Microsphères de carboxyméthylamidon : alginate pour la livraison intestinale de la diamine oxydase

Blémur, Lindsay (2014). « Microsphères de carboxyméthylamidon : alginate pour la livraison intestinale de la diamine oxydase » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en biochimie.

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Résumé

L'histamine : 2-(4-imidazolyl)-éthylamine est une amine endogène synthétisée dans de nombreux organes, qui peut agir sur quatre récepteurs H1-H4 présents sur la surface des différentes cellules en provoquant, selon le récepteur, une réponse inflammatoire ou des sécrétions gastriques. La colite ulcéreuse et la maladie de Crohn sont les deux formes principales de Maladies Inflammatoires de l'Intestin (MII). Les symptômes associés aux MII sont considérés, en partie, causés par un niveau élevé d'histamine, comme facteur pro-inflammatoire. Les traitements anti-inflammatoires actuels (acide 5-aminosalicylique ou des corticostéroides) présentent plusieurs effets secondaires. Notre équipe a proposé un agent antihistaminique naturel administré par voie orale : une oxydase à cuivre végétale : la diamine oxydase (DAO ou Histaminase). L'hypothèse est que la DAO (EC 1.4.3.22), une fois livrée au niveau du tractus intestinal, dégrade l'histamine ce qui limite l'inflammation au niveau du côlon. L'objectif principal du projet était d'utiliser des matériaux de type biopolymères comme matrices-excipients pour protéger l'intégrité de la DAO dans les conditions dénaturantes gastro-intestinales et de lui permettre d'exercer son activité dans le côlon sans être dégradée par les enzymes protéolytiques. Pour y parvenir, l'immobilisation par inclusion de la DAO provenant de la gesse commune (Lathyrus sativus) dans des microsphères d'alginate a été suggérée. L'alginate est un biopolymère naturel qui peut former des microsphères par gélation ionotropique en présence de cations bivalents comme le Ca2+. La méthode utilisée permet l'immobilisation des cellules, enzymes ou autres agents bioactifs, mais les microsphères sont poreuses et ainsi moins performantes pour la livraison au côlon suite aux phénomènes de dénaturation à cause de la diffusion du fluide gastrique acide à l'intérieur des billes et de l'érosion dans le milieu intestinal neutre. Nous avons envisagé l'association du carboxyméthylamidon (CMA) générateur d'hydrogel à l'alginate pour réduire la porosité des microsphères. Les microbilles ont été obtenues en distribuant, sous agitation, des gouttes de la suspension formatrice de complexe de CMA/alginate, contenant la DAO, dans une solution de CaCh. L'inclusion de l'enzyme a été confirmée par la coloration de Coomassie, l'activité enzymatique, l'électrophorèse SDS-PAGE et la zymographie tandis que la structure du complexe a été évaluée par analyse en infrarouge (FTIR), diffraction des rayons X (DRX) et microscopie électronique à balayage (MEB). Les résultats ont montré un rendement d'inclusion de DAO de 82-95 % et une structure des microsphères restant compacte même en présence d'enzymes protéolytiques. Une rétention de 65 % de l'activité de la DAO dans les microsphères de CMA/Alginate a été observée durant 24 h en milieu intestinal contenant de la pancréatine, alors que, dans des conditions similaires, l'enzyme libre était totalement inactivée. La nouveauté de ce projet réside dans l'association du CMA et de l'alginate pour obtenir des microsphères compactes qui pourraient présenter des intérêts dans l'industrie pharmaceutique pour l'administration orale et livraison au côlon de probiotiques, enzymes ou molécules sensibles aux enzymes protéolytiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Diamine oxydase, maladie de Crohn, maladie inflammatoire de l'intestin, microsphères de carboxyméthylamidon/alginate, résistance au milieu gastro-intestinal

Type: Mémoire accepté
Informations complémentaires: Le mémoire a été numérisé tel que transmis par l'auteur.
Directeur de thèse: Mateescu, Mircea Alexandru
Mots-clés ou Sujets: Histaminase, Affections intestinales inflammatoires, Côlon. Maladies, Excipients, Microsphères, Alginates, Carboxyméthylamidon
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de chimie
Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 23 sept. 2015 18:02
Dernière modification: 23 sept. 2015 18:02
Adresse URL : http://www.archipel.uqam.ca/id/eprint/7214

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