The siderophores of Scedosporium apiospermum: Identification, synthesis and applications
Les sidérophores de Scedosporium apiospermum : identification, synthèse et applications
Résumé
Scedosporium apiospermum is an emerging pathogen colonizing the airways of patients with cystic fibrosis (CF) and causing severe infections in immunocompromised hosts. In order to improve our knowledge on the pathogenicity of this fungus, we investigated its production of siderophores. A maximal production was obtained by cultivation of the fungus at alkaline pH in an iron-restricted liquid culture medium. Siderophores were then extracted from the culture filtrate by liquid/liquid extraction, and separated by reverse phase HPLC. Two siderophores, dimerumic acid (DMA) and N-methyl coprogen B (MCB), were identified by electrospray-ionisation-mass spectrometry and MSn fragmentation. Comparison of various fungal isolates suggested a high production of MCB by clinical isolates of respiratory origin. After optimizing the siderophore extraction process, a study of siderophores produced by other fungi isolated in CF patients allows us to identify four new siderophores. As MCB was exclusively detected in sputum of CF patients colonized by S. apiospermum, it could be considered as a diagnostic marker of lung colonization by this fungus which can be detected in sputa. Further studies of the iron acquisition mechanisms by S. apiospermum, require a large scale synthesis of DMA and MCB and analogs. All those molecules contain in their skeleton the fusarinin moiety as monomer. Synthesis of the fusarinin scaffold was achieved with an overall yield of 2% according to a converging strategy from protected ornithin and but-3-yn-1-ol.
Scedosporium apiospermum, pathogène émergent, colonise les voies respiratoires des patients mucoviscidosiques et provoque des infections sévères chez les patients immunodéprimés. Afin d'améliorer notre connaissance sur sa pathogénicité, nous avons étudié sa production en sidérophores. Après une production maximale en milieu de culture liquide déplété en fer et à pH alcalin, les sidérophores ont été récupérés du filtrat de culture par extraction liquide/liquide, et analysés par CLHP en phase inverse. Deux sidérophores, l'acide dimérumique (DMA) et le N-méthyl coprogène B (MCB), ont été identifiés grâce à de la spectrométrie de masse MSn par ionisation par électro-nébulisation. La comparaison des différentes souches fongiques a montré une production importante de MCB pour les isolats cliniques d'origine respiratoire. Après optimisation du protocole d'extraction, de nouveaux sidérophores ont été identifiés à partir d'autres champignons impliqués dans la mucoviscidose. Seul le MCB était présent chez S. apiospermum, constituant ainsi un marqueur de ce champignon. Ainsi, la détection de ce sidérophore dans les expectorations de malades atteints de mucoviscidose pourrait constituer une méthode de diagnostic des infections à S. apiospermum. Dans le but d'étudier plus précisément les mécanismes d'acquisition du fer par S. apiospermum, la synthèse du DMA et du MCB a été entreprise. Ces molécules contiennent respectivement deux à trois monomères de base, la fusarinine. C'est donc la synthèse de la de la fusarinine qui a été effectuée avec un rendement global de 2% en mettant en jeu une synthèse convergente à partir de l'ornithine protégée et du but-3-yn-1-ol.