Study and development of the actives from the biomineralization of calcium for pharmaceutical applications
Etude et valorisation des principes actifs de biominéralisation du calcium pour les applications pharmaceutiques.
Résumé
Did the geological environment accumulate and conserve molecules related to the biomineralization of carbonates? If so, did these molecules retain their biological activity? Sedimentology shows that Provence owned during Cretaceous, 120 million years ago, a tropical shore surrounded by a carbonated platform where biolimestones of high purity accumulated such as in Orgon. In this site, limestone trapped the organic molecules during diagenesis as inclusions in rudist’s calcitic shell (major producers of carbonates) through a process of dissolution / recrystallization centrifuge. Several protocols were tested to extract these molecules. It provides two main types of organo-mineral complex: an extract rather lipidic, obtained mainly with alcohol and another one rather proteinic obtained with water. Their activity was then tested on skin and bone. The dermatological activity was demonstrated on human skin explants maintained in survival. We observed the renewal of the epidermis in 9 days perfectly regulated, the restructuring of the dermo-epidermal junction and, in the dermis, the densification of the collagen network and hyaluronic acid production. On bone, the extracts stimulated the differentiation of the osteoblast lineage cells and also deposits of hydroxyapatite from stem cells cultures. This work has demonstrated that molecules as old as 120 million years are preserved, exploitable and own a series of therapeutic activities on the skin and bone.
L’environnement géologique a-t-il accumulé et conservé les molécules liées à la biominéralisation des carbonates qui forment les dépôts calcaires ? Si oui, ces molécules ont-elles conservé une activité biologique? La sédimentologie montre que la Provence possédait au Crétacé il y a 120 millions d’années, un rivage tropical bordé d’une plateforme carbonatée où se sont accumulés des biocalcaires d’une grande pureté comme à Orgon. Sur ce site, le calcaire piège les molécules organiques au cours de la diagenèse sous forme d’inclusions dans la calcite des rudistes (principaux producteurs de carbonates) grâce à un processus de dissolution/recristallisation centrifuge. Plusieurs modes opératoires ont été testés afin d’extraire ces molécules. Ils permettent d’obtenir deux grands types de complexes organo-minéraux: un extrait plutôt lipidique, obtenu essentiellement à l’alcool et l’autre plutôt protéique obtenu à l’eau. Leur activité a ensuite été testée sur la peau et sur l’os. L’activité dermatologique est démontrée sur des explants de peau humaine maintenus en survie. On observe un renouvellement de l’épiderme dès 9 jours sans dérèglement, une restructuration de la jonction dermoépidermique et dans le derme un réseau de collagène densifié ainsi que la production d’acide hyaluronique. Sur l’os, les extraits ont stimulé la différenciation des cellules de la lignée ostéoblastique et également le dépôt d’hydroxyapatite à partir de culture de cellules souches. Ce travail démontre que des molécules vieilles de 120 millions d’années sont préservées, exploitables et qu’elles possèdent une série d’activités à visée thérapeutique sur la peau et sur l’os.
Domaines
Sciences agricoles| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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