Étude de l'activité anti-bioadhésion de surfaces de verres greffées par des sucres furanosidiques rares

Abstract

Surface biocontamination from microorganisms leads to serious economic and health issues. Nowadays, biocide compounds are mostly used as prevention. Nonetheless, they are known to be toxic for environment and to participate in the rise of the antibiotic resistance of pathogens. These research works examine a non-biocide and non-toxic approach. It is based on the inhibition of the microbial adhesion with a monofuranoside-functionalized surface. The development of surfaces was started with the glycosidic synthesis of target furanosides from D-Glucose, D-Galactose and D-Mannose. In order to compare the interest of the cyclic form, pyranosidic homologues, known for their anti-adhesive activity, were also achieved. The modified glycosides were then grafted to a prefunctionalized glass surface linked through an O-glycosidic or S-glycosidic via a triazole group. The resulted surfaces were characterized using goniometry and X-ray photoelectron spectroscopy. The adhesion studies with Pseudomonas aeruginosa have shown an anti-bioadhesion activity with furanosidic and glycosidic surfaces. Specific and non-specific interactions were explored through lectin deficient mutant strains and a thermodynamic approach. The anti-bioadhesive activity was concluded to depent more on the carbohydrate physicochemical properties, rather than the biological interactions.La biocontamination de surface par des microorganismes provoque d’importantes conséquences économiques et sanitaires. Les différents moyens de prévention mis en place de nos jours utilisent des composés biocides nocifs pour l’environnement et participent à la recrudescence de l’antibiorésistance des organismes pathogènes. Ces travaux de recherche étudient une approche alternative non-biocide et non-toxique. Elle consiste à inhiber l’adhésion microbienne en appliquant une couche de monofuranosides sur une surface. La conception des surfaces a débuté par les synthèses glycosidiques des furanosides cibles à partir du D-Glucose, D-Galactose et D- Mannose. Des homologues pyranosidiques, connus pour leur activité antiadhésive, ont été réalisés afin de comparer l’intérêt de la forme cyclique. Ces sucres ont ensuite été greffés par chimie click sur une surface de verre préfonctionnalisée et au travers d’un lien O-glycosidique ou S- glycosidique via un groupe triazole. Les surfaces résultantes ont été caractérisées à l’aide de la goniométrie et de la spectroscopie photoélectron par rayons X. Les études d’adhésion avec Pseudomonas aeruginosa ont révélé une activité anti-biodhésion des surfaces furanosidiques et pyranosidiques. Les interactions spécifiques et non-spécifiques ont été explorées gràce à l’adhésion de mutants déficiants en lectine et d’un modèle thermodynamique. Les résultats ont conclu que l’activité antiadhésive des monosaccharides était davantage liée aux propriétés physicochimiques des sucres plutôt qu’à des interactions biologiques