Vectorization of ribavirin by cyclodextrins : physicochemical characterization of the complexes and antiviral activity against measles virus in vitro nd in vivo - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2005

Vectorization of ribavirin by cyclodextrins : physicochemical characterization of the complexes and antiviral activity against measles virus in vitro nd in vivo

Vectorisation de la ribavirine par les cyclodextrines : caractérisation physico-chimique des complexes et activité in vitro et in vivo sur le virus de la rougeole

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Nicolas Grancher
  • Function : Author
  • PersonId : 787090
  • IdRef : 091600707

Abstract

Despite vaccination, measles remains a burden with a mortality of about one million per year, mostly in the developing countries. Severe complications like acute encephalitis may necessitate an efficient therapy. Measles virus (MV) is susceptible to ribavirin (RBV) but the use of this drug is limited by its toxicity. In order to limit these drawbachs, we studied vectors able to carry antiviral molecules : the cyclodextrins (CDs). They are cyclic oligosaccharides with a hydrophobic central cavity. CDs can form complexes with numerous molecules, improving their biovailability and their biological properties. Firstly, our aim was to characterise interactions between RBV and native CDs (alpha, beta et gamma). The extent of complexation in solution has been evaluted by high performance liquid chromatography (HPLC) and nuclear magnetic resonance. Thermogravimetry, differential scanning calorimetry and infrared spectroscopy were used to characterise the solid state of all the binary systems. The 1 : 1 stoichiometry for the complexes was obtained by HPLC. The stability constants for RBV with alpha, beta et gamma CD were determined to be 1493 M-1, 2006 M-1, and 1179M-1, respectively. Secondly, we have evaluated in vitro the antiviral effects of complexes of RBV with alpha, beta or gamma CD against Edmonston and CAM/RB strains of MV grown on Vero cells. Complexation of RBV with alpha CD or beta CD has permitted a 5 fold decrease in the IC50, respectively with both strains. In contrast, gamma CD complexation showed no modification. Finally, to evaluate the benefit of such a complexation in vivo, a model of encephalitis to MV has been developed in CBA/ca mice, challenged intracranially with 1000 PFU. Preliminary results show a decrease of the viral load of MV in the brain of about 1 log eq. UFP/mL after 4 and 5 days after inoculation with the complex RBV/alpha CD at ratio 1 : 3 administered daily at 40[mu]/g by the intraperitoneal route.
En dépit de la vaccination, la mortalité due au measles virus (MV) reste importante puisqu'elle est estimée à environ 1 million de morts par an, surtout dans les pays en voie de développement. Les complications graves, telle l'encéphalite aiguë, justifient une thérapeutique efficace. Le MV est sensible à la ribavirine (RBV), mais l'utilisation de cette molécule est limitée par sa toxicité. Pour y remédier, nous avons étudié des vecteurs capables de transporter les molécules antivirales: les cyclodextrines (CDs). Ce sont des oligosaccharides cycliques possédant une cavité hydrophobe. Les CDs sont capables de former des complexes d'inclusion avec de nombreuses molécules, améliorant leur biodisponibilité, leurs propriétés biologiques et diminuant leur toxicité. Dans un premier temps, nous avons cherché à caractériser les interactions entre la RBV et les CDs natives (alpha, beta, et gamma). L'étude de la complexation a été réalisée soit en solution, par chromatographie liquide haute performance (CLHP) et par résonance magnétique nucléaire, soit à l'état solide, par thermogravimétrie, calorimétrie différentielle et par spectrophotométrie dans l'infrarouge. Nous avons montré par CLHP que la RBY forme un complexe de stoechiométrie 1 : 1 avec chacune des CDs natives. Les constantes de stabilité de ces complexes sont: 1493 M-1 pour l'alpha-CD, 2606 M-1 pour la beta-CD et 1179 M-1 pour la gamma-CD. Dans un deuxième temps, l'activité antivirale de ces complexes a été évaluée sur les souches Edmonston et CAM/RB du MY, cultivées sur cellules Vero. Nous avons montré in vitro que la CI50 de la RBV sur les deux souches de MV est améliorée après complexation avec la Ibeta-CD et l'alpha-CD de 2 fois et 5 fois, respectivement. La gamma-CD n'apporte pas d'amélioration. Enfin, dans le but d'évaluer le bénéfice de cette complexation in vivo, nous avons développé un modèle d'encéphalite à MV chez la souris CBA/ca, inoculée par voie intracrânienne avec une épreuve de 1000 UFP.
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Dates and versions

tel-01746974 , version 1 (29-03-2018)

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  • HAL Id : tel-01746974 , version 1

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Cite

Nicolas Grancher. Vectorisation de la ribavirine par les cyclodextrines : caractérisation physico-chimique des complexes et activité in vitro et in vivo sur le virus de la rougeole. Biologie cellulaire. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 2005. Français. ⟨NNT : 2005NAN11301⟩. ⟨tel-01746974⟩
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