Développement d’une méthode de détection et de quantification des produits de glycation avancée par spectroscopie de diffusion Raman.
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Abstract EN:
In the context of an aging population and an increase in age-related chronic diseases, the study of protein non-enzymatic glycation constitutes a topical research axis. Indeed, the advanced glycation products (AGE) play an important role in the complication of age-related diseases such as diabetes. Understanding the mechanisms of glycation is complex due to the large variety of AGE formed. The objective of this work is to study protein glycation in vitro, especially type I collagen, using this biophotonic technique. Two AGE, carboxymethyllysine and pentosidine, were targeted. The exploitation of Raman spectra required original chemometric adaptation. Indeed, an approach coupling principal component analysis to validity indices has been developed to determine the type of normalization to apply to spectral data. Additionally, Lasso regression was used to identify Raman markers associated with glycation process. These investigations were carried out by performing chemical reactions to induce glycation under various experimental conditions and by considering the AGE assays by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry as references. This work makes it possible to position the contribution and the analytical limitations of Raman microspectroscopy in the molecular study of the non-enzymatic glycation of proteins.
Abstract FR:
Dans un contexte de vieillissement de la population et d’accroissement des maladies chroniques liées à l’âge, l’étude de la glycation non-enzymatique des protéines constitue un axe de recherche d’actualité. En effet, les produits de glycation avancée (AGE) jouent un rôle important dans la complication des maladies liées à l’âge comme le diabète. La compréhension des mécanismes de glycation est complexe du fait de la variété importante d’AGE formés. L’objectif de cette thèse est d’étudier in vitro la glycation des protéines, le collagène de type I en particulier, au moyen de cette technique de microscopie photonique. Deux AGE, la carboxyméthyllysine et la pentosidine, ont été ciblés. L’exploitation des spectres Raman a nécessité des adaptations chimiométriques originales. En effet, une approche couplant l’analyse en composantes principales aux indices de validité a été développée pour déterminer le type de normalisation à appliquer aux données spectrales. De plus, la régression Lasso a été utilisée pour identifier des marqueurs Raman associés au processus de glycation. Ces investigations ont été menées en réalisant des réactions de glycation sous diverses conditions expérimentales et en considérant les dosages en AGE par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem comme références. Ces travaux permettent de positionner l’apport et les limitations analytiques de la microspectroscopie Raman dans l’étude moléculaire de la glycation non-enzymatique des protéines.