La soutenance de thèse de Manon PAUL-TRAVERSAZ (équipe EPSP) aura lieu mercredi 25 juin 2025 à 13h et portera sur le thème :

« Étude de la contribution de la médecine traditionnelle Kampo à la prise en charge de la cicatrisation des plaies »

« Study of the contribution of Kampo traditional medicine to the management of wound healing »

 

Lieu : Amphithéâtre Central, Bâtiment Jean Roget, secteur santé, 23 avenue Maquis du Grésivaudan 38700 La Tronche

 

Encadrement de thèse :

• Florence SOUARD, MCF, Université Grenoble Alpes
• Michel SÈVE, PU-PH, Université Grenoble Alpes
• Kaoru UMEHARA, Prof.Yokohama, University of Pharmacy
• Kenji WATANABE, Prof.Yokohama, University of Pharmacy

 

Composition du jury (en compagnie des 4 encadrants de thèse) :

• Marie-Thérèse LECCIA, PU-PH, CHU Grenoble Alpes, Présidente du jury
• Marie-Geneviève DIJOUX-FRANCA, Professeure des universités, Univ Lyon 1, Examinatrice
• Nicolas BECHETOILLE, PhD, HDR, Responsable de laboratoire, Rapporteur
• Kazuyoshi KAWAZOE, Prof. Showa University, Rapporteur
• Walid RACHIDI, Professeur des Universités, Université Grenoble Alpes, Membre invité

 

 Résumé en français :

La cicatrisation des plaies chroniques, telles que les ulcères ou les brûlures, constitue un enjeu de santé publique en raison des complications invalidantes qu’elles peuvent engendrer. Face aux limites des traitements actuels, les médecines traditionnelles offrent des alternatives intéressantes, alliant efficacité potentielle et faible coût. La médecine traditionnelle japonaise, ou Kampo, propose des formulations topiques utilisées depuis des siècles pour favoriser la régénération cutanée. Parmi elles figurent les pommades Shiunkō (紫雲膏), Chuōkō (中黄膏) et Shinsen taitsukō (神仙太乙膏), préparées à partir d’une base huileuse et cireuse, dans laquelle l’huile de sésame permet l’extraction de plantes médicinales. Ces préparations comprennent entre deux et sept drogues végétales, issues notamment des genres Angelica, Cinnamomum, Curcuma, Lithospermum, Phellodendron, Rheum, Paeonia, Rehmannia et Scrophularia. Si plusieurs de ces ingrédients ont été étudiés pour leurs effets cicatrisants, peu de recherches se sont intéressées aux extraits lipophiles.

Ce travail vise à explorer par une approche rationnelle la diversité des onguents Kampo en prenant en compte plusieurs paramètres : les protocoles d’extraction (macération, chauffage modéré, chauffage intense), la diversité botanique des drogues végétales employées (genres et espèces), ainsi que l’origine géographique et les conditions de préparation des matières premières. Ces éléments influencent la composition chimique, en raison de la sensibilité des plantes et de leurs métabolites aux facteurs biotiques et abiotiques ; avec un impact potentiel sur les effets biologiques.

Pour explorer cette variabilité, plusieurs centaines d’extraits huileux ont été préparés selon des protocoles représentatifs des pratiques Kampo au Japon, en variant les températures d’extraction, taxons botaniques et origines. Les extraits ont été analysés par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS et LC-MS/MS) en approche non ciblée. Ils ont ensuite été testés sur un modèle in vitro de kératinocytes humains immortalisés : deux paramètres de cicatrisation cutanée ont été évalués, la migration cellulaire (via test de blessure) et la prolifération (via test d’incorporation au 5-ethynyl-2´-deoxyuridine ou EdU). L’étude de ces matrices huileuses complexes a soulevé plusieurs contraintes expérimentales, notamment sur la solubilité des extraits pour les tests biologiques. Malgré cela, la caractérisation métabolomique a permis de mettre en évidence l’impact majeur des conditions d’extraction : les chauffages à hautes températures (> 200 °C) modifient drastiquement les métabolites présents, avec entre autres une dégradation notable des tocophérols et phytostérols. Des variations significatives ont également été observées selon l’origine géographique des plantes, notamment concernant la teneur en terpènes glycosylés pro-cicatrisants chez l’Angelica acutiloba. En revanche, ni la température d’extraction ni l’origine n’ont montré d’effet significatif sur la migration ou la prolifération cellulaire dans ce modèle. Seules les formules complètes Shiunkō et Shinsen taitsukō ont induit un ralentissement de la migration des kératinocytes, comparé aux extraits impliquant un seul ingrédient. Certains métabolites, annotés de manière probabiliste, tels que des diterpènes estérifiés spécifiques à la formule Shinsen taitsukō, pourraient être impliqués.

Ce travail met en lumière la complexité chimique et biologique des pommades Kampo. Il souligne la nécessité d’approches intégrées pour affiner l’annotation des métabolites lipophiles et mieux comprendre leurs effets, notamment à l’aide de modèles cutanés avancés. De nouvelles expérimentations devraient permettre de surmonter les obstacles liés à la nature lipophile des extraits, tout en offrant des conditions plus représentatives de la physiologie humaine.

 

 Résumé en anglais :

The healing of chronic wounds, such as ulcers or burns, is a public health issue due to the disabling complications they can cause. Faced with the limitations of current treatments, traditional medicines offer compelling and widely used alternatives. Traditional Japanese medicine, known as Kampo, offers several topical formulations that have been used for centuries to promote skin regeneration. Shiunkō (紫雲膏), Chuōkō (中黄膏) and Shinsen taitsukō (神仙太乙膏) ointments are prepared from an oily and waxy base in which sesame oil enables the extraction of herbal ingredients. These preparations comprise between two and seven herbs, notably from the genera Angelica, Cinnamomum, Curcuma, Lithospermum, Phellodendron, Rheum, Paeonia, Rehmannia and Scrophularia. While many of these ingredients have been studied for their healing effects, few studies have focused on lipophilic metabolites.

The aim of this work is to adopt a rational approach to explore the diversity of Kampo ointments, regarding chemistry and biological activities. Influential parameters were considered, including extraction protocols (maceration, moderate heating, intense heating), the botanical variability of the herbal crude drugs (at the genus and species levels), and the influence of geographical origin and the sensitivity of certain plants to biotic and abiotic factors. These elements strongly influence chemical composition, with a potential impact on the biological effects.

To explore this variability, several oily extracts were prepared according to protocols representative of Kampo practices in Japan, varying extraction temperatures, botanical taxa, and plant origins. The extracts were analyzed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS and LC-MS/MS) using an untargeted metabolomic approach. They were then tested on an in vitro model of immortalized human keratinocytes: two parameters of skin healing were assessed, cell migration (via wound healing assay) and proliferation (via 5-ethynyl-2'-deoxyuridine or EdU incorporation test). The study of these complex oily matrices raised several experimental constraints, notably on the solubility of extracts for biological assays. Despite this, metabolomic characterization highlighted the major impact of extraction conditions: high-temperature heating (> 200 °C) drastically modifies the metabolites found, with notable degradation of tocopherols and phytosterols, among others. Significant variations were also observed according to the geographical origin of the plants, especially regarding the content of pro-healing glycosylated triterpenes from Angelica acutiloba. On the other hand, neither extraction temperature nor origin showed any significant effect on cell migration or proliferation in this model. Only the complete Shiunkō and Shinsen taitsukō formulas induced a slowdown in cell migration, as compared to extracts based on a single crude drug. Certain probabilistically annotated metabolites, such as esterified diterpenes specific to the Shinsen taitsukō formula, could be involved.

This work highlights the chemical and biological complexity of Kampo ointments. It emphasizes the need for integrated approaches to refine the annotation of lipophilic plant metabolites and better understand their therapeutic activities, particularly with the help of advanced skin models. Future experiments should help overcome the obstacles associated with the lipophilic nature of the extracts, while offering conditions more representative of human physiology.

 

Mots Clés / Keywords :

Kampo, médecine traditionnelle, métabolomique, LC-MS, biologie cutanée, cicatrisation des plaies

Kampo, Traditional herbal medicine, Metabolomics, LC-MS, Skin biology, Wound healing