino acids, at about 500 uAtg N.L. The experiments lasted 24 hours, with sampling every 3 hours. The autumn community reacted rapidly (6 hours), the response to the enrichment in organic nitrogen being the highest. The structure of the community has unstable immature stages. On the contrary, during the winter experiment, no response could be perceived. This may mean that the latency phase is greater than 24 hours. The structure of this community has mature stages. In conclusion, bacterial communities react in the same way as macroscopic communities. Stable communities are diversified and correspond to mature stages of the ecosystem; the immature stages are unstable and less diversified. This type of experiment has made it possible to bring to light the rapidity of response of bacterial populations, and can be used to define the stability of a bacterial community in a precise biotope.
ETUDE BACTERIOLOGIQUE DES SEDIMENTS ABYSSAUX RESUME Au cours de la mission DEMERABY du n/o Jean CHARCOT en atlantique occidental , une étude de la microflore des tractus digestifs d'Echinodermes (Holothurides de différents genres, Astérides, Echinides) a été comparée à celle du sédiment environnant. La concentration bactérienne observée dans les tractus digestifs de tous les animaux étudiés est supérieure à celle des sédiments environnants. Les effectifs les plus importants sont toujours observés dans la partie la plus antérieure des tractus digestifs des holothuries. Dans certains cas, l'accroissement est considérable (7.10 contre 5,2. 10 cellules/ml) : il indique une prolifération des cellules bactériennes dans la partie antérieure du tractus digestif. Au.cours de la progression du sédiment dans le tractus digestif, la charge bactérienne décroit progressivement. Dans la partie la plus postérieure, la concentration est cependant toujours nettement supérieure à celle du sédiment environnant-. Dans le cas d'une holothurie du genre Deima, l'analyse selon le principe adansonien de comparaison montre que la microflore isolée des différentes parties du tractus digestif est constituée de groupes taxonomiques présentant peu de ressemblance avec ceux isolés du sédiment. Dans le cas d'une holothurie du genre Pseudostichopus il n'apparait pas de spécialisation de la microflore du contenu du tractus digestif par rapport à celle du sédiment ingéré. ¿ ¿ . L'étude des activités métaboliques suggère une juxtaposition de deux types de communautés : sédiment libre-sédiment en transit qui se complètent dans leur comportement enzymatique et nutritionnel. En effet les souches du sédiment libre semblent être plutôt aptes à hydrolyser et à utiliser les glucides, tandis que celles des communautés entériques portent leur préférence sur l'hydrolyse des lipides et protéines et 1'assimilation des acides gras, acides dicarboxyl iques, hydro'xy-acides et certains acides aminés. D'autre part les microflores entériques possèdent une versatilité nutritionnelle plus importante qui, liée à leurs effectifs, offre une potentialité catabolique non négligeable. .../... -2- Les mesures d'activité hétérotrophe effectuées au moyen de traceurs glucose 14 C permettent de montrer que les activités métaboliques des communautés bactériennes des sédiments abyssaux superficiels varient selon les zones. Dans le Cone de l'Amazone on observe un net gradient de minéralisation du glucose sur une distance de quelques kilomètres. Dans la plaine abyssale de Demerara les activités hétérotrophessont ralenties par rapport à celles des sédiments superficiels du Cone de l'Amazone, bien que les effectifs bactériens et les profondeurs soient du même ordre de grandeur dans ces deux zones. Les abondantes microflores associées aux différentes fractions du contenu du tractus digestif de l'holothurie abyssale Deima ne manifestent que peu d'activités métaboliques vis à vis du glucose. Par contre les communautés . bactériennes de Pseudostichopus et P syahropotes manifestent des activités hétérotrophes très fortes, croissant de 1'oesophage vers le cloaque. Les résultats actuels sont trop fragmentaires pour permettre d'observer une éventuelle spécialisation physiologique des communautés bactériennes entëriques permettant de faciliter les processus de digestion chez l'hôte. Conclusion: dans le milieu abyssal, caractérisé par des communautés bactériennes faiblement développées, les microflores associées aux contenus de tractus digestif des Echinodermes présentent des concentrations cellulaires considérablement plus importantes. Par leurs équipements enzymâtiques ces communautés entëriques complémentaires de ceux des microflores libres des sédiments superficiels, peuvent participer à la transformation des matières organiques du domaine abyssal. ETUDE DE LA DYNAMIQUE DES COMMUNAUTES MICROBIENNES ET DE LEURS ACTIVITES HETEROTROPHES DANS LES PARCS CONCHYLICOLES RESUME A partir d'expérimentations effectuées sur l'eau du bassin d'Arcachon, des essais de quantification et qualification du potentiel de réactivité des communautés bactériennes ont été effectuées. Les communautés bactériennes ont été définies par comptage directs, comptages après mise en culture, structure et diversité de ces communautés, dosage des AMP, ADP, ATP. Deux situations écologiques opposées ont étées considérées . Une situation automnale (température élevée) et une situation hivernale (température faible). Des bacs d'eau de mer de 6 et 60 litres ont été enrichis , soit avec du chlorure d'ammonium, soit avec un mélange d'acides aminés, à environ 500 uAtg N.l" . Les expériences ont duré 24 heures, avec des prélèvements toutes les 3 heures. La communauté automnale réagit rapidement (6 heures), la ' réponse à l'enrichissement en azote organique étant la plus importante. La structure de la communauté présente des stades immatures instables. Au contraire, au cours de l'expérimentation hivernale, aucune réponse n'a pu être perçue. Ceci peut signifier que la phase de latence est supérieure à 24 heures. La structure . de cette communauté présente des stades matures. En Conclusion, les communautés bactériennes réagissent de la même façon que les communautés macroscopiques. Les communautés stables sont diversifiées et correspondent à des stades matures de l'écosystème, les stades immatures sont instables et moins diversifiés. Ce type d'expérience a permi de mettre en évidence la rapidité de réponse des populations bactériennes, et peut être utilisé pour définir la stabilité d'une communauté bactérienne dans un biotope précis.

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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Croton urucurana Baillon (Euphorbiaceae), plant species popularly known in Brazil as “sangra-d’água”, is commonly found in Mato Grosso do Sul State (midwestern Brazil), where its latex is popularly used to treat several types of cancer. Despite the ethnopharmacological significance of the species, no phytochemical or cytotoxic studies of its latex have been published. In this context, the aim of the present study was to assess the cytotoxic activity of crude extracts, fractions and isolated compound from the latex of C. urucurana and to investigate the effects of crourorb A1 on the viability, apoptosis, cell cycle and cell migration of human hepatocarcinoma cell lines (Huh-7). Also, we have evaluated the viability of Huh-7 cells treated with crourorb A1 in 3D collagen gels. The cytotoxicity was detected using the sulforhodamine B (SRB) assay against six human cancer cells lines and one nontumor NIH/3T3 cell line (murine fibroblast). Studies on the mechanism of cell death of crourorb A1 were conducted in different test systems in vitro. The bioactive ethyl acetate phase obtained from the latex of C. urucurana afforded a novel cyclic peptide, [1−9-NαC]-crourorb A1, that proved active against NCIADR/ RES (ovary, multidrug-resistance phenotype) cells with the same potency as doxorubicin (positive control) and inactive up to the highest concentration tested against nontumor NIH/3T3 cells (GI50 = > 250 μg/mL). Crourorb A1 treatment decreases the cell viability of Huh-7 at dose and time dependent manner associated with induction of apoptosis by caspase 3/7 activation and increasing expression of pro-apoptotic proteins: Bak, Bid, Bax, Puma, Bim, and Bad and clived-caspase3 protein. The JNK/MAP pathway is involved in this induced cell death. Crourorb A1 effect is also associated with G2/M phase cell cycle arrest. In parallel, we observed that crourorb A1 treatment resulted in an increase of cyclin-dependent kinase (CDK1), cyclin B1 and cyclin D1 expressions. A significant reduction of Huh-7 cells migration by crourorb A1 can be assessed and we also show that cells grown on 3D collagen gels exhibited increased resistance to crourorb A1 when compared to 2D cell culture.
Croton urucurana Baillon (Euphorbiaceae), est une plante très connue et utilisée en médecine traditionnelle au Brésil, la «sangra-d’água» retrouvée dans l'État du Mato Grosso do Sul (région Centre-Ouest du Brésil). Son latex est abondamment utilisé en médecine traditionnelle dans le traitement de plusieurs types de cancer. En dépit de son importance ethnopharmacologique, on ne trouve aucune étude sur sa composition chimique ou sur sa potentielle activité anti-cancéreuse. L’objectif de ce travail a été d'évaluer l'activité cytotoxique des extraits totaux, fractions d’extraits et de molécules purifiées, isolées du latex de C. urucurana. Nous avons étudié plus particulièrement les effets du crourorb A1 sur la viabilité, l'apoptose, le cycle cellulaire et la migration de cellules issues de carcinome hépatocellulaire humaine (Huh-7). Nous avons également évalué l’effet du crourorb A1sur la viabilité des cellules Huh-7 cultivées dans les gels de collagène en 3D. L' activité cytotoxique ont été réalisées par le test à la sulforhodamine B sur six lignées cellulaire cancéreuses et sur une lignée cellulaire non cancéreuse de fibroblastes murins, les cellules NIH/3T3. L'étude phytochimique de la fraction ‘acétate d'éthyle’ du latex de C. urucurana bioguidé a permis d’obtenir un nouveau cyclopeptide que nous avons nommé [1-9-NαC]-crourorb A1. Le crourorb présente une cytotoxicité puissante sur la lignée cellulaire cancéreuse NCI-ADR/RES (ovaire, le phénotype de multirésistance) à un niveau équivalent à celle de la doxorubicine (témoin positif). Ce composé est de plus pratiquement inactif (GI50 = >250 μg/mL) sur la lignée non cancéreuse NIH/3T3. L'évaluation de la cytotoxicité in vitro du crourorb A1 (test wst1) sur les cellules Huh-7 a démontré que la viabilité des cellules est inhibée de manière dose et temps-dépendant. Nous avons mesuré une forte activation des caspases 3 et 7 et une nette augmentation de l’expression des protéines pro-apoptotiques (Bak, Bid, Bax, Puma, Bim et Bad) ainsi que de la caspase 3 clivée par le crourorb A1. Nous avons également déterminé que la voie de signalisation JNK-MAPkinase semble nécessaire à l’induction de la mort cellulaire des cellules Huh-7 traitées au crourorb A1. Le crourob A1 induit un arrêt du cycle cellulaire en phase G2/M. En parallèle, les expressions de la cycline-dépendante kinase CDK1, des cyclines B1 et D1 sont augmentées après traitement au crourorb A1. De plus, le crourorb A1 a un effet inhibiteur significatif de la migration des cellules Huh-7, en présence ou absence de mitomycine C. Nous avons également confirmé, l’effet inhibiteur du crourob A1 sur la viabilité des cellules Huh7 cultivées en 3D dans les gels de collagène 1 et démontré que les cellules cultivées en 3D semblent plus résistantes au crourorb A1 par rapport aux cultures en monocouche 2D.
Croton urucurana Baillon (Euphorbiaceae) é uma espécie arbórea conhecida popularmente no Brasil como “sangra d´água”, comumente encontrada no estado de Mato Grosso do Sul, onde seu látex tem sido utilizado na medicina popular no tratamento de vários tipos de câncer. Apesar de sua importância etnofarmacológica, não há relatos de estudos relacionados à sua composição química ou atividades anticâncer na literatura. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade citotóxica de extratos, fases, frações e da substância isolada do látex de C. ururucurana e investigar os mecanismos celulares e moleculares in vitro responsáveis pela citotoxicidade da substância isolada considerando seu potencial apoptótico e influência sobre a progressão do ciclo celular em uma linhagem de hepatocarcinoma celular humano (Huh-7), bem como, os efeitos desta substância sobre a migração e viabilidade de células Huh-7 cultivadas em geis de colágeno em 3D. O ensaio de citotoxicidade in vitro foi realizado com o corante sulforrodamina B (SRB) em seis linhagens de células neoplásicas humanas e uma linhagem de células não neoplásicas NIH/3T3 (fibloblasto murinho). Os estudos de mecanismos de ação com crourorb A1 foram conduzidos em diferentes sistemas-teste in vitro. O estudo fitoquímico biomonitorado da fase bioativa acetato de etila do látex de C. urucurana resultou no isolamento de um novo ciclopeptídeo denominado [19-NαC]-crourorb A1, que apresentou potente atividade citotóxica frente à linhagem de células neoplásicas NCI-ADR/RES (ovário com fenótipo de resistência a múltiplos fármacos), com a mesma potência que a doxorrubicina (controle positivo), e foi inativa até a maior concentração testada (GI50 = >250 μg/mL) frente à linhagem de células não neoplásicas 3T3. A exposição de células Huh-7 ao crourorb A1 resultou em uma diminuição da viabilidade celular de maneira dose e tempo-dependentes. Nós observamos um aumento da atividade de caspases 3 e 7 e um aumento da expressão de proteínas próapoptóticas (Bak, Bid, Bax, Puma, Bim e Bad) e caspase 3 clivada após tratamento com crourorb A1. Além disso, observamos que a via de sinalização celular MAP/JNK foi necessária para induzir a morte celular em células Huh-7 tratadas com crourorb A1. Os efeitos de crourorb A1 foram também associados com o acúmulo de células na fase G2/M do ciclo celular. Em paralelo, as expressões da cinase dependente da ciclina (CDK1), ciclina B1 e ciclina D1 foram aumentadas após tratamento com crourorb A1. Foi demonstrado também o envolvimento de crourorb A1 na redução da migração de células Huh-7 cultivadas na presença e ausência de mitomicina C. A avaliação da viabilidade de células Huh-7 cultivadas em geis de colágeno em 3D apontou uma maior resistência destas células ao crourorb A1 quando comparadas com a cultura de células em 2D.
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NNT : 2016REN1B010
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Visceral leishmaniasis is a life-threatening systemic disease caused by Leishmania protozoans, L. donovani and L. infantum, which invade mononuclear phagocytes in the lymphoid organs and the liver. The control of the hepatic parasite burden depends on the granuloma formation, which is favored by a Th1 immune response in a Th2 tissue microenvironment. The aim of this work was to study the role of the recently described Th2 cytokine IL-33 in this complex immune response, which remains partially misunderstood. IL-33 dosages in different patient sera and IL-33+ cells detected in the liver of a patient from Rennes suggested that IL-33 could be a biomarker for active visceral leishmaniasis. As IL-33 was described in hepatic stellate cells during chronic hepatitis, these cells were exposed to L. donovani in primary culture. The cell permissivity to L. donovani and the parasite persistence during a long term culture led us to propose hepatic stellate cells as a new type of sanctuary cells, which could partially explain asymptomatic carriage. However, these cells were apparently not the main source of IL-33 during visceral leishmaniasis. In infected BALB/c and C57BL/6 mice, IL-33 was detected in the liver in non stellate cells preferentially localized in granulomas. The presence of cells expressing its specific receptor ST2 in the liver led us to explore the role of the IL-33/ST2 axis. BALB/c mice deficient in ST2 or treated with recombinant IL-33 and infected with L. donovani revealed that IL-33 downregulates the expression of Th1 key cytokines (IL-12, IFN-γ) and the recruitment of neutrophils and monocytes. Finally, IL-33 acts as a susceptibility factor during visceral leishmaniasis. Besides, the model of L. donovani infected C57BL/6 mice deficient in IL-33 or treated with recombinant IL-33 suggests possible differential roles of IL-33 depending on the immune environment related to the host genetic background.
La leishmaniose viscérale est une maladie systémique mortelle en l’absence de traitement. Elle est due aux protozoaires Leishmania donovani et L. infantum, parasites des phagocytes mononucléés, capables d’envahir les organes lymphoïdes et le foie. Le contrôle de l’infection hépatique repose sur la mise en place d’une réponse granulomateuse efficace, promue par une réponse immunitaire Th1, dans un environnement tissulaire Th2. L’objectif de ce travail était l'étude du rôle d’une cytokine Th2 récemment décrite, l’IL-33, dans cette réponse hépatique complexe encore partiellement incomprise. Des dosages d’IL-33 sur des sérums de patients et la détection de cellules IL-33+ dans le foie d’un patient rennais ont placé l’IL-33 comme un biomarqueur possible de la maladie active. L’IL-33 étant exprimée dans les cellules étoilées du foie au cours d’hépatites chroniques, ces cellules ont été exposées à L. donovani. Leur permissivité aux leishmanies sans toxicité apparente ni perturbation de leurs propriétés fonctionnelles, ainsi que la persistance des leishmanies sur une culture de plusieurs semaines, nous ont conduit à proposer les cellules étoilées comme cellules sanctuaires possibles pour les leishmanies viscérotropes, contribuant donc potentiellement au portage asymptomatique. En revanche, elles ne sont pas apparues comme une source majeure d'IL-33 au cours de la leishmaniose viscérale. Chez des souris C57BL/6 et BALB/c infectées par L. donovani, l'IL-33 a été observée dans des cellules ne s'apparentant pas à des cellules étoilées, et principalement localisées dans les granulomes. Des cellules exprimant son récepteur ST2 ayant été également observées dans le foie, un rôle de l’axe IL-33/ST2 a été recherché. Les résultats obtenus chez des souris BALB/c déficientes en ST2 ou traitées par de l'IL-33 recombinante suggèrent que l'IL-33 régule négativement l'expression de cytokines Th1 (IL-12, IFN-γ) et l'infiltrat de neutrophiles et monocytes dans le foie, limitant ainsi le contrôle de la charge parasitaire. Ainsi, l'IL-33 semble être un facteur de susceptibilité pour la leishmaniose viscérale. En parallèle, des travaux entrepris sur des souris C57BL/6 infectées par L. donovani suggèrent de possibles rôles différentiels de l'IL-33 en fonction de l'environnement immunitaire inhérent au fond génétique de l'hôte.
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NNT : 2013REN1B002
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Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The influence of redox alteration on the growth and proteomic pattern of Listeria monocytogenes was investigated. A redox shock was induced in cultures by addition of 3mM ferricyanide (FeCN) and 6mM dithiothreitol (DTT) to increase or to decrease respectively the redox potential naturally occurring at the beginning of growth. In both conditions, the reducing and oxidizing redox shock had a strong influence, decreasing the maximum growth rate by half compared to a control culture. The proteomic analysis of L. monocytogenes performed by two-dimensional difference gel electrophoresis (2D-DIGE) exhibited twenty-three proteins differentially expressed (P<0.05), among these, many were oxidoreductases, and proteins involved in cellular metabolism (glycolysis, protein synthesis), detoxification (kat) or adhesion (Lmo1634).
ISSN: 1874-3919

hal-00877138
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DOI : 10.1016/j.jprot.2012.11.010
PUBMED : 23195917

Résumé : En raison de la nature symbiotique des micro-organismes endophytes, cette étude visait à étudier l'activité antibactérienne, antifongique et cytotoxique chez les métabolites secondaires des extraits endophytes foliaires de plantes de l'Amazonie brésilienne et du Cerrado. Dans ce travail de thèse 147 micro-organismes cultivables ont été isolés (130 champignons, 3 bactéries e 14 champignons non-identifiés ou inconnus) à partir de 28 plantes (4 espèces collectées au Brésil et 24 en Guyane Française). Tous les micro-organismes furent identifiés par analyse moléculaire des régions spécifiques de l'ADNr en utilisant des techniques de séquençage génomique. Des champignons endophytes de l’ordre des Xylariales furent ceux de plus importante fréquence d’isolation dans cette étude, représentés par 25 isolats. Des extraits bruts à l’AcOEt furent produits à partir de cultures de chaque micro-organisme isolé. Une proportion relative signifiante (23,1%) des extraits démontra une activité sur Candida albicans ATCC 10213, pendant que 4% furent actifs sur Staphylococcus aureus ATCC 29213. Le potentiel cytotoxique des extraits fut évalué pour des lignées cellulaires humaines KB (carcinome cervical utérin), MDA-MB-435 (mélanome), et MRC-5 (fibroblastes de poumon normal), résultant en proportion signifiante avec activité d’inhibition de la prolifération cellulaire (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectivement).Dix-huit métabolites secondaires furent isolés et identifiés à partir du fractionnement des extraits bruts de huit endophytes. Dix-sept de ces substances furent déjà décrites précédemment dans la littérature: l’acide piliformique (24) et la griséofulvine (25) isolés à partir de Xylaria cubensis SNB-GCI02; La phomopirone (26), la pyrenocine (27), l’alterpérilenol (28) et la novae-zelandine (29), isolés de Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-métilmelleina (31) et la dihidrosporothrioride (32) isolées à partir de Xylaria sp. SNB-GTC2501; La mycoleptodiscine (34) et la mycoleptodiscine B (35) isolées à partir de Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; le mycoepoxidiène (36) et la altiloxina A (37) isolés à partir de Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; L’acremonisol (40), le semicochliodinol (41) et le cochliodinol (42) isolés à partir de Chaetomium globosum SNB-GTC2114; la colletofragarone A2 (43) isolée à partir de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; la flavoglaucine (44) isolée à partir de Eurotium rubrum BBS01. Parmi ces substances, la flavoglaucine (44) isolée à partir de E. rubrum BBS01 démontra une activité comparable au contrôle fluconazol en C. albicans (CIM de 4 µg.mL-1). La substance (44) présenta IC50 >10 µM sur cellules normales MRC-5, ce qui en fait un candidat pour des études ultérieures. Dans ce travail, fut identifié pour la première fois l’activité de la colletofragarone A2 (43) isolée à partir de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201. La substance inédite nommée pyrrocidine C (30) fut isolée à partir de L. infectoria SNB-GTC2402 et identifiée par des analyses spectroscopiques (Casella et al., 2013). La pyrrocidine C (30) fut active en S. aureus ATCC 10213 (CIM de 2 µg.mL-1) et ne fut pas considérées cytotoxique pour les cellules normales MRC-5 (IC50 >10 µM), démontrant une sélectivité dans l’action antimicrobienne. Ces résultats démontrent la grande diversité des endophytes fongiques chez les plantes de l'Amazonie brésilienne et du Cerrado et la grande chimiodiversité associée aux métabolites secondaires de ces micro-organismes. Des champignons endophytes tropicaux, comme ceux présentés dans cette étude, peuvent apparaître comme une nouvelle source de substances antimicrobiennes et cytotoxiques.
Because of the symbiotic nature of endophytes, this survey aims to investigate the probality of discovering antibacterial, antifungal and cytotoxic activities in secondary metabolites of leaf endophytes isolated from plants of Amazon and Cerrado biomes. In this study, 147 cultivable microorganisms were isolated (130 fungi, 3 bacteria and 14 unidentified or unknown microbes) from 28 plant species (4 species collected in Brazil and 24 in French Guyana). All endophytes were identified by molecular analyses of specific rDNA regions, with genomic sequencing techniques. Fungal endophytes belonging to Xylariales order were the most frequently isolated in this study, represented by 25 isolates. Crude AcOEt extracts were produced from cultures of each isolated endophyte. A significant relative proportion (23,1%) of extracts showed activity in Candida albicans ATCC 10213, while 4% were active in Staphylococcus aureus ATCC 29213. The cytotoxic potencial of the extracts was evaluated for human cell lines KB (uterin cervical carcinome), MDA-MB-435 (melanoma) and MRC-5 (normal lung fibroblasts), and a significant proportion of them showed cellular proliferation inhibition (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectively).Eighteen secondary metabolites were isolated by the fractionation of eight endophytic extracts. Seventeen of these substances had already been previously described in the literature: piliformic acid (24) and griseofulvin (25) isolated from Xylaria cubensis SNB-GCI02; phomopiron A (26), pyrenocin A (27), alterperilenol (28) and novae-zelandin A (29) isolated from Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-metilmellein (31) and dihidrosporothriorid (32) isolated from Xylaria sp. SNB-GTC2501; mycoleptodiscin A (34) and mycoleptodiscin B (35) isolated from Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; mycoepoxidien (36) and altiloxin A (37) isolated from Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; acremonisol A (40), semicochliodinol A (41) and cochliodinol (42) isolated from Chaetomium globosum SNB-GTC2114; colletofragaron A2 (43) isolated from Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; flavoglaucin (44) isolated from Eurotium rubrum BBS01. Among these substances, flavoglaucin (44), isolated from E. rubrum BBS01, showed comparable antifungal activity with the positive control fluconazol in C. albicans (MIC of 4 µg.mL-1). Flavoglaucin (44) also showed IC50 >10 µM in normal MRC-5 cells, becoming a good candidate for further studies. In this work, the cytotoxic activity of colletofragaron A2 (43), isolated from Colletotrichum sp. SNB-GTC0201 was described for the first time. The unpublished substance named pyrrocidin C (30) isolated from L. infectoria SNB-GTC2402 was identified by spectroscopic analyses (Casella et al., 2013). The pyrrocidin C (30) was active in S. aureus ATCC 10213 (MIC of 2 µg.mL-1), and was not considered cytotoxic for normal MRC-5 cells (IC50 >10 µM), showing selectivity in antimicrobial activity. These results demonstrate the great endophytic fungal diversity in plants of Amazon and Cerrado biomes, along with the chemodiversity associated to the secondary metabolites of these endophytes. Tropical fungal endophytes, like those seen in this work, may emerge as a new source of antimicrobial and cytotoxic substances.
Devido à natureza simbiótica dos micro-organismos endofíticos, este estudo teve como objetivo investigar a atividade antibacteriana, antifúngica e citotóxica em metabólitos secundários de extratos de fungos endofíticos foliares de plantas do bioma Amazônia e Cerrado. Neste trabalho de tese foram isolados 147 micro-organismos cultiváveis (130 fungos, 3 bactérias e 14 fungos não-identificados ou desconhecidos) a partir de 28 plantas (4 espécies coletadas no Brasil e 24 na Guiana Francesa). Todos os micro-organismos foram identificados por análise molecular de regiões específicas de DNAr, com uso de técnicas de sequenciamento genômico. Fungos endofíticos da ordem Xylariales foram os de maior frequência de isolamento neste estudo, representados por 25 isolados. Extratos brutos em AcOEt foram produzidos a partir de culturas de cada micro-organismo isolado. Uma proporção relativa significante (23,1%) dos extratos demonstrou atividade em Candida albicans ATCC 10213, enquanto 4% foram ativos em Staphylococcus aureus ATCC 29213. O potencial citotóxico dos extratos foi avaliado para as linhagens celulares humanas KB (carcinoma cervical uterino), MDA-MB-435 (melanoma), e MRC-5 (fibroblastos de pulmão normal), resultando em proporção significante com atividade de inibição da proliferação celular (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectivamente). Dezoito metabólitos secundários foram isolados a partir do fracionamento de oito extratos brutos endofíticos. Dezessete destas substâncias já tinham sido descritas anteriormente na literatura: ácido pilifórmico (24) e griseofulvina (25) isoladas de Xylaria cubensis SNB-GCI02; phomopirona A (26), pyrenocina A (27), alterperilenol (28) e novae-zelandina A (29) isoladas de Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-metilmelleina (31) e Dihidrosporothriolida (32) isoladas de Xylaria sp. SNB-GTC2501; mycoleptodiscina A (34) e mycoleptodiscina B (35) isoladas de Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; mycoepoxidieno (36) e altiloxina A (37) isoladas de Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; acremonisol A (40), semicochliodinol A (41) e cochliodinol (42) isoladas de Chaetomium globosum SNB-GTC2114; colletofragarona A2 (43) isolada de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; flavoglaucina (44) isolada de Eurotium rubrum BBS01. Dentre estas substâncias, a flavoglaucina (44) isolada de E. rubrum BBS01, demonstrou atividade comparável ao controle fluconazol em C. albicans (CIM de 4 µg.mL-1). Esta substância (44) apresentou IC50 >10 µM em células normais MRC-5, tornando-se candidata para estudos posteriores. Neste trabalho foi identificado pela primeira vez a atividade citotóxica da colletofragarona A2 (43), isolada de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201. A substância inédita nomeada pyrrocidina C (30) foi isolada a partir de L. infectoria SNB-GTC2402 e identificada através de análises espectroscópicas (Casella et al., 2013). A pyrrocidina C (30) foi ativa em S. aureus ATCC 10213 (CIM de 2 µg.mL-1), e não foi considerada citotóxica para as células normais MRC-5 (IC50 >10 µM), demonstrando seletividade na ação antimicrobiana. Estes resultados demonstram a grande diversidade fúngica endofítica em plantas do bioma Amazônia e Cerrado, e a quimiodiversidade associada aos metabólitos secundários destes micro-organismos. Fungos endofíticos tropicais, como os vistos neste trabalho, podem emergir como uma nova fonte de substâncias antimicrobianas e citotóxicas.

http://www.theses.fr/2014AGUY0836/document

Éditeur(s) : HAL CCSD Presses polytechniques et universitaires romandes, Publisher of the EPFL Press
Résumé : Chacun peut observer dans le monde réel l’omniprésence de systèmes complexes constitués de nombreux éléments en interaction et dont les caractéristiques globales ne peuvent se réduire à celles de leurs composants : ce sont par exemple les cellules d’un organisme vivant, les colonies de fourmis, les écosystèmes, ou encore les systèmes économiques, l’Internet et les réseaux sociaux. Dans le futur, nos sociétés devront relever l’immense défi scientifique et technologique qui consiste à comprendre ces systèmes pour les adapter, les contrôler et les modéliser. Au travers d’exemples choisis sans complication inutile, les auteurs proposent une introduction par la pratique aux systèmes complexes. Leur méthode repose sur la conviction que toute compréhension suppose un acte d’expérience; l’ouvrage est composé d’ateliers où il s’agit de simuler une dynamique collective à partir de sa modélisation orientée-agent. Les étudiants, les enseignants, les créateurs et plus largement toute personne avide de développer sa culture et d’actualiser ses connaissances tireront parti de cet ouvrage pluridisciplinaire accessible à un large public.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01284628

ISBN : 978-2-88074-991-0
hal-01284628
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01284628

Résumé : L’HTLV-1 est l’agent étiologique de la TSP/HAM et de l’ATL. La TSP/HAM est une méningomyélite chronique d’évolution lente et progressive. La charge provirale HTLV-1 est corrélée à l’évolutivité de la maladie. La protéine virale Tax module la synthèse et la fonction de multiples protéines de la prolifération et de la survie des lymphocytes T infectés. L’expression virale n’est pas toujours détectable in vivo. Une modulation épigénétique par inhibiteurs d’HDAC a été proposée. Des travaux dans le modèle du BLV et in vitro dans l’infection à HTLV-1 ont conforté ce concept et conduit à un essai thérapeutique évaluant le VPA dans le traitement de la TSP/HAM, qui n’a pas montré d’impact sur la charge provirale. Nous nous sommes intéressés à l’effet du VPA sur les lymphocytes T CD4+ en culture, cibles du virus HTLV-1. L’expression du génome viral, surtout la balance entre les protéines Tax et HBZ a été étudiée avec ou sans VPA. Son expression serait corrélée à la charge provirale et à l’évolution de la TSP/HAM. Nous montrons qu’un tiers des cellules CD4+ infectées expriment Tax. Cette proportion augmente sous VPA. La détection de la protéine p19 est augmentée sous VPA. La stimulation par le VPA de la transcription sens du génome viral a été confirmée par quantification des messagers Tax et Gag alors que l’expression d’HBZ se trouve réprimée sous VPA. Les données cinétiques d’expression spontanée d’HBZ montrent l’existence d’un rétrocontrôle négatif exercé par HBZ sur l’expression de Tax et des gènes structuraux. Influer sur l’expression d’HBZ ouvre une voie nouvelle pour le traitement des maladies associées à HTLV-1.
HTLV-1 is the etiological agent of HAM/TSP and ATL. TSP/HAM is a chronic meningomyelitis with a course being slow and progressive. HTLV-1 proviral load correlates with disease progression. Tax protein modulates the synthesis and function of proteins involved in the regulation of infected T-lymphocytes proliferation and survival. Viral expression is not always detectable in vivo. An epigenetic modulation by the use of HDAC inhibitors has been proposed. A study in the BLV model and an in vitro study in a HTLV-1 infection have lead to a therapeutic assay in order to assess VPA in the treatment of HAM/TSP. This assay did not show any impact on the proviral load. We evaluated the impact of VPA treatment on viral genome expression in cultured lymphocytes, especially the balance between Tax and HBZ. A third of provirus-positive CD4+ T cells spontaneously became Tax-positive. The estimation rose up to two-thirds of Tax-positive infected cells when VPA was added. VPA enhanced Gag p19 protein release. VPA treatment enhanced and prolonged Tax mRNA expression, while it blocked HBZ expression. Our data are consistent with the hypothesis of a feed-back loop coordinating Tax and HBZ expression. Modulation of HBZ expression may impact the net outcome of VPA treatment on HTLV-1-infected cell proliferation and survival.

http://www.theses.fr/2011AGUY0403