CONVULSIONS INDUITES PAR DES SUBSTANCES CHIMIQUES

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PARTIE BIOLOGIQUE

Pour évaluer l’activité de l’extrait hydroalcoolique MN1, des tests in vivo ont été réalisés chez des souris mâles et femelles de race SWISS, pesant 20 g à 30 g et âgées de 9 semaines. Ces souris ont été élevées dans l’animalerie de LPGPC de la faculté des sciences à l’Université d’Antananarivo et nourries avec de la provende LFL 14/20 et ont eu accès libre à l’eau.
Quatre tests ont été effectués : étude de l’effet de l’extrait sur le seuil d’excitabilité du cerveau et l’action de l’extrait sur une convulsion provoquée par un choc électrique et l’injection de picrotoxine ou de strychnine par voie intrapéritonéale.

STIMULATION ELECTRIQUE

Etude de l’effet de l’extrait sur le seuil d’excitation du cerveau

Afin d’évaluer l’activité anticonvulsivante de MN1, la sensibilité du cerveau face à une stimulation électrique a été évaluée chez les souris traitées avec de l’extrait.
Des souris mâles et femelles de race Swiss, pesant entre 20 g à 30 g ont été utilisées. Elles ont été mises à jeun 6 heures avant la manipulation et réparties en 4 lots de 5 animaux. De l’eau distillée a été administrée chez les souris témoins, 60 mg/kg de phénobarbital aux souris du lot de référence et deux doses de l’extrait (600 mg/kg et 800 mg/kg) aux souris des deux autres lots. Tous ces produits ont été administrés par voie orale dans un volume de 10 ml/kg (NGO B.E. et coll., 2011). Une heure après l’administration de ces produits, deux électrodes mouillées avec du gel conducteur, reliées à un neurostimulateur ont été appliquées sur chacune des oreilles des souris. Puis un choc électrique « unique » de 20 ms et de tension croissante, a été délivré pendant une durée de 0,2 seconde (figure 2) (RAKOTOARIVONY D.V., 1997 ; PORTA N., 2008). Le choc électrique a été délivré avec une tension croissante jusqu’à l’obtention de la première réaction de l’animal qui essaie de dégager les électrodes en reculant sa tête vers l’arrière. La tension correspondante a été considérée comme seuil d’excitabilité du cerveau de l’animal. L’augmentation du seuil d’excitabilité de cerveau signifie que le cerveau de ces animaux est rendu moins sensibles au courant électrique et que les animaux sont protégés de la convulsion provoquées par la stimulation électrique.

Etude de l’effet de l’extrait sur une crise convulsive provoquée par un életrochoc

L’activité anticonvulsivante de l’EHA de MN1 a été étudiée sur une convulsion induite par un électrochoc chez la souris (ALLA T., 2007 ; PORTA N., 2008) (figure 2).
Cinq phases ont été considérées comme signes de convulsion avec une stimulation électrique maximale (BHASKARA G.V.V.S., 2010):
– Flexion
– Extension Tonique.
– Convulsion Clonique
– Stupeur
– Récupération ou mort
Les souris pesant entre 20 g à 30 g ont été mises à jeun 6h avant la manipulation. Puis, elles ont été réparties en 4 lots de 5. Le lot témoin a reçu de l’eau distillée, le lot de référence a reçu 60 mg/kg de phénobarbital et deux doses de MN1 (600 mg/kg et 800 mg/kg) ont été administrées chez les 2 autres lots. Ces produits ont été administrés par voie orale dans un volume de 10 ml/kg (NGO B.E. et coll., 2011).
Une heure après l’administration de ces différents produits, deux électrodes reliées à un neuroexcitateur ont été fixées aux oreilles des souris (AVHAD S.S., 2012). Ensuite, un choc électrique « répété », à une intensité de 50 mA, de 100 ms et de fréquence à 200 coups/s avec une tension fixée à 8OV a été appliqué pendant une durée de 0,2 seconde (RAKOTOARIVONY D. V., 1997 ; PORTA N., 2008) (Figure 2).
L’animal reste sous observation pendant 2 minutes et l’apparition d’au moins une phase tonique suivie par une phase clonique chez les animaux a été considérée comme signe de convulsion généralisée. L’absence de l’extension tonique et/ou de bouleversement clonique est considérée comme un critère de protection de l’animal contre la convulsion provoquée par l’électrochoc chez les souris (SANOGO B., 2010 ; AVHAD S.S., 2012).
Les résultats ont été exprimés en pourcentage d’animaux protégés contre la convulsion induite par l’électrochoc par rapport au témoin (BHASKARA G.V.V.S., 2010). Suivant la formule : nombre des souris protégé dans un lot % = nombre de tous les souris dans un lot ∗ 100

Convulsions Induites par des substances chimiques

Pour étudier l’effet anticonvulsivant de l’EHA de la plante codée MN1, deux sortes de crises convulsives ont été provoquées chimiquement chez la souris (NGO B.E. et coll., 2004 ; PORTA N., 2008). La première crise convulsive est induite par la Picrotoxine et la deuxième, par la Strychnine (SANOGO B., 2010).

Etude de l’effet de l’extrait sur la convulsion provoquée par la PICROTOXINE

Afin d’étudier l’activité anticonvulsivante de l’extrait, la crise a été provoquée par l’administration de la picrotoxine par voie intrapéritonéale (i.p).
Cinq groupes de cinq souris de race Swiss des deux sexes, pesant entre 20 g à 30 g ont été utilisées. Ces souris ont été mises à jeun 6h avant la manipulation. Le lot témoin a reçu de l’eau distillée. Le lot de référence a été traité avec 5 mg/kg de diazépam par voie intrapéritonéale. Deux doses différentes de l’extrait (800mg/kg ou 1000mg/kg) ont été administrées par voie orale aux deux lots restants.
Une heure après l’administration de l’extrait par voie orale, et 30 minutes après l’administration de diazépam à 5mg/kg par voie intrapéritonéale, 3,5 mg/kg de picrotoxine ont été administrés par voie intrapéritonéale dans un volume de 10ml/kg chez les animaux. Pendant 30 minutes après l’administration de la picrotoxine, les animaux ont été observés (ANNAFI O.S., 2014). La souris est protégée quand aucun signe de convulsion n’a été observé.
L’inhibition de la convulsion provoquée par la picrotoxine a été exprimée en pourcentage d’animaux protégés (AVHAD S.S., 2012), suivant la formule :

Etude de l’effet de l’extrait sur la convulsion induite par la STRYCHNINE

Pour étudier l’effet de MN1 sur la crise convulsive, de la strychnine a été administrée par voie intrapéritonéale (i.p) chez la souris.
Des souris pesant entre 20 g à 30 g ont été ont été utilisées. Elles ont été mises à jeun 6h avant la manipulation, puis réparties en 5 lots de 5 souris : un lot témoin a reçu de l’eau distillée par voie orale. Un lot de référence a reçu 5mg/kg de diazépam par voie i.p. Trois lots ont reçu de l’extrait (600mg/kg, 800mg/kg et 1000mg/kg) par voie orale. Tous les produits ont été administrés dans un volume de 10 ml/kg (NGO B.E. et coll., 2011).
Une heure après l’administration de ces produits, les souris ont reçu 2mg/kg de strychnine par voie i.p dans un volume de 10ml/kg. L’intervalle de temps entre l’administration de strychnine et l’apparition de la convulsion et la mort chez la souris ont été notés. L’animal est protégé si l’extrait augmente le temps de survie des souris par rapport à celui du témoin ou s’il ne meurt pas dans un délai de 10 minutes (NGO B.E. et coll., 2005 ; AVHAD S.S., 2012). L’effet protecteur de l’extrait contre la convulsion induite par la strychnine a été exprimé par la moyenne des temps (en minute) de survie des souris de chaque lot en fonction de la dose (AVHAD S.S., 2012).

ETUDES BIOLOGIQUES

Effet de l’extrait sur seuil d’excitabilité du cerveau

L’effet anticonvulsivant de l’extrait a été évalué sur la valeur du seuil d’excitabilité du cerveau des souris. Ce seuil augmente chez les souris traitées avec MN1 (figure 3). Les souris du lot témoin réagissent à la stimulation à une tension de 7,33 ± 0,33 V tandis que les animaux traités avec l’extrait ne réagissent qu’à 9,33 ± 0.33 V et 11,66 ± 0,33 V chez les lots traités avec 600 mg/kg et 800mg/kg (p<0,05). Le seuil d’excitation du cerveau des souris traitée avec le phénobarbital est de 11.66 ± 0,33 V. Cette augmentation du seuil signifie que l’extrait protège les souris contre l’excitation provenant du courant électrique et empêche ainsi la convulsion.

Effet de l’extrait sur la crise convulsive provoquée par un choc électrique

Une stimulation électrique répétée appliquée au niveau des oreilles des souris provoque une crise convulsive. Tous les animaux du lot témoin convulsent, mais les souris traitées avec de l’extrait sont protégés.

En effet, chez le lot témoin aucune souris n’a été protégée contre la convulsion induite par la stimulation électrique répétée, tandis que chez les lots traités avec la dose 600 mg/kg et 800 mg/kg d’extrait, et 60 mg/kg de phenobarbital, respectivement 20 %, 80 % et 100 % des animaux sont protégés (p˂0,05) (tableau III).

D’autre part, 60 % des souris sont mortes chez le lot témoin, et 40 % chez le lot traité avec la dose 600 mg/kg et 0 % chez le lot traité avec 800 mg/kg d’extrait et le phenobarbital.

Effet de l’extrait MN1 sur la convulsion provoquée par la PICROTOXINE

L’activité anticonvulsivante de l’extrait a été étudiée sur son effet vis-à-vis de la convulsion provoquée par l’administration de la picrotoxine par voie intrapéritonéale. Nos résultats montrent que MN1 n’a aucune activité contre la convulsion induite par la picrotoxine. Toutes les souris aussi bien celles du lot témoin que celles traitées avec de l’extrait n’ont pas été protégées de la convulsion. Par contre, le diazépam inhibe à 100 % la convulsion induite par la picrotoxine (tableau IV).

Effet de l’extrait MN1 sur la convulsion provoquée la STRYCHNINE

La strychnine a été utilisée pour évaluer l’activité anticonvulsivante de l’extrait MN1. L’administration de la strychnine par voie intrapéritonéale (i.p) provoque de l’extension tonique des pattes postérieures quelques secondes avant de mourir dans les 10 minutes (figure 4). L’extrait hydroalcoolique de MN1 retarde l’apparition de la convulsion induite par la strychnine par rapport aux souris du lot témoin et augmente leur temps de survie (p<0,05).
Les souris du lot témoin meurent au bout de 3,69 ± 0,44 minutes, et celles des lots traités avec 600 mg/kg, 800 mg/kg ou 1000 mg/kg meurent respectivement en 4,96 ± 0,59 minutes, 6,11 ± 0,03 minutes et 6,57 ± 0,25 minutes (p<0,05) après l’administration de la strychnine. Les souris traités avec de la Diazépam meurent après 10,16 ± 0,28 minutes suite à l’administration de la strychnine. Cette augmentation du temps de survie des souris signifie que l’extrait a une action anticonvulsive vis-à-vis de la strychnine.

DISCUSSION

La mauvaise prise en charge de la crise convulsive dès sa première apparition, peut engendrer des lésions au niveau du cerveau et entraine des risques d’évolution vers l’épilepsie (MAMADOU K.A., 2006 ; PEDESPAN L., 2007). Ce qui nous amène à évaluer l’activité anticonvulsivante de la plante codée MN1 utilisée comme anticonvulsive en médecine traditionnelle. Les études ont été menées chez la souris (GENDREAU P.L. et coll., 2006). Nos résultats montrent que l’extrait MN1 protège les souris contre la convulsion provoquée par une stimulation électrique et par la strychnine. Pendant les crises convulsives, des impulsions électriques sont délivrées à partir d’un neurone dans le cerveau par l’intermédiaire des canaux ioniques (AMUTHA I.D.J. et coll., 2013). En effet les neurones sont très sensibles par les mouvements des ions (Ca2++, Na+, K+) ainsi que par les substances chimiques (poisons : la strychnine et la picrotoxine) et organiques (neurotransmetteurs: Glutamate, GABA, Glycine), etc… (HANTSON P., 2004 ; BOISSONNET A., 2011). C’est pour cela que la convulsion chez la souris a été provoquée avec un électrochoc ou par l’administration de la strychnine ou de la picrotoxine. Le courant électrique permet de provoquer une crise convulsive reproductible et proche de celle observée chez l’homme (BOISSONNET A., 2011).
L’application d’un courant électrique provoque l’ouverture des canaux Na+ voltage dépendant et favorise ainsi l’entrée des ions Na+ à l’intérieur de la cellule. Cette étape se traduit par une phase de dépolarisation qui se propage et touche les deux hémisphères du cerveau, provoquant ainsi une convulsion généralisée qui se manifeste par une crise tonicoclonique (LIGNELET R., 2011). L’entrée de Na+ dans le neurone pré-synaptique stimule la libération de glutamate qui se fixe sur le récepteur NMDA et stimule à son tour le neurone post-synaptique (NSENGIYUMVA G., 2005). Nos résultats montrent que l’extrait augmente le seuil d’excitabilité du cerveau des souris lors d’une stimulation électrique unique à une tension croissante et protège les souris contre la convulsion provoquée par un choc électrique répété. L’augmentation du seuil d’excitabilité du cerveau des souris constatée lors de l’application du courant électrique unique pourrait due à l’action de l’extrait sur des canaux voltage-dépendant sodique et calcique de la cellule nerveuse en stabilisant ainsi la membrane cellulaire et dans ce cas la stabilité membranaire de l’extrait est due par blocage des canaux sodique voltage dépendant (LIGNELET R., 2011). Ce qui prévient la décharge exagérée des neurones et protégeant les cellules saines environnantes de la propagation de la crise convulsive. Le mécanisme de la protection des souris contre la convulsion induit par un choc électrique, pourrait être expliqué par l’interaction d’une ou des composantes de l’extrait avec ces canaux membranaires (HALLWORTH M. et coll., 1993). Il se peut également qu’en bloquant ces canaux ioniques il augmente la durée et la fréquence d’ouverture du canal chlorure du récepteur GABAA (BLAIS R. et coll., 2012), empêchant ainsi la propagation de l’influx nerveux et l’apparition de la crise convulsive comme les barbituriques et les benzodiazépines. C’est la raison pour laquelle le phénobarbital et le diazépam ont été choisis comme références dans les différents tests.
La picrotoxine et la strychnine agissent sur deux niveaux différents. La crise convulsive provoquée par la picrotoxine est due à la modification du fonctionnement des récepteur GABAA avec l’ion chlorure et empêche l’hyperpolarisation des cellules nerveuses, entraînant la convulsion des souris (AVHAD S.S., 2012).
Les résultats montrent que toutes les souris convulsent suite à l’administration de la picrotoxine, cela veut dire que l’extrait n’arrive pas à empêcher la crise convulsive induite par ce produit qui est un inhibiteur du récepteur GABAA. Il n’aurait aucune activité vis-à-vis de GABA.
La strychnine est un antagoniste de la glycine, qui est un neurotransmetteur d’inhibition post synaptique (PHILIPPE G. et coll., 2004) ce qui provoque la convulsion chez les souris ayant reçu ce produit. Elle déprime la respiration qui conduit à un manque d’oxygène provoquant la mort de l’animal suite à une hypoxie cérébrale (HANTSON P., 2004 ; BLAIS R. et coll., 2012) ce qui entraîne la mort des animaux suite à l’injection de la strychnine. Or l’extrait retarde l’apparition des signes de convulsion provoquée par la strychnine. Il se pourrait que l’extrait entre en compétition avec la strychnine sur le récepteur glycinergique qui retarde l’apparition de la crise convulsive provoquée par la strychnine ainsi que la mort de l’animal (LEBOEUF M. et coll., 1982).
Les alcaloïdes ont une large activité thérapeutique au niveau du système nerveux central : soit dépresseur ou stimulateur (MAMADOU B., 2011), comme chez le cas de Annona montana et muricata (Corossolier) de la famille des ANNONACEES et Piper methysticum (Kava) de la famille des PIPERACEAE (LEBOEUF M. et coll., 1982, BARGUIL Y., 2011 ; NICOLAS J.P., 2012). L’activité anticonvulsivante de notre extrait pourrait être due à l’effet de ces alcaloïdes, car nos résultats montrent la présence d’une faible teneur en alcaloïdes dans l’extrait MN1. Cette activité anticonvulsivante de l’extrait pourrait être également attribuée à la présence des composées phénoliques (MUANDA F.N., 2010), mais aussi aux saponines qui ont des propriétés antispasmodiques et anticonvulsivantes (GNANARAJA R. et coll., 2014).

CONCLUSION

L’extrait MN1 possède une propriété anticonvulsivante chez les souris. Il augmente le seuil d’excitabilité du cerveau de la souris, et la protège ainsi contre la convulsion induite par le choc électrique en bloquant les canaux voltage dépendant Il retarde la convulsion induite par la strychnine en renforçant l’activité de la glycine.
Des études plus approfondies donneraient plus d’information en ce qui concerne le mécanisme d’action exacte du principe actif dans cet extrait.

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Table des matières

INTRODUCTION
MATERIELS ET METHODES
I. PARTIE CHIMIQUE
A. Extraction de l’extrait hydroalcoolique
B. Criblage phytochimique
II. PARTIE BIOLOGIQUE
A. STIMULATION ELECTRIQUE
1) Etude de l’effet de l’extrait sur le seuil d’excitabilité du cerveau
2) Etude de l’effet de l’extrait sur une convulsion provoquée par un électrochoc
B. CONVULSIONS INDUITES PAR DES SUBSTANCES CHIMIQUES
1) Etude de l’effet de l’extrait sur la convulsion provoquée par la PICROTOXINE
2) Etude de l’effet de l’extrait sur la convulsion induite par la STRYCHNINE
III. ETUDE STATISTIQUE
RESULTATS
I. CRIBLAGE PHYTOCHIMIQUE
II. ETUDE BIOLOGIQUE
1. Effet de l’extrait sur seuil d’excitation du cerveau
2. Effet de l’extrait MN1 sur une convulsion provoquée par un électrochoc
3. Effet de l’extrait MN1 sur une convulsion provoquée par la picrotoxine
4. Effet de l’extrait MN1 sur une convulsion provoquée par la strychnine
DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES