Effets Des Polyphénols De Plantes Sur La Croissance Et Certains Facteurs De
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CELINE MESSIER EFFETS DES POLYPHENOLS DE PLANTES SUR LA CROISSANCE ET CERTAINS FACTEURS DE VIRULENCE DE CANDIDA ALBICANS Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures de l'Université Laval dans le cadre du programme des études en sciences dentaires pour l'obtention du grade de maître es sciences (M. Se.) FACULTE DE MEDECINE DENTAIRE UNIVERSITÉ LAVAL QUÉBEC 2011 ©Céline Messier, 2011 Résumé Les buts de notre projet étaient d'étudier les effets de certains polyphenols de plantes sur la croissance, la survie, la formation du biofilm et la transition blastospore-hyphe de C. albicans, une levure responsable des candidoses humaines. Ce projet a permis de démontrer que deux polyphenols naturels de la réglisse, la licochalcone A et la glabridine, ainsi qu'un polyphenol synthétisé en laboratoire, le 4-hydroxycordoin, ont des propriétés intéressantes contre certains facteurs de virulence de C. albicans. La licochalcone A et la glabridine ont montré un effet fongicide et une action synergique avec le nystatin. La licochalcone A et le 4-hydroxycordoin ont démontré une capacité d'inhiber la formation du biofilm, alors que les trois polyphenols ont montré un effet inhibiteur sur la transition blastospore-hyphe de C. albicans. Ces molécules possèdent donc un potentiel pour le traitement ou la prévention d'infections fongiques buccales à C. albicans. 11 Avant-Propos Je désire d'abord remercier mon directeur de mémoire, Dr Daniel Grenier, pour son appui, son temps et sa patience tout au long de mon projet. Je veux également mentionner l'aide reçue de mes collègues de laboratoire. D m'est aussi important de souligner l'influence de deux personnes, Dr Jean Barbeau et Mme Jacynthe Séguin, qui m'ont transmis une multitude de connaissances et leur intérêt pour la recherche en microbiologie buccale. Contribution des auteurs Premier article Cet article a été soumis pour publication dans la revue «Critical Reviews in Food Science and Nutrition» sous la référence : Messier C, Epifano F, Genovese S, Grenier D, Beneficial properties of licorice for oral health - A review. Les Drs Epifano et Genovese ont contribué à la figure et au tableau synthèse de l'article, ainsi qu'à la section Description of the plant and chemical composition. Le Dr Grenier a rédigé la section Periodontal disease and licorice et a supervisé la rédaction de l'article. Le premier auteur a rédigé les sections suivantes : Abstract, Introduction, Dental caries and licorice, Oral candidosis and licorice, Recurrent aphtous ulceration and licorice, Conclusion et References. Deuxième article Cet article a été accepté pour publication dans la revue «Mycoses» sous la référence : Messier C, Grenier D, Effect of licorice compounds licochalcone A, glabridin and glycyrrhizic acid on growth and virulence properties of Candida albicans. Le Dr Grenier a supervisé la rédaction de l'article et a apporté ses commentaires et ses corrections. Le premier auteur a exécuté toutes les manipulations en laboratoire, procédé à l'analyse des résultats, exécuté les analyses statistiques, préparé les tableaux et figures et rédigé l'ensemble de l'article. Ill Troisième article Cet article a été publié dans la revue «Phytomedicine» sous la référence : Messier C, Epifano F, Genovese S, Grenier D, Inhibition of Candida albicans biofilm formation and yeast-hyphal transition by 4-hydroxycordoin. Les Drs Epifano et Genovese ont effectué la synthèse de la molécule 4-hydroxycordoin et ont préparé la figure 1. Le Dr Grenier a supervisé la rédaction de l'article et a apporté ses commentaires et ses corrections. Le premier auteur a réalisé toutes les manipulations en laboratoire, procédé à l'analyse des résultats, exécuté les analyses statistiques, préparé les figures 2 et 3 et rédigé l'ensemble de l'article. IV Je dédie ce mémoire à ma famille Messier- Martin, amis et collègues qui m'ont soutenue tout au long de mes longues années d'étude. Table des matières Résumé i Avant-Propos ii Table des matières v Liste des tableaux vi Liste des figures vii Liste des abréviations viii CHAPITRE 1 : INTRODUCTION GÉNÉRALE 1 1 Pathologies buccales associées à C. albicans 1 1.1 Candidose buccale, non-prothétique 1 1.2 Stomatite prothétique 2 2 Traitement des candidoses buccales 2 3 Candida albicans 3 3.1 Généralités 3 3.2 Facteurs de virulence de C. albicans 4 3.2.1 Activités protéolytiques 5 3.2.2 Transition phénotypique ou «switch» 5 3.2.3 Capacité d'adhérence 6 3.2.4 Formation du biofilm 7 4 Polyphenols des plantes , 7 4.1 Généralités 7 4.2 Effets connus des polyphenols sur la santé buccale 9 4.3 Effets connus des polyphenols sur C. albicans 10 4.3.1 Effets connus des polyphenols de la réglisse sur C. albicans 11 Hypothèse de travail 12 Objectifs 12 Pertinence de la recherche 12 CHAPITRE 2 : Article 1 : Beneficial properties of licorice for oral health -A review 14 CHAPITRE 3 : Article 2 : Effect of licorice compounds licochalcone A, glabridin and glycyrrhizic acid on growth and virulence properties of Candida albicans 34 CHAPITRE 4 : Article 3 : Inhibition of Candida albicans biofilm formation and yeast- hyphal transition by 4-hydroxycordoin 53 CHAPITRE 5: CONCLUSION 67 Bibliographie 70 VI Liste des tableaux Tableau 1 : Tableau 1 de l'article 1 : Composition chimique de la réglisse (Radix Glycyrrhizae) 32 Tableau 2 : Tableau 1 de l'article 2 : Valeurs des CMI et CMF (ug mL"1) des composés de la réglisse et du nystatin pour C. albicans 49 Tableau 3 : Tableau 2 de l'article 2 : Effets synergiques des composés de la réglisse et du nystatin sur l'inhibition de la croissance de C. albicans 50 Tableau 4 : Tableau 3 de l'article 2 : Effet cytotoxique de la licochalcone A, de la glabridine et de l'acide glycyrrhizique sur les cellules épithéliales buccales 51 Vil Liste des figures Figure 1 : Microscopie en contraste de phase de C. albicans 4 Figure 2 : Figure 1 de l'article 1 : Feuillage et racine de Radix Glycyrrhizae (réglisse)....31 Figure 3 : Figure 1 de l'article 2 : Effets de la licochalcone A sur la formation du biofilm par C. albicans 52 Figure 4 : Figure 2 de l'article 2 : Effets de la licochalcone A (A) et de la glabridine (B) sur la transition blastospore-hyphe chez C. albicans 52 Figure 5 : Figure 1 de l'article 3 : Structure chimique du 4-hydroxycordoin 65 Figure 6 : Figure 2 de l'article 3 : Effets du 4-hydroxycordoin sur la formation de biofilm par C. albicans 65 Figure 7 : Figure 3 de l'article 3 : Effets du 4-hydroxycordoin sur la transition blastospore- hyphe chez C. albicans 66 vin Liste des abréviations C. albicans Candida albicans CMF Concentration minimale fongicide CMI Concentration minimale inhibitrice COX-2 Cyclooxygénase-2 EGCG Épigallocatéchine-3-gallate G. glabra Glycyrrhiza glabra G. uralensis Glycyrrhiza uralensis MMP Metalloproteinase matricielle Hg mL"1 Microgramme par millilitre P. gingivalis Porphyromonas gingivalis % Pourcentage Sap Secreted aspartyl protease SIDA Syndrome d'immunodéficience acquise S. mutans Streptoccocus mutons VEH Virus de l'immunodéficience humaine YNB Yeast Nitrogen Base YPD Yeast Peptone Dextrose CHAPITRE 1 : INTRODUCTION GENERALE 1 Pathologies buccales associées à C. albicans 1.1 Candidose buccale, non-prothétique La candidose buccale est une infection généralement causée par la levure C. albicans, laquelle fait souvent partie de la microflore commensale des cavités buccale et vaginale, et du tractus gastro-intestinal. La présence seule de ce mycète n'est pas suffisante pour causer la maladie. Il doit y avoir une certaine invasion des tissus par ce microorganisme, qui est souvent superficielle, et qui ne se produit que dans des circonstances favorables. D'autres sites communs de la candidose sont la peau, le vagin, le tractus gastro-intestinal, les voies urinaires et les poumons. Habituellement, la candidose buccale, également appelée muguet, demeure localisée, mais peut parfois s'étendre au pharynx, aux poumons ou à la circulation sanguine, avec un potentiel de complications fatales. Ces infections fongiques sont rarement retrouvées chez les sujets immunocompetents; elles affectent plutôt les nouveaux nés, les patients immunocompromis (ex. SIDA), les patients atteints de certaines maladies chroniques (ex. diabète, avitaminose) (Shafer et al., 1974) ou ceux qui prennent des corticostéroides en inhalation ou des antibiotiques systémiques (ADA guide, 2003). Le SIDA a créé une population de patients à risque de développer des candidoses buccales. En effet, le muguet est une des infections opportunistes la plus commune chez les sidéens (Ampel, 1996). Cette levure est également responsable d'un grand nombre d'infections systémiques et cardiovasculaires diagnostiquées dans les hôpitaux (Calderone 2002; Gudlaugsson et al, 2003). Les avancées de la médecine moderne ont permis de prolonger la durée de vie de certaines populations immunocompromises à risque de développer des infections à C. albicans. Les manifestations cliniques de la candidose buccale consistent en des plaques blanchâtres légèrement surélevées, détachables, et laissant parfois apparaître une muqueuse inflammée. Ces plaques se retrouvent principalement au niveau de la langue et des muqueuses buccales, quoiqu'elles peuvent être également généralisées. Au niveau des commissures, une chélite angulaire peut apparaître, laquelle constitue une infection à levure qui cause la fissuration et l'inflammation des coins de la bouche. Les candidoses sont souvent asymptomatiques, quoique certains patients peuvent avoir une dysgueusie ou une sensation de brûlure dans la région affectée (Shafer et al., 1974). 1.2 Stomatite prothétique La stomatite prothétique se développe chez des porteurs de prothèses dentaires complète ou partielle et se définit comme une inflammation de la muqueuse palatine (localisée ou généralisée) en contact avec la prothèse avec ou sans hyperplasie tissulaire (Shafer et al., 1974). En 1970, Budtz-Jorgensen et Bertram ont démontré que les levures pouvaient être cultivées chez 90 % des patients ayant une stomatite prothétique mais chez seulement 40 % des patients qui étaient des porteurs sains de prothèse dentaire.