Soutenance de thèse de BREAUD Célia
Titre de thèse
Nouvelle stratégie dans la recherche d'agents antituberculeux naturels issus de la flore de Guyane française
New strategy in the discovery of natural antituberculosis agents from French Guiana flora
Résumé de la thèse
La tuberculose demeure un enjeu de santé publique majeur, renforcé par l'émergence de souches résistantes. Dans ce contexte, cette thèse explore la flore de Guyane française comme source de métabolites à potentiel antituberculeux, en combinant criblage biologique, métabolomique par LC-MS/MS et analyse par réseaux moléculaires, avec intégration des données d'activité.
Un premier volet a porté sur sept espèces sélectionnées sur la base de critères ethnopharmacologiques et phytochimiques. Les extraits et fractions ont été testés contre Mycobacterium tuberculosis H37Ra, puis profilés par LC-HRMS/MS. Les réseaux moléculaires ont permis de relier familles chimiques et niveaux d'activité, de prioriser des candidats et de dérépliquer rapidement des composés connus, tout en révélant des composés antituberculeux dans plusieurs extraits actifs.
Le second volet s'est focalisé sur deux espèces du genre Aspidosperma (Apocynaceae), riches en alcaloïdes indoliques monoterpéniques. Le fractionnement bioguidé, couplé aux réseaux moléculaires, a mis en évidence un noyau de composés corrélés à l'inhibition de M. tuberculosis. Les résultats soutiennent l'intérêt de ce réservoir chimique, tout en soulignant la nécessité d'isolements ciblés et de validations structurales par RMN pour attribuer finement l'activité.
Le troisième volet a abordé Lantana trifolia (Verbenaceae). Les fractions de polarité intermédiaire se sont révélées les plus actives, et l'analyse métabolomique a indiqué la contribution possible d'un petit groupe de métabolites abondants avec l'activité. L'annotation globale a par ailleurs confirmé un profil riche en flavonoïdes, acides phénols et phénylpropanoïdes glycosylés, suggérant un effet cumulatif ou synergique concordant avec la distribution de l'activité observée.
Sur le plan méthodologique, la thèse montre l'intérêt d'un pipeline reproductible alliant LC-MS/MS haute résolution, déréplication automatisée et réseaux moléculaires bioactifs pour rationaliser la priorisation des fractions et orienter l'isolement. Sur le plan scientifique, elle documente la chimiodiversité d'espèces amazoniennes encore peu étudiées, établit des liens clairs entre familles chimiques et réponse antimycobactérienne, et met en lumière des ensembles moléculaires prioritaires
Ensemble, ces travaux démontrent l'apport des approches métabolomiques intégrées pour valoriser des bioressources tropicales dans la lutte contre Mycobacteium tuberculosis. Ils fournissent un corpus analytique et biologique, directement mobilisable pour des actions d'isolement ciblé, d'évaluation pharmacologique et de valorisation locale des ressources, en cohérence avec une démarche éthique et partenariale de bioprospection en Guyane française.
Thesis resume
Tuberculosis remains a major public health challenge, compounded by the emergence of drug-resistant strains. In this context, this thesis explores the flora of French Guiana as a source of metabolites with antitubercular potential, combining biological screening, LC–MS/MS-based metabolomics, and molecular networking with integration of activity data.
The first part focused on seven species selected using ethnopharmacological and phytochemical criteria. Extracts and fractions were tested against Mycobacterium tuberculosis H37Ra and profiled by LC–HRMS/MS. Molecular networks linked chemical families to activity levels, enabling prioritization of candidates and rapid dereplication of known compounds, while revealing antitubercular constituents in several active extracts.
The second part examined two species of the genus Aspidosperma (Apocynaceae), rich in monoterpenoid indole alkaloids. Bioassay-guided fractionation coupled with molecular networking highlighted a core set of compounds correlated with M. tuberculosis inhibition. The results support the value of this chemical reservoir, while underscoring the need for targeted isolations and NMR-based structural validation to attribute activity more precisely.
The third part addressed Lantana trifolia (Verbenaceae). Fractions with intermediate polarity were the most active, and metabolomic analysis pointed to a small group of abundant metabolites associated with activity. Global annotation confirmed a profile rich in flavonoids, phenolic acids, and glycosylated phenylpropanoids, suggesting cumulative or synergistic effects consistent with the observed distribution of activity.
Methodologically, the thesis demonstrates the utility of a reproducible pipeline combining high-resolution LC–MS/MS, automated dereplication, and bioactive molecular networking to rationalize fraction prioritization and guide isolation. Scientifically, it documents the chemodiversity of under-studied Amazonian species, establishes clear links between chemical families and antimycobacterial responses, and highlights priority molecular ensembles.
Taken together, these findings show the contribution of integrated metabolomic approaches to the valorization of tropical bioresources in the fight against Mycobacterium tuberculosis. They provide an analytical and biological corpus that can be directly leveraged for targeted isolation, pharmacological evaluation, and local resource valorization, in line with an ethical and partnership-based bioprospecting framework in French Guiana.