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Unusual exopolysaccharides (EPS) produced by heterotrophic aerobic and mesophilic bacteria originating from hydrothermal vent, were reviewed as a new source of polysaccharidic structures endowed with innovative biological properties. The first step of this study was the structure determination of the EPS GY785, synthesized by Alteromonas infernus. A highly branched nonasaccharidic repetitive unit was identified using chemical modifications and nuclear magnetic resonance spectroscopy. This 106 g/mol polysaccharide is composed of glucose, galactose, glucuronic acid, galacturonic acid, and contains a single branched ramification and one sulphate group. The second step was the preparation of low molecular weight bioactive polysaccharides presenting interest in the treatment of diseases. Three chemically modified EPS (GY785, HE800, and HYD721) were prepared using free radical depolymerization, sulphation and phosphation. Physicochemical studies of those homogeneous derivatives showed that sulphate contents modulate the anticoagulant activity. Preliminary studies of a highly sulphated fraction of low molecular weight EPS GY785 showed a high affinity for antithrombin with a less in vitro anticoagulant activity than heparin. Marine exopolysaccharides are a great source of molecules endowed with biotechnological interest but a perfect knowledge of structureactivity relationships is essential before the conception of drugs.
Les exopolysaccharides (EPS) sont des polysaccharides sécrétés par certaines bactéries. Les applications médicales (substitut de plasma, vaccins, héparinomimétiques) sont encore au stade prospectif. De nouveaux EPS, produits par des bactéries marines mésophiles aérobies, issues du milieu hydrothermal profond, présentent des propriétés biologiques innovantes. La première étape de cette étude a consisté à identifier la structure de l'EPS GY785, produit par Alteromonas infernus. Une unité répétitive nonasaccharidique originale a été révélée par une analyse combinant les modifications chimiques et la résonance magnétique nucléaire. Ce polysaccharide de 106 g/mol est composé de glucose, de galactose, d'acide glucuronique et d'acide galacturonique. Ce polymère possède une ramification elle-même ramifiée et un groupement sulfate. Différents procédés de modifications de ces EPS ont été mis au point pour augmenter leurs potentialités en tant que molécules bioactives. Trois EPS (le GY785, le HE800 et le HYD721) ont été modifiés par dépolymérisation radicalaire afin de préparer des dérivés de faibles masses molaires, homogènes et compatibles avec une utilisation médicale. Ces dérivés ont également été sulfatés ou phosphatés. Une étude physico-chimique, a ensuite montré qu'une activité anticoagulante (inférieure à celle de l'héparine) était observable et principalement liée au taux de sulfate, indépendamment de la structure. Une étude préliminaire des propriétés anticoagulantes a permis d'identifier un polysaccharide fortement sulfaté dont 100 % des chaînes possèdent une affinité pour l'antithrombine (principal inhibiteur d'un enzyme clé de la coagulation, la thrombine). La connaissance des relations structure/fonction est une étape essentielle avant une éventuelle utilisation thérapeutique des EPS.
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