etude de l`activite immunomodulante de peptides issus des

ARNAUD JACQUOT
ETUDE DE L'ACTIVITE IMMUNOMODULANTE DE
PEPTIDES ISSUS DES PROTÉINES DU
LACTOSERUM BOVIN
Mémoire présenté
à la Faculté des études supérieures de l'Université Laval
dans le cadre du programme de Maîtrise en Sciences et Technologie des Aliments
pour l'obtention du grade de maître es sciences (M. Se.)
DÉPARTEMENT DES SCIENCES DES ALIMENTS ET DE NUTRITION
FACULTÉ DES SCIENCES DE L'AGRICULTURE ET DE L'ALIMENTATION
UNIVERSITÉ LAVAL
QUÉBEC
DÉCEMBRE 2007
© Arnaud Jacquot, 2007

I
RÉSUMÉ
De nombreuses études ex vivo et in vivo ont montré que certaines protéines du lactosérum
(P-lactoglobuline, oc-lactalbumine et lactoferrine) et que des ingrédients à base de protéines
du lactosérum (WPC, WPI) peuvent influencer la réponse immunitaire. Plusieurs études ex
vivo ont aussi montré que des hydrolysats enzymatiques des protéines du lactosérum
possèdent une activité immunomodulante, suggérant ainsi la libération de peptides
bioactifs. Dans cette étude, des peptides issus de la P-lactoglobuline (p-Lg) et de l'a-
lactalbumine (a-La) ont été sélectionnés sur la base de leurs propriétés physico-chimiques,
puis préparés par synthèse chimique. Les propriétés immunomodulantes de ces peptides ont
ensuite été évaluées ex vivo, en mesurant leurs effets à différentes concentrations (10-2000
ug.mL"') sur la prolifération de splénocytes murins, en absence et en présence d'un
mitogène (Concanavaline A). L'effet sur la sécrétion des cytokines (IL-4, IL-2, IL-10 et
IFN-y) de certains peptides (p-Lg f 15-20, f55-60, fl 39-148) a aussi été étudié, avec et sans
ConA.
Les résultats ont montré que le peptide p-Lg 178-83 ne possède aucun effet sur la
prolifération des cellules, alors que d'autres peptides (P-Lg fl 5-20, f55-60, f84-91, f92-105,
H39-148, fl42-148 et a-La 10-16) stimulent plus ou moins fortement la prolifération des
splénocytes. Trois peptides ont montré un effet inhibiteur sur la croissance des cellules: le
P-Lg fl-8 semble affecter l'intégrité des cellules à fortes concentrations, alors que l'effet
inhibiteur des peptides P-Lg f"102-105 et a-La f 104-108 semble plutôt associé à leur faible
solubilité à fortes concentrations, ce qui affecterait la croissance des cellules. L'étude des
corrélations entre les caractéristiques physico-chimiques et les propriétés
immunostimulantes des peptides a suggéré que la charge positive, l'hydrophobicité et la
taille des peptides pourraient jouer un rôle important dans leurs propriétés
immunomodulantes. Le dosage des cytokines a révélé un effet différent de chacun des
peptides étudié sur la sécrétion cytokinique, suggérant un mode d'action différent de ces
derniers sur la stimulation de la prolifération des splénocytes. Ces résultats suggèrent donc
que certains peptides trouvés dans la séquence primaire des protéines majeures du
lactosérum posséderaient un effet sur la réponse immunitaire spécifique.

II
AVANT-PROPOS
Je tiens à remercier le Dr. Sylvie Gauthier pour m'avoir accueilli au sein de son équipe de
recherche et de m'avoir offert l'opportunité d'approfondir l'ensemble de mes
connaissances, tout au long de ce projet. Ses encadrements académiques et professionnels
ont été des atouts indispensables pour mener à bien ce projet de recherche. Je remercie
également mon Co-Directeur, le Dr. Rejean Drouin, pour son expertise scientifique et ses
conseils durant ce projet.
Je désire remercier l'organisme subventionnaire représenté par l'Action Concertée Fonds
Nature et Technologies (FQRNT-AEE-MAPAQ-MIC) qui a financé ce projet et qui m'a
soutenu financièrement tout au long de mes études graduées.
Je remercie également l'ensemble de l'équipe du laboratoire de Sylvie Gauthier, et
particulièrement le Dr Alicia Montoni, le Dr Samira Roufik et le Dr Éric Lamiot pour leur
grande disponibilité à mon égard, ainsi que pour leurs apports scientifiques et personnels
exceptionnels.
Je voudrais tout particulièrement remercier ma famille pour leur soutien perpétuel et le
dévouement dont ils ont toujours fait preuve à mon égard. Je les remercie de m'avoir
toujours dirigé dans la bonne direction et de m'avoir soutenu tout au long de ce projet
personnel. Merci pour m'avoir transmis le goût d'apprendre et de m'avoir donner les
moyens d'aller au bout de mes ambitions.
Je remercie Géraldine pour sa présence à mes côtés, et de m'avoir donner cette envie d'aller
toujours plus loin ensemble.
Enfin, je voudrais adresser de sincères remerciements à tous mes amis proches pour tout ce
qu'ils m'ont apporté au quotidien, pour leur sincérité et pour le soutien dont ils ont toujours
fait preuve envers moi.

III
TABLE DES MATIÈRES
RÉSUMÉ I
AVANT-PROPOS II
TABLE DES MATIÈRES III
LISTE DES ABREVIATIONS V
LISTE DES TABLEAUX VII
LISTE DES FIGURES IX
INTRODUCTION GÉNÉRALE 1
CHAPITRE I: REVUE DE LITTERATURE 5
1. LE LAIT BOVIN 6
1.1. Les protéines du lactosérum 6
1.2. Ingrédients commerciaux à base de protéines du lactosérum 11
1.3. Hydrolysats enzymatiques des protéines du lactosérum 14
1.4. Peptides bioactifs issus des protéines du lactosérum 17
2. LE SYSTÈME IMMUNITAIRE 23
2.1. Description générale 23
2.2. La réponse immunitaire spécifique 24
2.3. Méthodes d'évaluation de la réponse immunitaire spécifique 30
3. LES EFFETS DE LA P-LACTOGLOBULINE, L'O-LACTALBUMINE ET DE LEURS PEPTIDES
SUR LE SYSTÈME IMMUNITAIRE 34
3.1. Effets des protéines du lactosérum sur le système immunitaire 34
3.2. Effets des hydrolysats de protéines du lactosérum sur le système immunitaire....39
3.3. Effets des peptides issus de la P-Lg et de l'a-La sur le système immunitaire 44
4. BUT, HYPOTHÈSE ET OBJECTIFS 46

IV
CHAPITRE II: IMMUNOMODULATING EFFECTS OF PEPTIDES FROM B-
LACTOGLOBULINE AND a-LACTALBUMINE 48
1. RÉSUMÉ 49
2. ABSTRACT 50
3. INTRODUCTION 51
4. MATERIALS AND METHODS 53
4.1. Peptides 53
4.2. Ex vivo murine splenocyte prolifération assay 53
4.3. Cytokine analysis 54
4.4. Statistical analysis 54
5. RESULTS 55
5.1. Effects of peptides on ex vivo splenocytes prolifération 55
5.2. Effects of peptides on ex vivo cytokine sécrétion 65
6. DISCUSSION 68
7. CONCLUSION 71
CONCLUSION GÉNÉRALE 72
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 75