Effet des fucanes sur les propriétés d'adhérence de staphylcoccus aureus aux supports inertes

Abstract

Les fucanes, polysaccharides sulfatés extraits de la paroi des algues brunes marines, ont été étudiés depuis des année pour les activités biologiques qu’ils ont montré surtout sur les cellules des eucaryotes (activité antitumorale, antiproliférative, antiangiogénique, anticoagulante, anti-inflammatoire, anticonceptionnelle…) cependant, ces polysaccharides ont été peu étudiés sur les procaryotes (activité antivirale et antimicrobienne). La plupart de ces études ont dévoilé que le secret de ces activités dépendait de la présence des groupes sulfates portés sur les unités L –fucose des fucanes, de leur position, de leur teneur, de la chaîne polysaccharidique et du poids moléculaire. Dans ce travail, nous nous sommes focalisés sur l’étude de S. aureus ATCC 25923 et de son activité antiadhésive en présence des fucanes. Ensuite, des modifications au niveau des taux de sulfate de ces polysaccharides ont été effectuées et la détermination des paramètres physicochimiques et électrochimiques a été réalisée afin de comprendre leur mécanisme d’action. Pour l’étude de la croissance des bactéries, nous avons suivi la turbidité des milieux de culture en présence des fucanes. Les résultats ont montré que les fucanes étudiés n’ont aucun effet sur la croissance de ces bactéries. Le suivi de la cinétique de croissance de S. aureus, par mesure de la densité optique du milieu de culture, en présence des fucanes, a montré également que ces composés n’ont pas d’effet sur la croissance de ces cellules. Ce résultat nous a poussés vers l’étude d’autres activités intéressantes dans le domaine médicale et/ou industriel. Il s’agit de l’étude de l’adhésion des bactéries aux surfaces. L’adhésion est l’étape clé du processus de la pathogénie. En effet, une bactérie cherche toujours et avant tous à s’accrocher aux surfaces auxquelles elle est exposée pour commencer ses activités biologiques. Le problème est plus aggravé lorsqu’il s’agit de bactéries productrices de la matière extra polysaccharidique (slime) qui leur confère la résistance aux traitements antimicrobiens. L’adhésion est gérée en grande partie par les caractères physicochimiques des surfaces des bactéries et celles exposées à l’adhésion. L’étude de la physicochimie des surfaces est donc d’une importance primordiale dans l’étude du phénomène de l’adhésion. L’étude de l’adhésion de S. aureus aux différentes surfaces en présence des fucanes a été analysée par le MEB et les images ont été traitées par le programme développé sur Matlab. Les fucanes ont montré des effets antiadhésifs sur les surfaces d’acier et du verre surtout en présence directe dans le milieu de l’adhésion alors qu’en cas de leur utilisation avec la culture bactérienne, une augmentation de la taille des cellules a été observée. En parallèle, les taux de la matière extra polysaccharidique produite en présence des fucanes ont été réduits, signalant un effet anti-slime. Nous avons étudié la physicochimique des surfaces des bactéries en présence des fucanes par la technique MATS. Cette technique mesure l’hydrophobicité et les caractères donneur et accepteur d’électrons des bactéries. Nous avons trouvé que le fucane a une influence sur la physicochimie des bactéries Gram positive représentées par S. aureus alors que sur celles Gram négatif, l’effet reste négligeable. Les fucanes ont une influence au niveau de l’hydrophobicité et du caractère donneur d’électrons, d’une façon dépendante de la nature du fucane et de son mode d’utilisation L’étude électrochimique réalisée par la mesure de la voltamétrie cyclique, l’impédance et le potentiel linéaire a montré que les fucanes agissent, en modifiant les interactions, sur les surfaces d’adhésion et le comportement de S. aureus. Dans l’ensemble de ce travail, nous avons discuté l’effet antiadhésif des fucanes sur S. aureus en terme de plusieurs paramètres à savoir les groupes sulfates, la nature de la chaîne polysaccharidique, le poids moléculaire, le mode d’utilisation des fucanes et la réactivité de la surface de ces bactéries et des supports d’adhésion.