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Accueil > Équipes > Equipe Sondes Moléculaires et Stress Oxydant (SMBSO)
Resp. Dr. Sylvia Pietri

Description détaillée de l’équipe SMBSO

par webmestre - publié le , mis à jour le

Positionnement scientifique

Equipe pluridisciplinaire, SMBSO réunit des chercheurs spécialisés dans la chimie de synthèse, les sciences de la vie, la chimie analytique et la physicochimie, autour d’une thématique directrice qui est l’étude des processus chimiques du vivant dans des pathologies impliquant le stress oxydant. Plusieurs axes complémentaires sont développés en étroite relation :
 

Synthèse organique

- de sondes ultrasensibles (aminophosphonates/nitroxydes), adaptées à la mesure non-invasive (spectrocopies de RMN du 31-P et RPE) du pH dans les milieux biologiques (cellules, tissus, organes) ;
- de piégeurs de spin (nitrones) à faces diastéréotopiques ou vectorisés permettant d’accéder à une meilleure compréhension des mécanismes de formation radicalaire in vivo et à l’étude quantitative de l’impact métabolique du stress oxydant ;
- de molécules à visée antioxydante, possédant pour certaines une activité thérapeutique associée (molécules hybrides antidiabétiques/antioxydantes, piégeurs de radicaux libres/cardioprotecteurs).
 

Développement et validation in vitro et in vivo

- de molécules ou procédés, associés à des techniques analytiques ou biochimiques, afin de quantifier l’impact du stress oxydant (activité de la myeloperoxydase, protéines carbonylées) dans les tissus et fluides biologiques ;
- de kits destinés à évaluer l’activité inhibitrice d’enzymes-clé (amylase) de molécules à visée thérapeutique.
 

Applications biologiques

- Mise en place de modèles biologiques (in vitro et in vivo) adaptés aux études par RPE et RMN du 31-P des mécanismes et conséquences de l’instauration d’un stress oxydant.
- Application de ces modèles et protocoles aux pathologies aigües et chroniques impliquant le stress oxydant : ischémie/reperfusion ; impact sanitaire des polluants atmosphériques (produits de combustion, pesticides, nanoparticules…) sur certaines maladies dégénératives, le diabète…
 

Mots-clés

Stress oxydant, pH intracellulaire, marqueurs cellulaires, RPE, RMN, modèles biologiques in vitro, et in vivo, antioxydants, syndrome métabolique, polluants, particules ultrafines.
 

Quelques exemples de réalisations (2011-2016)

A) Synthèse de sondes du pH intracellulaire et applications par RMN du 31P et par RPE
Les chercheurs de SMBSO possèdent ont une longue expertise dans la synthèse de sondes de pH phosphorées, dont les pKa (entre 2 à 8), et la lipophilie sont modulés en fonction des compartiments cellulaires visés (J. Biol. Chem., 2000 ; J. Biol. Chem, 2001…)
Récemment, SMBSO a développé des sondes vectorisées pour atteindre la mitochondrie, puis réalisé in vivo des mesures simultanées du pH mitochondrial, de celui des vésicules acides ainsi que des gradients de pH transmembranaires (J. Med. Chem. 2013)
En particulier, la sonde mito-DEP-C8 (pKa 6.9) non cytotoxique aux concentrations utiles a permis la détermination non invasive du pH mitochondrial (7< pH <8) dans des cellules en conditions d’anaérobie (Meth. Mol. Biol., 2015)

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B) Chimie Bioanalytique
De nouveaux procédés d’identification et quantification de marqueurs endogènes du stress oxydant (issus de l’oxydation des protéines et de l’ADN, marqueurs enzymatiques et inflammatoires) sont développés, suivis d’applications in vivo (Chem. Biol. Int., 2011, Redox Biol., 2014, Anal. Biochem., 2015…).

C) Evaluation du stress oxydant : modèles cellulaires et animaux
Les chercheurs ont mis au point un dispositif d’exposition à des particules ultrafines produites et diffusées en nombre et taille contrôlés, puis mis en œuvre : (i) des études d’impact d’une sélection de polluants atmosphériques sur le métabolisme et la fonction cardiaque (AMIDEX, ANR CES INTOX), (ii) l’étude de la génotoxicité de nanoparticules manufacturées (Chem. Biol. Int. 2012 ; Nanotoxicology, 2015…).

D) Evaluation du stress oxydant : marqueurs sanguins, études cliniques
Les chercheurs de SMBSO ont réalisé des mesures in vivo du stress oxydant chez l’humain dans le cadre de six études cliniques multicentriques et internationales menées en collaboration (maladies musculaires, Free Radic. Biol. Med., 2012 ; cardiovasculaires, J. Transl. Med., 2014 ; maladies neurodégénératives, J. Physiol., 2012 ; Exp. Physiol., 2011..). Un de ces articles a été distingué par un Editorial (Acta Physiol. Scand., 2015).
 

E) Nouvelles familles de pièges à radicaux
SMBSO poursuit le développement de familles de nitrones donnant des adduits persistants observables par RPE, dont une famille de sondes fonctionnalisées à faces diastéréotopiques qui permettent d’obtenir des spectres différents pour un même radical selon son origine cellulaire.

L’étude des spectres de RPE de l’adduit-OH a montré que les adduits cis et trans de ces nitrones sont individualisés, ce qui permet de discerner les situations où une réaction nucléophile est mise en jeu. Ces composés sont actuellement en cours d’exploitation au laboratoire dans l’étude de processus inflammatoires peu explorés jusqu’alors de manière directe faute de sondes adaptées (Free Radic. Biol. Med., 2006 ; Bioorg. Med. Chem., 2011)

D’autres nitrones ont été synthétisées portant un motif inspiré des flavonoïdes naturels et testées in vivo pour leurs propriétés cardioprotectrices (Eur. J Med. Chem., 2016)

Participation à des projets institutionnels

Porteur Associé
Période Projet Période Projet
2009-2012 FEDER ADIABAOX 2008-2011

2009-2012

2010-2012

2014-2016
INCA CANCEROX

ANR INTOX

ANR ROS SIGNAL

AMIDEX PESTOX