Soutenance mémoire
Mécanismes d’action des radicaux libres
Le rôle des ERO est très complexe car elles peuvent avoir un rôle physiologique ou un effet toxique en fonction de leur concentration. Dans des conditions normales, elles sont générées en faible quantité et jouent un rôle de messagers secondaires capables, notamment, de réguler le phénomène de l’apoptose ou d’activer des facteurs de transcription. Citons aussi le processus de fécondation, au cours duquel les spermatozoïdes sécrètent de grandes quantités d’ERO pour percer la paroi membranaire de l’ovule. Le monoxyde d’azote radicalaire ou NO• est un composé important; il est notamment synthétisé par les cellules endothéliales via l’action de NO synthétase sur la L-arginine. C’est une molécule labile très diffusible, dont les effets régulateurs s’exercent sur la plupart des fonctions physiologiques de l’organisme (maintien du tonus vasculaire, neurotransmission, fonctionnement rénal,…) (20). Toutefois, le NO• peut former avec l’anion superoxyde le peroxynitrite (HOONO), un oxydant puissant et diffusible, capable d’endommager de nombreuses molécules organiques. Formées en trop grande quantité, les ERO deviennent «pathologiques» en activant l’expression de gènes codant pour des cytokines pro-inflammatoires ou des protéines d’adhésion. En outre, leur nature instable les rend très réactifs vis-à-vis de substrats biologiques et capables d’induire des modifications oxydatives délétères potentiellement impliquées dans l’apparition de pathologies.
Pathologies associées au stress oxydant
Le stress oxydant est potentiellement impliqué dans de nombreuses pathologies comme facteur déclenchant ou associé à des complications lors de leur évolution. Ces pathologies peuvent découler d’intoxications chimiques et médicamenteuses, d’exposition à des rayonnements, d’un syndrome d’hyperoxygénation, de phénomènes inflammatoires, de situations d’ischémiereperfusion et de désordres dégénératifs. La multiplicité des conséquences médicales de ce stress oxydant vient du fait que de nombreux organes ou tissus peuvent devenir la cible d’un stress oxydant (Figure 2). De même, à l’origine de molécules biologiques anormales et en surexprimant certains gènes, le stress oxydant a été décrit comme impliqué dans le développement de maladies comme le cancer, les maladies neurodégénératives (sclérose latérale amyotrophique) et le vieillissement accéléré. Il est également admis que le stress oxydant est un facteur potentialisant l’apparition de maladies multifactorielles comme les maladies cardiovasculaires, le diabète, et la maladie d’Alzheimer (45). Le rôle de l’oxydation des LDL dans la transformation des macrophages en cellules spumeuses constitue un des points clés de la genèse de plaque d’athérome (44). Le stress oxydant peut compliquer une maladie initialement provoquée par un tout autre facteur (le virus du HIV induit un stress oxydant qui provoque la mort de lymphocytes T, essentiel dans le combat contre la maladie).
Le glutathion et les protéines-thiols
Le glutathion est un tripeptide (acide glutamique-cystéine-glycine). Il est le thiol (-SH) majoritaire au niveau intracellulaire (l’albumine étant son équivalent plasmatique) où il est présent sous forme essentiellement réduite (GSH). Dans des conditions physiologiques, sa forme oxydée (GSSG) est en concentration très faible. Le rapport GSH/GSSG est considéré comme un excellent marqueur de la peroxydation lipidique et permet d’objectiver l’importance du stress. Au cours du vieillissement et lors d’un exercice physique intense, ce rapport tend à diminuer. Les autres propriétés antioxydantes du GSH sont nombreuses: cofacteur de la GPx, chélateur des métaux de transition, régénérateur final des vitamines E et C, à partir de leur forme radicalaire. L’apport recommandé journalier est d’environ 300 mg (agrumes). La plupart des protéines dont l’albumine contiennent des groupements « thiols » qui possèdent des propriétés réductrices et piègent facilement les espèces réactives de l’oxygène.
L’acide urique
Produit terminal majeur du métabolisme des purines chez l’homme, il est à pH physiologique majoritairement ionisé sous forme d’urate, un piégeur puissant de radicaux (OH•, ROO•, NOO•…). Ces réactions conduisent à des espèces radicalaires qui seront à leur tour réduites (notamment par la vitamine C). Les propriétés antioxydantes de l’urate in vivo peuvent être appréciées indirectement par le fait qu’un produit de réaction de l’urate avec les ERO, l’allantoïne, est présent à des taux élevés lors d’un stress oxydant.
Caractères botaniques remarquables
Adansonia digitata est un arbre caractéristique de taille 15-20 m de long. Il a un tronc extrêmement énorme et épais qui peut atteindre 20 m de diamètre (15). Le tronc est également dur, spongieux, avec d’énorme branches tortueuses, généralement étalées et contorsionnées (42). Les écorces sont lisses, grisâtres avec des reflets bleutés argentés. Le baobab a une cime étalée; son système racinaire est fabuleux, pouvant coloniser le sol jusqu’à 150 m du pied et descendant souvent jusqu’à 10 m de profondeur (14). Les feuilles de Adansonia digitata sont alternes, digitées à bord entier ou denticulé. Elles sont composées de six à sept folioles, obovées ou ovalées, acuminées, aigues et légèrement pubescentes au-dessus. Ses fleurs sont grandes, blanches, solitaires, pendantes (10-20cm). Elles ont des pédicelles très longs pouvant atteindre 80cm. Les fleurs sont pourvues de deux bractéoles et s’épanouissent le soir (36). Les feuilles accompagnent les fleurs. La pollinisation s’effectue surtout par les chauves-souris (15). Les fruits sont des capsules appelées pain de singe. Ces capsules oblongues sont ovoïdes ou arrondies, ligneuses et pubescentes de 8-15cm de large. Les fruits de baobab ont une longueur comprise entre 15 et 35cm. L’épicarpe du fruit est de couleur verdâtre, bronzé. Les fruits sont suspendus à l’extrémité d’un long pédoncule. Ils renferment de nombreuses graines noires, dures, dans une pulpe blanche, farineuse, acidulée et comestible et entremêlé de fibres rougeâtres (29). Le bois du baobab est fibreux et mou. Il stocke de l’eau ce qui permet sa survie pendant la saison sèche. Les baobabs ont une capacité de régénération exceptionnelle et vont pouvoir, une fois à terre, se développer à partir des anciennes branches et reformer de véritables arbres. L’intérieur des baobabs est souvent creux et les populations locales ont mis à profit cette particularité pour des utilisations diverses et variées: maison, cellier, fosse septique, tombe d’un griot vénéré, ossuaire, prison. Le baobab africain est un arbre de longévité exceptionnelle. Il a une croissance lente, des spécimens de près de 2000 ans auraient été trouvés. En fait, ces arbres ne produisent pas de cernes tous les ans du fait des sécheresses récurrentes qui touchent la savane africaine; il est donc difficile de déterminer leur âge par les méthodes de dendrochronologie.
Protocole expérimentale du test au DPPH
Dans chaque tube à essai contenant 100 µl d’extrait de pulpe de Adansonia digitata à différentes concentrations (0,125 mg/ml ; 0,312 mg/ml ; 0,625 mg/ml ; 1,25 mg/ml et 2,5 mg/ml), on ajoute 3,9 ml de la solution de DPPH. L’acide ascorbique (vitamine C) utilisé comme antioxydant de référence est testé à des concentrations égales à celles utilisées pour tester l’extrait. L’incubation se fait à l’abri de la lumière. La lecture de la densité optique se fait au bout de 30 min au spectrophotomètre à 517 nm en utilisant la solution méthanolique de DPPH comme solution de contrôle (blanc).
Expressions des résultats et analyse statistique
Trois mesures ont été effectuées pour chaque concentration testée (n=3). Les résultats sont exprimés en pourcentage d’inhibition (PI) selon la formule :
PI= {(DO. blanc-DO.Ech)/DO. blanc} x100
PI= Pourcentage d’inhibition
DO. Blanc= Densité optique Blanc (100 µl méthanol + 3,9 ml solution DPPH)
DO. Ech= Densité optique Echantillon (Densité optique après ajout de l’extrait à une concentration donnée : 100 µl extrait + 3,9 ml solution DPPH).
L’analyse statistique a été effectuée avec le test de fisher. La différence est considérée comme significative si p <0,05 par rapport au blanc.
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Table des matières
Introduction
PREMIERE PARTIE : Rappels bibliographiques
Chapitre I : Le stress oxydant et les antioxydants
I. Généralités sur les radicaux libres
1. Définition
2. Nature et sources cellulaires des espèces réactives de l’oxygène
3. Mécanismes d’action des radicaux libres
II. Le stress oxydant
1. Définition
2. Pathologies associées au stress oxydant
III. Les défenses antioxydantes
1. Les Systèmes de défense enzymatiques
2. Les systèmes antioxydants non enzymatiques
Chapitre II : Revue bibliographique sur Adansonia digitata
I. Systématique de Adansonia digitata
II. Origine
III. Habitat et distribution
IV. Cycle de végétation
V. Caractères botaniques remarquables
VI. Usages du baobab
1. Ecorces du tronc
2. Bois
3. Rameau feuillé
4. Feuilles
5. Racine
6. Fruits
7. Coque vide
8. Poudre de la pulpe
9. Graines
VII. Chimie de Adansonia digitata
VIII. Pharmacologie de Adansonia digitata
IX. Données toxicologiques
DEUXIEME PARTIE : Etude expérimentale
Chapitre I: Méthodologie générale
I. Cadre d’étude et objectif
1. Cadre d’étude
2. Objectif de l’étude
II. Matériel et réactifs
1. Matériel
2. Réactifs
III. Les méthodes d’étude
1. Extraction
2. Mode opératoire
3. Etude de l’activité antioxydante
Chapitre II : Résultats
Chapitre III : Discussion
Conclusion
Références bibliographiques
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