Les chercheurs du FCUP ont construit un antioxydant à faible toxicité et à effet neuroprotecteur. Le secret est dans la « chimie des briques Lego ».

Des chercheurs de la faculté des sciences de l’université de Porto (FCUP) ont « construit » un antioxydant qui pourrait donner lieu à un médicament candidat pour les maladies neurodégénératives.

Le secret est danschimie des briques Lego» et ce n’est pas un hasard s’ils lui ont donné ce nom.

« Pour contrecarrer les changements causés par le stress oxydatif au niveau mitochondrial, un antioxydant doit avoir dans sa construction un ensemble parfait de « morceaux » pour traverser la cellule et la membrane mitochondriale pour atteindre cette partie vitale de nos cellules. vivant », explique Fernando Borgesprofesseur à la FCUP, qui dirige l’équipe de recherche.

« ET nous avons trouvé la solution idéale», conclut le chercheur du Centre de recherche en chimie de l’Université de Porto (CIQUP).

Et comment ont-ils fait ? Pièce par pièce, tout comme la construction d’un jeu Lego. « Nous avons une pièce idéale qui permet, après modulation chimique, d’obtenir des antioxydants innovants qui ciblent les mitochondries, avec une faible toxicité et avec un effet neuroprotecteur », décrit-il.

Voici les principaux résultats d’une étude publié dans la principale revue de chimie médicinale, de Journal de chimie médicinaleavec un deuxième article déjà en phase de soumission.

Les transporteurs d’antioxydants

A l’origine de cette construction, qui ressemble à Lego, se trouve la structure d’un antioxydant naturel, l’acide caféique, présent dans le café, les fruits et les légumes.

« Le problème est que ce type d’antioxydant ne peut pas atteindre les mitochondriesils n’ont pas non plus de propriétés physico-chimiques garantissant une biodisponibilité suffisante : ils sont très solubles dans l’eau et sont donc facilement excrétés », explique le chercheur.

« La stratégie initiale n’était pas de modifier la structure de l’antioxydant naturel dans l’alimentation, mais essayez d’insérer un vecteur qui vous amènerait à l’emplacement cible performance », explique le professeur.

Avec l’aide de la chimie, ils ont rejoint une sorte de transporteur cationique à ce type d’antioxydants, pour les amener à l’endroit prévu. Le plus couramment utilisé pour assurer l’entrée d’un composé, d’origine naturelle ou synthétique, dans les mitochondries est le cation triphénylphosphonium (TPP+).

« Cependant, nous soupçonnions que ce cation pouvait non seulement interagir avec les membranes mitochondriales et causer des dommages, mais aussi conduire à une accumulation excessive de antioxydants dans l’organite, ce qui le rend toxique pour les cellules », dit Carlo Fernandeschercheur au CIQP et l’un des auteurs de l’étude.

tester la toxicité

A partir de cette impasse, l’équipe a « joué » un défi pour enlever et placer des pièces dans le but de remplacer ce cation.

« Nous devions nous assurer que les pièces introduites étaient non toxiques », explique Fernanda Borges. « C’est ce que nous avons utilisé dans cette étude deux lignées cellulaires: un neuronal et un hépatique – car nous aurions également besoin d’évaluer si les antioxydants ont causé des dommages au foie, qui est notre principal capteur de toxicité.

Après plusieurs tentatives de dépassement, le partager avec les meilleurs résultats était le cation dérivé de l’isoquinoléine. « Nous avons pu obtenir un antioxydant qui pénètre dans les mitochondries, mais qui ne cause pas de dommages toxiques », concluent les chercheurs. De plus, cet antioxydant a montré un effet neuroprotecteur sur les cellules.

toi prochaines étapes réalisera, sur la base d’un accord bilatéral avec l’Université de Montpellier, en France, des tests sur des modèles murins in vivo dans le cadre du programme Pessoa de la Fondation pour la Science et la Technologie.

L’objectif est de tester les performances des meilleurs antioxydants mitochondriotropes obtenus par le groupe, validant ainsi les résultats in vitro obtenus jusqu’à présent.

L’étude maintenant publiée est le résultat de plus de 10 ans de recherche axée sur l’étude et le développement de nouveaux antioxydants.

Outre Fernanda Borges et Carlos Fernandes, les chercheurs du FCUP Sofia Benfeito, Fernando Cagide, Daniel Chavarria, Lisa Sequeira et Sandra Barreiro ont également signé cet article.

Les scientifiques du FCUP ont également eu la collaboration de professeurs et de chercheurs de la Faculté de pharmacie de l’Université de Porto, de l’Université de Saint-Jacques-de-Compostelle et du Centre de neurosciences et de biologie cellulaire de l’Université de Coimbra.