Microalgues marines : les enjeux de la recherche
l'avantage par rapport aux macroalgues de pouvoir être aisément cultivées en masse et peuvent
donc devenir des sources potentielles de molécules difficilement accessibles par synthèse chimique. Nous ne relaterons ici que les propriétés
antivirales, antibiotiques et antiprolifératrices
identifiées chez les microalgues en omettant la
classe des Dinophyceae qui, à elle seule, a fait
l'objet de très nombreux travaux (voir chapitre
« environnement » infra).
Activité anti virale
L'activité antivirale des microalgues n'a été que
très peu étudiée in vitro. Les travaux récents sur le
virus de l'immunodéficience humaine ont révélé
quelques principes actifs principalement chez les
cyanophycées, classe des cyanobactéries très étudiée. Une étude portant sur plus de 900 souches,
révèle que près de 2 % des extraits aqueux inhibent à plus de 50 % la transcriptase reverse du
virus de la myéloblastose aviaire ; à l'inverse, les
extraits lipophiles de ces mêmes algues ne présentent aucune activité. Dans les autres classes
d'algues, un gallotanin de structure non déterminée, possédant une activité antivirale, a été isolé
chez une chlorophycée du genre Spirogyra.
Activité antibiotique
Les microalgues marines ou d'eau douce ont été
très largement étudiées pour la recherche de principes actifs antimicrobiens (antibiotique, antifongique, antiviral, anti-algal, protisticide). Un très
grand nombre d'extraits algaux ainsi que des produits exocellulaires se sont révélés actifs et il est
difficile d'en faire une liste exhaustive. Les substances actives ont cependant été très rarement
isolées et identifiées.
Des activités de type antibiotique ont été décrites
chez toutes les classes de microalgues, ces activités étant présentes aussi bien dans des extraits
aqueux qu'organiques. La majorité des tests d'activité ont été effectués in vitro. Les applications
médicinales potentielles apparaissent cependant
réduites, au vu de la toxicité ou de l'inactivité des
produits révélées par les tests in vivo. Toutefois,
ces composés peuvent servir de modèles moléculaires pour la recherche de nouveaux principes
actifs. Ainsi, des molécules isolées à partir de
microalgues, lors d'un criblage antibiotique, se
6. Thèse de J.-P. Berge, 1996.
7. Poulet ef al., Do diatoms arrest egg development in copepods
sont révélées également algicides (ex : haploindole Aetcyanobactérine). L'extraction, la purification
et la caractérisation d'un principe antibiotique de
nature lipidique issu de la diatomée Skeletonema
costatum ont été réalisées
6 . Cette activité est intéressante car elle apparaît relativement spécifique
des pathogènes aquacoles marins.
Cytotoxicité et activité antiprolifératrice
La recherche d'activités cytotoxiques et antitumorales a concerné principalement les cyanobactéries. C'est d'ailleurs au sein de cette classe
taxonomique que les résultats sont les plus prometteurs (si on excepte celle des dinoflagellés),
car si le taux de découverte de molécules actives
est identique à celui trouvé dans des sources plus
traditionnelles (plantes, champignons...), la redécouverte de molécules déjà connues (qui peut
atteindre 95 % chez les actinomycètes par
exemple) est ici beaucoup plus faible. Ainsi une
étude sur près de 1 000 souches de cyanobactéries révèle une activité in vitro pour près de 12 %
des extraits testés. Si parmi les différentes molécules isolées certaines s'avèrent être des outils
pharmacologiques intéressants, aucune ne fait
actuellement l'objet d'utilisation thérapeutique.
On pensait que la classe des diatomées ne produisait pas de toxines jusqu'à ce que l'on
découvre de l'acide domoïque chez plusieurs
espèces. Elles développent, en outre, des mécanismes de défense comme, par exemple, la synthèse d'inhibiteurs de croissance du zooplancton, de médiateurs chimiques régulant le développement d'autres espèces phytoplanctoniques
7 , etc. Récemment la présence d'inhibiteurs du développement des copépodes, qui sont
leur principaux « brouteurs », a été démontrée
chez plusieurs diatomées. Ces molécules agissent
en modifiant le cycle mitotique et l'embryogenèse des œufs d'oursins. De tels agents « antimitotiques », par leur action sur le cycle cellulaire,
peuvent s'avérer être des molécules cytotoxiques
ou antitumorales potentielles. Ainsi, une activité
antiprolifératrice in vitro a été démontrée chez la
diatomée Skeletonema costatum. Le principe
actif isolé induit une différenciation terminale
atypique des cellules tumorales. C'est ce genre
d'activité qui est actuellement recherché pour les
chimiothérapies.
? Mar. Ecol. Prog, series. 111 : 79-86, 1994.
l'avantage par rapport aux macroalgues de pouvoir être aisément cultivées en masse et peuvent
donc devenir des sources potentielles de molécules difficilement accessibles par synthèse chimique. Nous ne relaterons ici que les propriétés
antivirales, antibiotiques et antiprolifératrices
identifiées chez les microalgues en omettant la
classe des Dinophyceae qui, à elle seule, a fait
l'objet de très nombreux travaux (voir chapitre
« environnement » infra).
Activité anti virale
L'activité antivirale des microalgues n'a été que
très peu étudiée in vitro. Les travaux récents sur le
virus de l'immunodéficience humaine ont révélé
quelques principes actifs principalement chez les
cyanophycées, classe des cyanobactéries très étudiée. Une étude portant sur plus de 900 souches,
révèle que près de 2 % des extraits aqueux inhibent à plus de 50 % la transcriptase reverse du
virus de la myéloblastose aviaire ; à l'inverse, les
extraits lipophiles de ces mêmes algues ne présentent aucune activité. Dans les autres classes
d'algues, un gallotanin de structure non déterminée, possédant une activité antivirale, a été isolé
chez une chlorophycée du genre Spirogyra.
Activité antibiotique
Les microalgues marines ou d'eau douce ont été
très largement étudiées pour la recherche de principes actifs antimicrobiens (antibiotique, antifongique, antiviral, anti-algal, protisticide). Un très
grand nombre d'extraits algaux ainsi que des produits exocellulaires se sont révélés actifs et il est
difficile d'en faire une liste exhaustive. Les substances actives ont cependant été très rarement
isolées et identifiées.
Des activités de type antibiotique ont été décrites
chez toutes les classes de microalgues, ces activités étant présentes aussi bien dans des extraits
aqueux qu'organiques. La majorité des tests d'activité ont été effectués in vitro. Les applications
médicinales potentielles apparaissent cependant
réduites, au vu de la toxicité ou de l'inactivité des
produits révélées par les tests in vivo. Toutefois,
ces composés peuvent servir de modèles moléculaires pour la recherche de nouveaux principes
actifs. Ainsi, des molécules isolées à partir de
microalgues, lors d'un criblage antibiotique, se
6. Thèse de J.-P. Berge, 1996.
7. Poulet ef al., Do diatoms arrest egg development in copepods
sont révélées également algicides (ex : haploindole Aetcyanobactérine). L'extraction, la purification
et la caractérisation d'un principe antibiotique de
nature lipidique issu de la diatomée Skeletonema
costatum ont été réalisées
6 . Cette activité est intéressante car elle apparaît relativement spécifique
des pathogènes aquacoles marins.
Cytotoxicité et activité antiprolifératrice
La recherche d'activités cytotoxiques et antitumorales a concerné principalement les cyanobactéries. C'est d'ailleurs au sein de cette classe
taxonomique que les résultats sont les plus prometteurs (si on excepte celle des dinoflagellés),
car si le taux de découverte de molécules actives
est identique à celui trouvé dans des sources plus
traditionnelles (plantes, champignons...), la redécouverte de molécules déjà connues (qui peut
atteindre 95 % chez les actinomycètes par
exemple) est ici beaucoup plus faible. Ainsi une
étude sur près de 1 000 souches de cyanobactéries révèle une activité in vitro pour près de 12 %
des extraits testés. Si parmi les différentes molécules isolées certaines s'avèrent être des outils
pharmacologiques intéressants, aucune ne fait
actuellement l'objet d'utilisation thérapeutique.
On pensait que la classe des diatomées ne produisait pas de toxines jusqu'à ce que l'on
découvre de l'acide domoïque chez plusieurs
espèces. Elles développent, en outre, des mécanismes de défense comme, par exemple, la synthèse d'inhibiteurs de croissance du zooplancton, de médiateurs chimiques régulant le développement d'autres espèces phytoplanctoniques
7 , etc. Récemment la présence d'inhibiteurs du développement des copépodes, qui sont
leur principaux « brouteurs », a été démontrée
chez plusieurs diatomées. Ces molécules agissent
en modifiant le cycle mitotique et l'embryogenèse des œufs d'oursins. De tels agents « antimitotiques », par leur action sur le cycle cellulaire,
peuvent s'avérer être des molécules cytotoxiques
ou antitumorales potentielles. Ainsi, une activité
antiprolifératrice in vitro a été démontrée chez la
diatomée Skeletonema costatum. Le principe
actif isolé induit une différenciation terminale
atypique des cellules tumorales. C'est ce genre
d'activité qui est actuellement recherché pour les
chimiothérapies.
? Mar. Ecol. Prog, series. 111 : 79-86, 1994.