Colloque

Le sulfate de cholestérol, molécule clé dans l'hydratation de la peau ? Une approche par RMN et diffraction des neutrons

Erick J. Dufourc

Membre a labase

Erick J. Dufourc

Résumé du colloque

Une faible variation dans les proportions relatives de cholestérol (CH) et de sulfate de cholestérol (CS) dans la couche cornée de la peau (stratum corneum) peut déclencher une maladie connue comme l'ichtyose. Dans le but d'élucider, au niveau moléculaire, les mécanismes impliqués dans un tel défaut, une approche physicochimique du problème a été envisagée. Des expériences de RMN du deutérium des solides sur des modèles de membranes contenant ces deux stéroïdes ont montré que le sulfate de cholestérol s'hydrate beaucoup plus que le cholestérol et qu'il conduit à un gonflement important des phases membranaires. Celui-ci s'accompagne d'une désorganisation des molécules dans la membrane, synonyme d'une diminution de l'épaisseur de la bicouche. De telles propriétés pourraient être expliquées par une localisation verticale différente des stéroïdes dans les membranes et offrir une base moléculaire rendant compte du phénomène d'ichtyose. Cette hypothèse a été testée par diffraction des neutrons en utilisant des stéroïdes deutériés enfouis dans des membranes macroscopiquement orientées. La méthode du contraste proton-deutérium a permis de localiser perpendiculairement à la surface de la membrane les stéroïdes et a montré que la moitié des molécules de CS est positionnée comme le CH, c'est à dire avec le groupe sulfate au niveau des groupes carbonyles des chaînes de DMPC (dimyristoylphosphatidylcholine), alors que l'autre moitié était décalée de 6 , c'est à dire dans la zone aqueuse, en interaction favorable avec l'ammonium quaternaire de la tête polaire choline du lipide. En parallèle, des calculs de dynamique moléculaire ont été conduits sur un système DMPC-eau contenant la même proportion en CS que pour les expériences de RMN ou de diffraction des neutrons (33 moles %). Le sulfate de cholestérol à été initialement positionné comme le cholestérol, c'est à dire enfoui dans la membrane. Après minimisation énergétique et dynamique moléculaire, les molécules de CS se retrouvent également réparties dans les deux positions trouvées par diffraction des neutrons. Il apparaît ainsi que la protrusion du CS hors de la bicouche pourrait expliquer les propriétés d'hydratation accrues de cette molécule, conduisant à un gonflement des phases lipidiques présentes dans la couche cornée, et par suite à un épaississement de la peau.