Études chimiques et biologiques sur la famille des Anacardiaceae

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LE GENRE Abrahamia

Présentation et classification

Le genre Abrahamia a été longtemps confondu avec ceux des Protorhus. Des études plus récentes, basées sur des relations phylogénétiques ont permis son identification (Pell, 2004 ; Pell et al, 2011).
La classification actuelle du genre Abrahamia, selon Randrianasolo et Lowry, est donnée ci-dessous.
. Règne : Végétales
. Embranchement : Spermaphytes
. Sous-embranchement : Angiospermes
. Classe : Dicotylédones
. Sous-classe : Magnoliopsida
. Ordre : Sapindales
. Famille : Anacardiaceae
. Genre : Abrahamia

Description botanique (Fourastié, 2011 ; Engler, 1881 ; Perrier B.H., 1946)

Ces sont des arbres renfermant des canaux sécréteurs oléo résineux et ces feuilles sont alternes, souvent composées-pennées, sans stipules. Leurs fleurs sont plus ou moins régulières et pentamères. Le fruit est une drupe. La graine est sans albumen.

Distribution géographique

Le genre Abrahamia comprend dix-neuf espèces endémiques de Madagascar dont Abrahamia thouvenotii et une espèce originaire d’Afrique, Abrahamia longifolia (Perrier, 1946).

Donnée ethnobotanique de quelques espèces du genre Abrahamia

L’utilisation de quelques espèces d’Abrahamia en médecine traditionnelle est résumée dans le Tableau-I ci-après.

Etudes chimiques et biologiques sur le genre Abrahamia

Parmi les espèces du genre Abrahamia, seules quelques-unes ont été largement étudiées.
En 2004, Shugeng Cao et ses collaborateurs ont démontrés l’activité anticancéreuse de l’extrait méthanolique des fruits secs d’Abrahamia thouvenotii. En 2009, Suleiman et ses collaborateurs ont montrés que les extraits non polaires et de polarité intermédiaires d’Abrahamia longifolia possèdent des activités antibactériennes. Les deux triterpènes dont l’acide 3-oxo-5α-lanosta-8,24-dién-21-oïque (1) et l’acide 3β-hydroxylanosta 9,24-dién-21-oïque (2) (figure 1) isolés à partir de l’extrait chloroformique de cette espèce présente des activités anti-agrégations plaquettaires. En 2014, Machaba Eugene a mis en évidence l’activité hypolipidémiante du méthyl-3β-hydroxylanosta-9,24-dién-21-oate (3) (figure 1) isolé à partir de l’extrait chloroformique de Protorhus longifolia.

Même si Abrahamia deflexa n’a pas fait mention de son utilisation dans la thématique antimicrobienne, des études réalisées au CNARP ont permis de démontrer son activité vis-à-vis de Candida albicans (Hanitriniaina, 2015).

L’ESPECE : Abrahamia thouvenotii

Présentation et description botanique

Ce sont des arbres dioïques sauvages qui poussent à des altitudes allant jusqu’à 1000 mètres. Leurs feuilles sont persistantes et leurs grains ont une texture fine (figure 2). Leurs bois sont moyennement lourds, moyennement durables, avec une résistance aux termites et sont peu sensible aux attaques fongiques.

Ethnobotanique

Abrahamia thouvenotii est récolté dans la nature pour l’usage locale de ses bois. Ces derniers sont utilisés dans certaine construction tel que la menuiserie, parquets, lambris, moulures et traverses de chemin de fer (Perrier, 1944).

Etude chimique et biologique sur Abrahamia thouvenotii

Du point de vue chimique et pharmacologique, peu d’investigations ont été menées sur l’espèce en question. La séparation chromatographique de l’extrait méthanolique des fruits secs de Abrahamia thouvenotii ont permis d’isoler deux phloroglucinols alkylène cytotoxique dont le thouvenol A (4) et le thouvenol B ou (Z,Z)-4è(1,3,5-trihydroxyphenyl)-octadeca-10-13-dièn-1-one (5) ainsi qu’un dérivé de la résorcinol le 5-(12-Z-heptadecenyl)-resorcinol (6) (Shugeng Cao et al., 2004).

Généralités sur les Triterpènes

Définition

Les triterpènes sont des composés en C30, d’origine organique de la famille des terpènes. Ils sont formés de six unités isopréniques C5H8 et ont pour formule de base (C5H8)6. La présence d’atomes d’oxygène n’est pas exclue et il peut y avoir des fonctions alcool, acide, carbonyle (Seghiri, 2011).
Les triterpènes sont très répandus dans la nature mais on les trouve surtout à l’état libre ou sous forme estérifié ou hétérosidique (Seghiri, 2011).

Biogenèse

Les triterpènes sont issus des squalènes. (Boutayana, 2009). Lors d’une réaction de condensation, un squalène est formé par jonction queue-queue entre deux unités de farnesyl pyrophosphate (Boutayana, 2009). Le squalène est ensuite transformé en 2,3-époxydo-squalène (figure 4).
Le 2,3-époxydo-squalène change de conformation puis, subit une cyclisation (chaise- chaise-chaise-bateau) en présence d’acide (figure 5).

Intérêt biologique

Les triterpènes possèdent des activités biologiques variées. L’α- et le β-amyrine sont deux exemples de triterpènes pentacycliques bioactifs fréquemment rencontrés dans les feuilles, les écorces et les résines (Liliana et al., 2012). Plusieurs recherches menées sur eux ont montré entre autres, des activités antimicrobiennes et anti-inflammatoires (Liliana et al., 2012)

Généralités sur la candidose

Généralités sur candida albicans

Candida albicans est un organisme saprophyte appartenant à la flore commensale des individus sains (Bennett, 2005). Lorsque le fragile équilibre entre le champignon et l’hôte est rompu, il devient opportuniste et colonise les surfaces muco cutanées et/ou les cavités orales et gastro-intestinales (Bennett, 2005). Sa classification est rapportée ci-dessous.
Règne : Fungi
Division : Ascomycota
Classe : Saccharomycètes
Ordre : Saccharomycetales
Famille : Saccharomycetaceae
Nom binomial : Candida albicans
Candida albicans peut être retrouvé sous la forme de mycélium, pseudo-mycélium ou blastopore. Alors que la forme blastospore reste non-invasive, la forme mycélienne est pathogène et est capable de pénétrer les muqueuses. Ce dimorphisme peut être induit par un grand nombre de stimuli dont le pH, la température et la composition du milieu (Sudbery, 2004).

La candidose

Les candidoses constituent une cause importante de mortalité chez les patients immunodéprimés entre-autre les patients atteints du SIDA, les patients cancéreux sous chimiothérapie ou après transplantation de moelle osseuse (Tiraboschi et al., 2000). Ils peuvent être superficiels ou profondes et presque tous les cas de candidoses buccales, œsophagiennes et plus de 80 % des candidoses vaginales sont dus à Candida albicans (Ruhnke, 2002). Une faible proportion des candidoses profondes serait imputable à une contamination à partir d’une colonie cutanée ou d’un matériel étranger par voie intravasculaire (Eggimann, 2003).

Les antifongiques

D’une manière générale, les antifongiques agissent en détruisant les champignons responsables des mycoses (fongicides) ou en altérant d’une manière réversible leur croissance et leur multiplication (fongistatiques) (Schorderet et al., 1989). Entre autres, la paroi cellulaire, la membrane plasmique, la synthèse de l’ergostérol, l’ADN et l’ARN constituent les cibles des antifongiques utilisés actuellement (Laverdiere et al., 2006 ; Mccallion et al., 1982; Kubo et Taniguchi, 1988 ; Lee, 1999).
La résistance aux antifongiques est un phénomène relativement courant chez C. albicans. Il intervient généralement lors de traitements prolongés avec le même médicament et varie selon la classe des antifongiques utilisés (White et al., 1998).
• Les polyènes (exemples : Nystatine, Amphotéricine B)
Les polyènes sont des structures macrocycliques qui montrent une face hydrophobe par la présence de 4 à 7 doubles liaisons conjuguées, et une face rendue plus hydrophile par la présence de substituants hydroxyles et d’un cycle ester interne (figure 7) (Van Bambeke, 2008).
Ils agissent en augmentant la perméabilité des cellules fongiques par liaison aux stérols membranaires (ergostérol), entraînant ainsi des modifications de la structure pariétale et la perte de matériel cytoplasmique avec lyse de l’organisme fongique (Patomo, 2005).
• Les analogues de pyrimidine :
La flucytosine pénètre la cellule fongique et inhibe la synthèse des acides nucléiques, perturbe celle des protéines et provoque ainsi la mort de la levure.
La 5-fluorocytosine est un dérivé fluoré de la pyrimidine (figure 8), analogue de la cytosine (Van Bambeke, 2008).

• Les azoles (exemples : éconazole, miconazole, clotrimazole)
Ils sont classés en imidazoles ou triazoles selon qu’ils comportent 2 ou 3azotes au sein du cycle azolé (Figure 9) (Van Bambeke, 2008).
Ils agissent au niveau des stérols de la membrane des levures en inhibant la biosynthèse de l’ergostérol. Ils sont le plus souvent fongistatiques (Patomo, 2005).
• La griséofulvine :
La griséofulvine est un produit d’origine naturelle, dont la structure est présentée à la figure 10 (Van Bambeke, 2008).
Elles interfèrent avec la synthèse des acides nucléiques et également avec la formation des parois des hyphes (Patomo, 2005).

SELECTION DE LA PLANTE

Afin d’optimiser la probabilité de découvrir de nouvelles molécules antifongiques, un point de départ pour le développement de nouveaux produits pharmaceutiques, il convient de sélectionner avec soin la plante à étudier. Quelques critères ont été pris en compte dans le choix de la plante.

Le manque de connaissance

Le fait qu’une plante a été pas ou peu étudiée scientifiquement jusqu’ au moment de la récolte suscite un intérêt de recherche afin de contribuer à sa caractérisation.
Il nous semble plus raisonnable de réaliser notre recherche sur une plante dont l’espèce est peu connue du point de vue pharmacologique et phytochimique.

L’endémicité

L’endémicité de l’espèce est aussi à prendre en considération. Sachant que la distribution géographique des espèces du genre Abrahamia est restreinte et que des études phytochimiques antérieures effectuées sur ces espèces sont rares, la chance d’obtenir de nouvelles molécules serait grande. Le genre Abrahamia comprend dix-neuf espèces endémiques de Madagascar et une espèce, Abrahamia longifolia, originaire d’Afrique (Perrier, 1946).

L’observation des plantes dans leur milieu naturel

Dans un climat tropical chaud et humide, une plante sera attaquée par des micro-organismes et des insectes. Une plante qui ne présente aucun signe d’attaque par ces microorganismes, serait susceptible de produire des métabolites secondaires qui lui permettent de faire face à ces agressions. Elle peut être une source inestimable de nouveaux produits possédant des activités biologiques intéressantes (antifongique, antibactérienne, anti-parasitaire etc…).

Aspects botaniques et chimiotaxonomiques

La chimiotaxonimie ou classification des plantes en fonction des leurs métabolites secondaires complète les classifications botaniques basées sur des critères morphologiques (Grayeret al., 1999). Les plantes appartenant aux mêmes familles ou à des familles voisines et/ou qui poussent dans les mêmes biotopes sont susceptibles de synthétiser les mêmes molécules chimiques. Abrahamia deflexa et Abrahamia ditimena ont présenté des activités antifongique et antibactérienne prometteuses (Hanitriniaina, 2015 ; Rabodomalala, 2008).

Des ressources à préserver

De par l’accès facile de la zone de récolte, favorisant l’exploitation irrationnelle du matériel végétal pour la production de charbon de bois et du bois de chauffe ainsi que l’extension de parcelles de culture, elle figure parmi les espèces menacées de disparition et constituent ainsi des ressources à préserver. Il s’avère nécessaire et primordiale d’entreprendre une étude scientifique sur l’espèce afin de disposer des données importantes rentrant dans le cadre de l’élargissement des connaissances de la biodiversité de notre pays insulaire et qui vont permettre aussi de mieux sensibiliser la population locale aux risques encourus.

MATERIEL VEGETAL

Des rameaux feuillés d’Abrahamia thouvenotii, une plante endémique de Madagascar, ont été collectés dans la Commune rurale d’Antanandava, District d’Ambatondrazaka Région Alaotra Mangoro, Madagascar au mois d’octobre 2014. L’identification botanique a été réalisée par Dr Stephan Rakotonandrasana du Département de Botanique et Ethnobotanique du Centre National d’Application de Recherches Pharmaceutiques, Antananarivo Madagascar. Un spécimen d’herbier de référence Rakotondrajaona et al. 714 a été déposé au Centre d’herbier C N A R P Antananarivo, Madagascar.

PREPARATION DE L’ECHANTILLON DE LA PLANTE

Les rameaux feuillés collectées, qui constituent notre matériel d’étude, ont été étalés dans la chambre d’un séchoir électrique et séchés avec de l’air chaud à une température constante de 55 °C jusqu’à leur séchage effectif. Ils ont été ensuite stockés dans des sacs en plastique poreux et conservés à température ambiante à l’abri de la lumière et de l’humidité. Selon le besoin, la quantité nécessaire est broyée avec un broyeur Willey Mill modèle 2 afin d’augmenter la surface de contact avec le solvant lors de l’extraction et d’améliorer le rendement des extractions.

ETUDE PHYTOCHIMIQUE

Screening phtytochimique

Les composés antifongiques peuvent appartenir à différentes classes de métabolites secondaires. La connaissance des familles chimiques des substances naturelles élaborées par la plante au cours de son évolution permet de nous orienter dans le choix du mode d’extraction et des méthodes d’isolement à adopter.

Afin de déceler les principales classes de métabolites secondaires présentes dans la plante, un screening phytochimique a été mené sur un extrait hydroéthanolique à 80 %. Cette analyse qualitative est basée sur des réactions de coloration ou de précipitation spécifiques à chaque classe de substances naturelles (Houghton., 1998 ; Koffi, 2009 ; Békro Y. A., 2007).
L’extrait hydroalcoolique a été préparé par chauffage au reflux pendant 1h de 50 g de poudre de plante dans le mélange éthanol-eau (80 / 20 – V/V). L’extrait obtenu après filtration et évaporation sous pression réduite du solvant a été soumis aux différents tests phytochimiques. Les réactions de caractérisation des familles chimiques classiques sont résumées dans le Tableau II.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES
I. LA FAMILLE DES ANACARDIACEAE
I.1. Présentation
I.2. Études chimiques et biologiques sur la famille des Anacardiaceae
II. LE GENRE Abrahamia
II.1. Présentation et classification
II.2. Description botanique
II.3. Distribution géographique
II.4. Donnée ethnobotanique de quelques espèces du genre Abrahamia
II.5. Etudes chimiques et biologiques sur le genre Abrahamia
III. L’ESPECE : Abrahamia thouvenotii
III.1.Présentation et description botanique
III.2. Ethnobotanique
II.3. Etude chimique et biologique sur Abrahamia thouvenotii
IV- GENERALITES SUR LES TRITERPENES
IV.1- Définition
IV.2- Biogenèse
IV.3- Classification
IV.4-Intérêt biologique
V. Généralités sur la candidose
V.1. Généralités sur candida albicans
V.2. La candidose
V.3. Les antifongiques
PARTIE II : MATERIELS ET METHODES
I. SELECTION DE LA PLANTE
1.a. Le manque de connaissance
1.b. L’endémicité
1.c. L’observation des plantes dans leur milieu naturel
1.d. Aspects botaniques et chimiotaxonomiques
1.e. Des ressources à préserver
II. MATERIEL VEGETAL
III. PREPARATION DE L’ECHANTILLON DE LA PLANTE
IV. ETUDE PHYTOCHIMIQUE
1.Screening phtytochimique
2.Extraction
3.Méthode chromatographique analytique
4.Méthode chromatographique préparative
5.Elimination des proanthocyanidols par précipitation
6.Détermination de structure des composés isolés
V. GENERALITES SUR LA SPECTROMETRIE DE MASSE
V.1. Principe
V.2. Analyse spectrale
VI. METHODE ET APPAREILLAGE D’ANALYSE DE PRODUITS ISOLES PAR COUPLAGE CPG/SM
VII.EVALUATION DE L’ACTIVITE BIOLOGIQUE
A.Evaluation de l’activité antifongique
B.Evaluation in vivo de la toxicité aiguë de l’extrait à l’acétate d’éthyle (extrait EAc)
PARTIE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS
I- Test biologique préliminaire
II- Screening phytochimique
III- Extraction
IV- Fractionnement de l’extrait hexanique EHex
V- Détermination de structure
VI- Précipitation de tanins condensés (proanthocyanidols) de l’extrait à l’acétate d’éthyle EAc
VII- Précipitation de tanins dans l’extrait butanolique EBu
CONCLUSION
REFERENCES

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