Activité protecteur du Lycium barbarum sur la cardiotoxicité induite par la doxorubicine

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Activité anticancéreuse et immunostimulante

Gan et al. (2004) ont montré que le complexe polysaccharide- protéines de la fraction 3 du Lycium barbarum (LBP3) a des effets antitumoraux et immunostimulantes.
En effet les souris inoculés avec de la suspension de cellules de greffe de sarcome (cellules S180) après administration du LBP3 pendant 10 jours à des doses de 5, 10,20 mg /kg présentent une inhibition de la croissance de la tumeur et une réduction de la phagocytose des macrophages. Le taux d’inhibition de la tumeur était de 28,15%, 43,05%, 11,08% respectivement quant la concentration du LBP3 était de 5, 10, 20mg. Les résultats que Gan et al. (2004) ont obtenu montrent que les LBP3 à 10mg /kg possèdent une activité anticancéreuse significative et stimule également le système immunitaire.

Antisénescence

Yu et al. (2005) ont montré que les extraits du Lycium barbarum ont des effets neuroprotecteurs contre les toxines du vieillissement (peptide Aβ25-35).
En effet, la culture des neurones corticaux de rat exposés aux peptides Aβ ont eu comme conséquence une apoptose et une nécrose neuronale.
Les extraits du Lycium barbarum à des doses de 0,1 et100µg /ml réduisent le lactate déshydrogénase (LDH) et la phosphorylation de la JNK (C-Jun- N Terminal Thr183 / Thr185) et ses substrats. Ces derniers sont activés par le peptide Aβ.

Activité hypolipidémiante

Luo et al. (2004) ont démontré que la décoction des baies de goji, ainsi que l’extrait brut et purifié des polysaccharides du goji possèdent des effets hypolipidémiants. En effet, administrés à des lapins hyperlipidémiques (après injection d’alloxane) pendant 10 jours ;la dose de 250 mg/kg de la décoction des baies de goji a diminué le cholestérol total des lapins de 51,8%, les triglycérides de 72,2% et a augmenté l’HDL-cholestérol de 54,8%, la dose de 10mg/kg des polysaccharides bruts du Lycium barbarum a diminué le cholestérol total des lapins de 54,1%, les triglycérides de 36,3% et a augmenté l’HDL-cholestérol de 136,8%.
Les polysaccharides purifiés du Lycium barbarum administrés à une dose de 10mg/kg à ces lapins ont diminué le cholestérol total de 41,4%, les triglycérides de 38,3% et ont augmenté l’HDL-cholestérol de 39,1%.

Activité antiasthénique

Shao (2011) a montré que l’extrait aqueux des baies du Lycium barbarum a des effets antiasthéniques. Chez les souris épuisées, suite à une natation dans un réservoir rempli d’eau de 30 cm de profondeur pendant une semaine, on a noté une augmentation de l’activité de la créatine kinase (CK) et de la CK-mb (créatine kinase des cellules myocardiques) du sérum.
Après administration de l’extrait aqueux des baies du Lycium barbarum pendant 30 jours aux doses 0,5 ; 1 ; 1,5% chez ces souris épuisées, on a observé une réduction de l’activité de la créatine kinase et de la CK-mb. D’ ailleurs la dose de 1,5% était plus efficace et la réduction de l’activité de la CK et de la CK-mb allège la fatigue et réduit les dommages myocardiques chez ces souris épuisées.

Activité hépatoprotectrice

Gu et al. (2007) ont montré que les polysaccharides des fruits du goji ont un effet hépatoprotecteur. En effet, cette étude a été faite sur des rats dont on a injecté de l’alcool pendant cinq semaines. Après administration de 10% de polysaccharides des fruits de goji, il a été constaté une réduction des pathologies du foie, une normalisation de l’activité sérique des ALT (alanine amino transférase), des AST (aspartate amino -transférase), des GGT (gamma glutamyl transpeptidase) et une augmentation de l’activité antioxydante hépatique et des marqueurs hépatiques. Les polysaccharides des fruits du goji ont des effets préventifs sur le foie gras alcoolique.

Activité protecteur du Lycium barbarum sur la cardiotoxicité induite par la doxorubicine

Xu et al. (2001) ont démontré que le Lycium barbarum peut prévenir la cardiotoxicité induite par la doxorubicine. L’injection de la doxorubicine à des rats pendant trois semaines a entrainé une cardiotoxicité se manifestant par des arythmies, des anomalies de la conduction de l’ECG (électrocardiogramme) avec une augmentation de QT et de ST, des lésions myocardiques et une augmentation de la créatine kinase et l’aspartate amino transférase sérique.
Le prétraitement avec l’extrait aqueux des fruits du goji à une dose de 25 mg/kg pendant 3 semaines a empêché de manière significative la perte des myofibrilles et amélioré la fonction cardiaque des rats traités par la doxorubicine avec une normalisation de l’activité sérique de la créatine kinase et de l’AST. Ces résultats suggèrent que le Lycium barbarum a un effet protecteur sur la cardiotoxicité induite par la doxorubicine et pourrait être comme un complément utile en combinaison chimiothérapique avec la doxorubicine

Activité antioxydante

Li et al. (2007) ont démontré que l’extrait aqueux des polysaccharides des baies de goji possède des activités antioxydantes. L’activité antioxydante des polysaccharides extrait des fruits du Lycium barbarum a été évaluée par six méthodes établies in vitro à savoir :
 Méthode avec l’acide β carotène linoléique
Les polysaccharides ont montré une activité inhibitrice notable dans le système acide β carotène linoléique avec une activité antioxydante de 96,5% pour une dose de 250 µg/ml de polysaccharides.
 Méthode avec le 1,1 diphényl-2-picryl-hydrazyl
L’activité anti radicalaire des polysaccharides a été testée par le DPPH. L’extrait a été en mesure de réduire le DPPH radical stable en diphénylpicryl hydrazine de couleur rouge. Les polysaccharides ont présenté une activité inhibitrice anti radicalaire dose dépendante sur le DPPH. A une concentration de 250 µg /ml on a une activité antioxydante de 46,7%.
 Inhibition in vitro de l’hémolyse des globules rouges chez les souris
Des échantillons de sang ont été collectés à partir des souris avec une suspension d’hématies de 0,5%. L’hémolyse des érythrocytes a été lancée en ajoutant un composé thermolabile. Avec un taux d’hémolyse de 5% des érythrocytes des souris, les polysaccharides à dose dépendante ont supprimé l’hémolyse des globules rouges à 83,2% et le choix de la dose des polysaccharides est de 8 mg/ml.
 Action sur le radical superoxyde
Le test est basé sur la capacité des polysaccharides à inhiber la formation de formazan par élimination des radicaux superoxydes générés par le système riboflavine-lumière-NBT.
Dans l’expérience actuelle, les polysaccharides des baies de goji ont été efficaces sur l’élimination des radicaux superoxydes dans le système riboflavine-lumière-NBT. Avec une concentration de 250 µg/ml, l’effet d’inhibition des polysaccharides était de 85,4%. Cette capacité des polysaccharides des baies de goji à piéger les superoxydes peut contribuer à son comportement antioxydant potentiel.
 Capacité de réduction
A diverses concentrations de polysaccharides, il a été ajouté du ferricyanure de potassium et de l’acide trichloracétique. Après centrifugation, et ajout du FeCl3 (chlorure ferrique) à la couche supérieure du mélange, l’absorbance a été mesurée à 700 nm au spectrophotomètre (Dorman et Hiltumen, 2009). La capacité de réduction des polysaccharides des baies de goji augmente avec sa concentration.
 Activité de chélation de métal
Dans diverses solutions concentrées de polysaccharides des baies de goji, il a été ajouté du FeCl3. La réduction a été initiée par addition de ferrozine. Après un mélange vigoureux pendant 10mn, l’absorbance de la solution a été mesurée par spectrophotométrie à 512nm. La ferrozine peut quantitativement former des complexes avec Fe2+. En présence d’un complexe chélateur la formation d’un complexe est perturbée entrainant une diminution de la couleur rouge. L’activité de chélation des polysaccharides des baies de goji est significative ; ils ont réduit la concentration du métal catalysant la peroxydation lipidique.
Les résultats obtenus révèlent que les polysaccharides des baies de goji ont une capacité effective de liaison avec le fer. Ce qui suggère son action en tant qu’agent antioxydant peut être lié à sa capacité de fixation du fer.

Activité antihypertensive

Les effets des polysaccharides du Lycium barbarum sur la fonction endothéliale et sur l’hypertension artérielle ont été recherchés . D’après Jia et al. (1998), au niveau des rats hypertendus l’administration de 10% de polysaccharides de Lycium barbarum (LBP) diminue significativement l’augmentation de la pression artérielle. Au niveau des anneaux aortiques isolés des rats traités par le LBP, la contraction induite par la phényléphrine a été réduite comparativement aux rats hypertendus. La suppression de l’endothélium abolit la vasoconstriction induite par la phényléphrine. L’incubation des anneaux aortiques isolés des rats traités par LBP dans du bleu et N nitrate d’arginine augmente l’amplitude de la contraction induite par la phényléphrine. L’extrait de LBP administré aux rats ayant reçu de l’acétylcholine (Ach) permet de diminuer significativement la contraction induite par l’Ach. Le prétraitement avec la L Arginine restaure partiellement la relaxation au niveau des rats hypertendus ayant reçu de l’Ach.
Ces résultats montrent que le rôle de LBP dans la diminution de la vasoconstriction provoqué par la phényléphrine peut être dû à l’augmentation des effets et /ou de la production de facteur de relaxation dérivant de l’endothélium.

TOXICOLOGIE

Ecorces des racines

L’écorce de la racine a montré une toxicité très faible. En effet lors des études de la toxicité aiguë, la DL50 de la décoction de l’écorce de la racine par injection intrapéritonéale est évaluée à 12,8 g/kg chez les souris et à 30 g/kg chez les chiens. La DL50 par administration par voie orale chez les chiens est de 120 g/kg. Mais on observe des vomissements chez ces chiens aussi bien par voie orale que par voie intrapéritonéale (Zhu, 1998). Une augmentation du poids du cœur, du foie et des poumons a été observée lors de l’évaluation de la toxicité subaigüe chez le rat à des doses élevées de 5 à 10g/kg par voie orale pendant une période d’essais de 14 jours. Une élévation du nombre de globules blancs, de l’urée sanguine et une diminution de la créatinine ont été également notées. Cependant, aucun signe de dommages pathologiques irréversibles, ni aucune modification de l’activité ou de la mortalité chez les rats n’a été observée (Yang et al., 1997). L’utilisation à des doses élevées de l’écorce de racine (50 g) dépassant l’intervalle de posologie de 5-15 g entraine des effets indésirables tels que des vertiges, des palpitations, des nausées, des vomissements prématurés (Bensky et al., 2004).

Fruits

L’étude de la toxicité aiguë des fruits de goji a donné une DL50 de 8,32 g/kg chez des souris par voie sous-cutanée, ce qui confirme l’absence virtuelle de la toxicité des fruits (Chang et al., 2001). Il n’y a pratiquement pas de rapports d’effets indésirables dus à des fruits de goji. Seuls quelques cas de réactions allergiques tels que des éruptions, des urticaires, des érythèmes papuleux ont été signalés (Bensky et al., 2004).
Des indices d’interactions médicamenteuses potentielles ont été démontrés par deux rapports documentant une interaction avec la warfarine.
Une femme chinoise âgée de 80 ans avec des antécédents de diabète sucré, d’hypertension artérielle, d’accident vasculaire cérébral en 1999 a été suivie dans une clinique en lui administrant les médicaments suivants : nifédipine, glibenclamide, metformine et de la warfarine. L’objectif de cette étude clinique était la surveillance mensuelle de l’IRN (ratio international normalisé).L’INR est un dosage sanguin utilisé pour la surveillance des traitements anticoagulants. Avec une dose hebdomadaire entre 15,5 mg et 16 mg de warfarine, l’INR était maintenu entre 2,05 et 3,05 pendant 4 mois. Une semaine après on a noté soudainement une élévation de l’INR jusqu’à 4,97. La patiente a signalé avoir consommé un concentré de tisane contenant du Lycium barbarum pendant deux jours avant la prise de sang.
Après un ajustement de la dose hebdomadaire de la warfarine (14mg), on a noté une élévation de l’INR jusqu’à 3,94 et la patiente a déclaré avoir bu ce même tisane un jour avant la prise de sang. Après abstention de la tisane, l’INR est demeuré stable pendant 6 mois sans aucun ajustement de la posologie de warfarine. Malheureusement le rapport ne précise pas si ce sont les fruits ou les racines qui ont été prises et ne précise pas la composition de la tisane (Leung et al., 2001).
Une femme chinoise âgée de 61ans, qui utilise une posologie de warfarine a également développé une élévation de l’INR après avoir bu un thé de baies de goji pendant quatre jours (Lam et al., 2001).
Le risque d’interactions médicamenteuses associées au Goji ne peut être définitivement évalué, mais la prudence est recommandée en particulier chez les patients qui se traitent avec des anticoagulants comme la warfarine.

RAPPELS SUR LES RADICAUX LIBRES (RL)

TOXICITE DES RADICAUX LIBRES

Les effets destructeurs des radicaux libres au niveau cellulaire s’expliquent par la présence d’électron(s) très réactif(s) sur une de leurs orbitales, susceptible(s) d’apparier aux électrons des composés environnants. Ces composés, ainsi spoliés, deviennent à leur tour des radicaux et amorcent une réaction en chaine. Les molécules cibles sont :
 Les protéines,
 Les acides nucléiques,
 Les acides gras polyinsaturés, en particulier ceux des membranes cellulaires et des lipoprotéines (Logani et Davies, 1980).

Action sur les protéines

Les protéines cellulaires sont une cible idéale de l’attaque radicalaire qui se situe à différents niveaux.
Les groupements sulfhydriles, présents dans de nombreuses enzymes, subissent sous l’action des RL, une déshydrogénation avec création de ponts disulfures et inactivation de ces enzymes (Logani et Davies, 1980).
On peut aussi rencontrer des cas d’activation enzymatique, lors de l’inactivation d’un inhibiteur spécifique.
Les protéines de structure sont dépolymérisées (acide hyaluronique) sous l’action des RL ou polymérisées de façon anarchique. Ainsi, le collagène est dégradé avec malformation des fibres et fragilisation des vaisseaux sanguins (Halliwall et Gutteridge, 1989).
Les acides aminés peuvent être modifiés. Par exemple, l’action de l’oxygène singulet sur la méthionine donne la méthionine sulfoxyde (Halliwall et Gutteridge, 1989).
Le radical hydroxyde réagit avec la phénylalanine (PHE) et donne l’ortho-tyrosine (o – TYR) ou le para- Tyrosine (p- TYR).

Action sur les acides nucléiques

Les acides nucléiques sont particulièrement sensibles à l’action des RL qui créent des sites radicalaires au sein de la molécule et peuvent ainsi induire des effets mutagènes ou l’arrêt des réplications ionisantes est, entre autres, due à l’action des radicaux libres au niveau de l’ADN cellulaire.
Outre cette action directe sur l’ADN, les radicaux libres altèrent la synthèse et la transcription de l’ARN. Cette attaque provoque une baisse de concentration intracellulaire de la coenzyme NAD+, secondaire à son clivage par l’enzyme poly (ADP-ribose) synthétase, avec transfert de l’ADP- ribose sur la protéine nucléaire (Hoff et O’Neill, 1991).

Action sur les lipides

Cette action se fait au niveau des acides gras polyinsaturés des phospholipides et détermine la lipoperoxydation des membranes et des lipoprotéines, en particulier les lipoprotéines de faible densité (LDL).

SYSTEME DE PROTECTION CONTRE LES RADICAUX LIBRES

L’homme est un être aérobie et sa survie dans un environnement riche en oxygène dépend de l’équilibre vital entre la production physiologique de RL, et la capacité de l’organisme à les éliminer.
Toute surproduction de RL entraine des désordres biologiques qui sont à l’origine de nombreuses pathologies. C’est ainsi que l’organisme dispose de différents systèmes de protection :
 Des systèmes de protection endogènes comprenant de systèmes enzymatiques et non enzymatiques.
 Des systèmes de protection exogènes

Les moyens de défense endogènes

Les systèmes enzymatiques

Ils comprennent les superoxydes dismutase (SOD), la catalase, la glutathion peroxydase, pour l’essentiel.
 Les superoxydes dismutase (SOD)
Ce sont des métalloprotéines qui accélèrent 109 fois la vitesse spontanée de dismutation de l’anion superoxyde en eau oxygénée et en oxygène moléculaire, la réaction est la suivante : O2 .- + O2.- + 2H+ H2O2 + O2
 La catalase
Son action complète celle des SOD, en accélérant la réduction spontanée de la peroxydase d’hydrogène en eau : 2H2O2 2H2O + O2
 La glutathion peroxydase
C’est une enzyme séléno dépendante, localisée dans le cytoplasme cellulaire et retrouvée au niveau du foie, des cellules sanguines, des reins et du cristallin. Elle attaque, non seulement le peroxyde d’hydrogène mais également les hydro peroxydes d’acides gras avec comme donneur d’hydrogène le glutathion réduit. Ce dernier est régénéré à partir du glutathion oxydé grâce au NADPH, fourni par la voie des pentoses phosphates.

Les systèmes non enzymatiques

Ces systèmes agissent en complexant les métaux de transition comme le Fer et le Cuivre qui jouent un rôle important dans la lipoperoxydation ou bien se comportent en piégeurs de radicaux libres.
 La transferrine ou sidérophiline et la lactoferrine :
Elles exercent leurs effets protecteurs en complexant le fer, l’empêchant ainsi de catalyser la formation du OH .
 La céruléoplasmine :
Elle agit en transportant le cuivre et en neutralisant l’anion superoxyde. Elle catalyse également l’oxydation du fer ferreux en fer ferrique sans libération de radicaux libres oxygénés intermédiaires.
 L’albumine :
Elle se combine au cuivre et empêche la formation du radical hydroxyle (OH.). C’est également un puissant piégeur de l’acide hypochloreux (HClO), un oxydant produit par la myéloperoxydase au cours de la phagocytose.
 L’haptoglobine et l’hémopexine :
Elles auraient des propriétés antioxydantes par fixation de l’hémoglobine et de l’hème qui sont porteuses de fer qu’ils peuvent libérer et donc initier des réactions telles que la lipoperoxydation.
 L’acide urique
Il inhibe la peroxydation lipidique en fixant le fer et le cuivre. C’est également un piégeur du radical peroxyde et de l’acide hypochloreux.
 Le glucose et la bilirubine
Le premier agit comme piégeur du radical hydroxyle et la seconde aurait une action protectrice par sa liaison avec l’albumine transporteuse d’acides gras libres.

Les moyens de défense

Ils sont constitués par toutes les substances d’origine alimentaire ou médicamenteuse capable d’inhiber l’action des radicaux libres.
 La vitamine E ou alpha tocophérol :
Il existe quatre isomères α, β, γ, δ tocophérols dont α est le plus puissant. C’est un antioxydant qui, in vitro, va se localiser, grâce à sa lipophilie, dans les doubles couches lipidiques des membranes cellulaires, points stratégiques pour arrêter la lipoperoxydation.
 La vitamine C ou acide ascorbique :
Elle possède la propriété de réagir avec l’ion peroxyde et le radical hydroxyle avec production d’un radical semi hydroascorbate. C’est également un piégeur de l’oxygène singulet et de l’acide hypochloreux.
 La vitamine A :
Elle a une action antioxydante moins démontrée. Elle agirait sur l’oxygène singulet en le bloquant.
 Les polyphénols :
Il existe de nombreux autres antioxydants. Parmi ces substances, certaines sont regroupées dans le grand groupe des polyphénols, composés principalement de trois familles : les tanins, les flavonoïdes, les anthocyanes. Bien que non essentielles, ces substances jouent pourtant le rôle majeur dans la lutte contre le stress oxydant.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE: RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE I: PRESENTATION DE LYCIUM BARBARUM L
I.1. SYNONYMES ET DENOMINATIONS VERNACULAIRES
I.2. ETUDE TAXONOMIQUE
I.3. HABITAT ET REPARTITION GEOGRAPHIQUE
I.4. CHIMIE
I.4.1. Racines
I.4.2. Feuilles
I.4. 3. Fleurs
I.4.4. Fruits
I.4.4.1. Polysaccharides
I.4.4.2. Caroténoïdes
I.4.4.3. Flavonoïdes
I.4.4.4. Protéines
I.4.4.5. Autres composés
I.5. PHARMACOLOGIE
I.5.1. Etude ethnobotanique
I.5.2. Etudes pharmacologiques
I.5.2.1. Activité antidiabétique
I.5.2.2. Activité antiglaucomateuse
I.5.2.3 Antisterilité
I.5.2.4. Activité anticancéreuse et immunostimulante
I.5.2.5 Antisénescence
I.5.2.6 Activité hypolipédémiante
I.5.2.7. Activité antiasthénique
I.5.2.8. Activité hépatoprotectrice
I.5.2.9. Activité protecteur du Lycium barbarum sur la cardiotoxicité induite par la doxorubicine
I.5.2.10. Activité antioxydante
I.5.2.11.Activité antihypertensive
I.6. TOXICOLOGIE
I.6.1. Ecorces des racines
I.6.2. Fruits
CHAPITRE II : RAPPELS SUR LES RADICAUX LIBRES (RL)
II.1.TOXICITE DES RADICAUX LIBRES
II.1.1. Action sur les protéines
II.1.2. Action sur les acides nucléiques
II.1.3. Action sur les lipides
II.2. SYSTEME DE PROTECTION CONTRE LES RADICAUX LIBRES25
II.2.1. Les moyens de défense endogènes
II.2.1.1.Les systèmes enzymatiques
II.2.1.2. Les systèmes non enzymatiques
II.2.2. Les moyens de défense
CHAPITRE III : LES DIFFERENTES METHODES D’ETUDE DE L’ACTIVITE ANTI-OXYDANTE
III.1. LE TEST ABTS (2,2’ azinobis-(acide 3-ethylbenzothiazoline 6- sulfonique)
III.2. LE TEST DPPH (1, 1 diphényl-2-picryl-hydrazyl)
III.3. LE TEST ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity)
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
CHAPITRE I : MATERIEL ET METHODES
I.1. MATERIEL ET REACTIFS
I.1.1. Matériel végétal
I.1.2. Autre matériel
I-1-3. Réactifs
I.2. METHODES D’ETUDES
I.2.1. Extraction et fractionnement
I.2.1.1.Obtention de l’extrait éthanolique
I.2.1.2 Fractionnement de l’extrait éthanolique
I.2.2. Activité antioxydante
I.2.2.1. Principe et protocole opératoire de la méthode au DPPH
I.2.2.2.Principe et protocole opératoire de la méthode à l’ABTS
I.2.3. Expressions des résultats et analyses statistiques
CHAPITRE II : RESULTATS ET DISCUSSION
II.1. RESULTATS
II .1.1. Extraction et fractionnement
II.1.2. Activite antioxydante
II.1.2.1. Test au DPPH
II.1.2.2. Test à l’ABTS
II.2.DISCUSSION
II.2.1Extraction et Fractionnement
II.2.2 Activité antioxydante
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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