Orélia a réalisé ses recherches dans les équipes BIBAC et IDeAS du laboratoire Softmat.
Le 16 décembre, elle a soutenu sa thèse intitulée : “Interactions oxydatives de peptides impliqués dans la maladie d’Alzheimer avec des systèmes membranaires modèles”
La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative courante chez les personnes âgées, caractérisée par des plaques séniles et des enchevêtrements neurofibrillaires. Les plaques sont composées du peptide amyloïde-β (Aβ) en interaction avec des ions métalliques, notamment le cuivre. Sa complexation avec ce dernier pourrait jouer un rôle central dans sa toxicité, en induisant la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS), comme le radical hydroxyle, qui provoque des dommages oxydatifs tant sur le peptide que sur les membranes plasmiques.
Ce projet de thèse visait à étudier les interactions entre le peptide Aβ, le Cu²⁺ et des vésicules lipidiques (LUVs) – mimétiques des membranes plasmiques – en conditions de stress oxydant, en utilisant l’ascorbate comme agent réducteur. L’étude cherchait à déterminer l’impact de ces interactions sur la production de ROS ainsi que sur les dommages oxydatifs qui en résultent.
Dans une première partie, un système modèle a été développé, fondé sur des LUVs formés de phospholipides à tête choline (PLPC) ou sérine (PLPS) et comportant une chaine linoléique insaturée dans un rapport molaire 80 :20. En présence de LUVs, la réaction « Fenton-like » étudiée a consisté en l’oxydation d’ascorbate en présence d’ions Cu²⁺ et d’oxygène, et a été suivie par spectroscopie UV-visible. Une diminution de la vitesse initiale de consommation de l’ascorbate lorsque les LUVs sont présentes a été observée et le système cinétique a été modélisé pour extraire les constantes de chaque réaction. Cette étude a révélé des interactions possibles entre le PLPS et l’ion métallique.
Dans une seconde partie, les peptides modèle Aβ1-28 ou Aβ1-28 pré-oxydé ont été ajoutés dans le système réactionnel.
Deux voies d’ajout ont été examinées : la pré-incubation du peptide avec les LUVs ou celle avec le cuivre. Les résultats indiquent que la complexation du cuivre avec le peptide Aβ1-28 est un processus lent, mais reste favorisée avant l’intervention de l’ascorbate. Les dommages oxydatifs ont été examinés au niveau moléculaire par spectrométrie de masse. Des formes oxydées du peptide Aβ1-28 et des PLPC ont été observées, suggérant une compétition potentielle entre eux pour l’oxydation. Les études sur peptide Aβ 1-28 pré-oxydé sont en cours de développement.
Dans la dernière partie, les toxicités du cuivre, du peptide Aβ1-28 et du complexe ont été évaluées sur des cellules SH-SY5Y. Une cytotoxicité du peptide, des ions Cu²⁺, ainsi que du complexe a été observée au-delà de 60 µM en Aβ1-28 et 15 µM en Cu²⁺. A noter que la version pré-oxydée du peptide s’est avérée plus rapidement toxique (à partir de 1 µM).
Extrudeur permettant d’obtenir des vésicules de phospholipides de 100 nm de diamètre
Enfin, un travail préliminaire a été entamé avec le peptide Aβ1-40, dont l’utilisation est plus complexe à cause de sa propension à former des agrégats en solution. Deux méthodes de solubilisation ont été évaluées et les solutions peptidiques ont été caractérisées par diffusion dynamique de la lumière et fractionnement flux force.
En conclusion, ce travail met en lumière certaines interactions entre le peptide Aβ, le cuivre et les LUVs, ouvrant la voie à de nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes oxydatifs liés à la maladie d’Alzheimer.
Faits marquants de la thèse :
- Orélia a présenté oralement ses travaux au congrès international PBA 2023 (33rd international symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis) en Turquie en juillet 2023
Félicitations à Orélia pour la qualité de son travail !