Soutenance mémoire
Impact du stress oxydant sur la santé humaine
Le stress oxydatif a un impact sur le vieillissement de l’organisme. Il est également impliqué dans plusieurs pathologies telles que les cancers, le diabète et les maladies neurodégénératives.
Stress oxydant et vieillissement
Le vieillissement est un processus biologique naturel qui se manifeste par une baisse des performances de l’organisme. En 1956, Harman émit l’hypothèse selon laquelle les radicaux libres accélèrent le vieillissement de l’organisme. Des études scientifiques menées par la suite ont donné des résultats compatibles avec la théorie radicalaire du vieillissement. D’abord, les marqueurs biologiques du stress oxydatif tels que la 8 oxo-guanine et les isoprostanes sont présents en plus grande quantité chez les sujets âgés. Ensuite, chez les individus âgés, les gènes de la chaine respiratoire sont réprimés tandis que ceux codant pour les antioxydants sont plus exprimés. Cela suggère un mécanisme d’adaptation à un environnement cellulaire pro-oxydant. Enfin, l’augmentation des dommages subis par les molécules de l’organisme (ADN, protéines, lipides) et la baisse des capacités de réparation cellulaire avec l’âge indiquent un stress oxydant plus important (Epelbaum, 2009).
Stress oxydant et cancers
Le cancer est une pathologie due à une prolifération cellulaire anormale dans un tissu de l’organisme. Le stress oxydant est impliqué dans la carcinogenèse par plusieurs mécanismes. D’abord les radicaux libres activent les procarcinogènes en carcinogènes et peuvent causer des mutations génétiques.
Ensuite, la peroxydation lipidique et la dénaturation des protéines induites par les EROs modifient les activités membranaires et enzymatiques des cellules. Enfin, l’action des radicaux libres entraine l’amplification des signaux de prolifération cellulaire et l’inhibition des gènes suppresseurs de tumeurs comme le gène p53 (Favier, 2003 ; Bagchi et al., 2004).
Stress oxydant et diabète
Selon les travaux de Defraigne et al. (2008), l’hyperglycémie entraine une production mitochondriale accrue de radicaux libres, particulièrement d’anions superoxydes. Plusieurs mécanismes permettent d’expliquer cette augmentation d’EROs chez le sujet diabétique. Ce sont notamment la voie des polyols, la glycation des protéines et la formations d’acides gras insaturés. Le stress oxydatif provoqué par le diabète est mis en cause dans la survenue de la plupart des complications de cette pathologie : atteintes cardiovasculaires, néphropathie, rétinopathie…
Stress oxydant et maladie d’Alzheimer
Sur le plan clinique la maladie d’Alzheimer se manifeste par une perte progressive de la mémoire. Sur le plan neuropathologique elle se manifeste par des lésions caractéristiques qui sont la dégénérescence neurofibrillaire et la plaque sénile. Plusieurs faits soutiennent l’hypothèse de l’implication du stress oxydatif dans la pathogénèse de la maladie d’Alzheimer. En effet le cerveau est un organe riche en métaux de transition ainsi qu’en acides gras polyinsaturés potentiellement peroxydables. De plus, il possède peu d’antioxydants comparativement aux autres tissus de l’organisme, ce qui le rend particulièrement vulnérable aux attaques des radicaux libres (Gilbert et al., 2013). L’examen de cerveaux atteints d’Alzheimer montre la présence de dommages oxydatifs (atteintes de l’ADN, oxydation des protéines, peroxydation lipidique). On note également la présence de métabolites issus de la peroxydation lipidique (malondialdehyde, peroxynitrites, carbonyles, AGEs…) dans les cerveaux des malades d’Alzheimer (Christen, 2000).
Maladie de Parkinson
C’est une pathologie neurodégénérative caractérisée au niveau clinique par la bradykinésie, les tremblements et la rigidité, et au niveau cellulaire par une perte des neurones dopaminergiques de la substance grise. L’implication des dysfonctionnements mitochondriaux dans la maladie de Parkinson a été établie depuis plus de 20 ans. Une déficience en activité du complexe 1 de la chaine de transfert d’électrons mitochondrial et des dommages oxydatifs, comme des dommages causés à l’ADN et une peroxydation des lipides ont été observés dans les neurones des patients atteints de la maladie de Parkinson. Le complexe 1 étant l’une des principales sources de production des radicaux libres, l’hypothèse est que l’altération de ses fonctions pourrait au-delà de la diminution de la production d’ATP donner lieu à un stress oxydatif accru expliquant l’apparition de la pathologie (Rasouri, 2007).
Moyens de défense de l’organisme contre le stress oxydant
Pour se protéger des effets délétères des radicaux libres, l’organisme dispose d’un vaste réseau de défenses antioxydantes. On distingue deux sources d’antioxydants :
– une source endogène qui comprend un système enzymatique (la superoxyde dismutase, la catalase, les glutathion peroxydases) et un système non enzymatique (le glutathion et les composés à groupement thiols, l’acide alpha-lipoïque, l’acide urique, la bilirubine, le coenzyme Q10).
– une source exogène : les polyphénols, les caroténoïdes, les vitamines C et E, les oligo-éléments (Se, Zn, Cu).
Antioxydants endogènes non enzymatiques
Le glutathion et les composés à groupement thiols
Le glutathion est un tripeptide qui sous sa forme réduite possède de nombreuses propriétés antioxydantes. En effet, il peut agir comme cofacteur des glutathion peroxydases, chélateur de métaux de transition et régénérateur des vitamines E et C à partir de leurs formes radicalaires. Il réagit aussi avec l’hydroxyle ou un radical peroxyle pour donner un radical thyil (GS ). D’autres composés possédant des groupements thiols peuvent également jouer le rôle d’antioxydants. C’est le cas de l’albumine plasmatique qui est un réducteur piégeant facilement les radicaux libres. Cependant, ces molécules donnent des réactions plus lentes qu’avec le glutathion (Moussard, 2006 ; Haleng et al., 2007). La figure 8 montre la formule semi-développée du glutathion.
L’acide alpha lipoïque
Encore appelé acide 1,2-dithiolane-3-pentanoïque, c’est un di-thiol endogène synthétisé par les mitochondries. C’est un antioxydant qui possède plusieurs mécanismes d’action. D’une part il peut piéger les radicaux libres, surtout le radical hydroxyle. D’autre part, il peut régénérer les formes réduites du glutathion et des vitamines C et E à partir de leurs formes oxydées. L’acide alpha lipoïque peut également complexer le fer et le cuivre impliqués dans la formation du radical hydroxyle. De plus, l’un des métabolites de l’acide lipoïque, l’acide dihydrolipoïque possède lui aussi des propriétés antioxydantes. Enfin, l’acide alpha lipoïque est un composé amphiphile (une espèce chimique qui possède à la fois un groupe hydrophile et un groupe hydrophobe). Il est de ce fait actif au niveau membranaire et dans le cytosol (Ghibu et al., 2008).
L’acide urique
Présent en grande quantité dans le plasma, c’est le produit final de la dégradation des purines. Dans les conditions physiologiques, il est majoritairement ionisé en urate (UrH2- ). C’est un antioxydant capable de piéger les radicaux peroxyles, les radicaux hydroxyles et le dioxyde d’azote (NOO ). Cela entraine la formation d’un radical urate UrH- qui sera à son tour réduit par la vitamine C (Haleng et al., 2007 ; Demarchez, 2012).
La bilirubine
C’est un composé non hydrosoluble issu de la dégradation de l’hémoglobine. Elle se lie à l’albumine et est capable de piéger les radicaux peroxyles ROO et l’oxygène singulet (Haleng et al., 2007).
Le Coenzyme Q10
Encore appelé ubiquinonne, c’est un dérivé benzoquinolique avec une longue chaine latérale isoprènique. Cette chaine latérale confère à la molécule un caractère lipophile qui lui permet de s’insérer dans les membranes et les lipoprotéines. Il joue un rôle essentiel dans la chaine mitochondriale de transfert d’électrons et est un puissant inhibiteur de la peroxydation lipidique en synergie avec la vitamine E (Haleng et al., 2007).
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE I : PRESENTATION DE SOLANUM AETHIOPICUM L
I.1. Taxonomie
I.2. Denominations
I.3. Origine et repartition geographique
I.4. Description botanique
I.4.1. Port de la plante
I.4.2. Feuilles
I.4.3. Inflorescences
I.4.4. Fruits
I.4.5. Racines
I.5. Composition phytochimique
I.5.1. Fruits
I.5.2. Feuilles
I.5.3. Racines
I.6. Etude ethnobotanique et proprietes pharmacologiques
I.6.1. Etude ethnobotanique
I.6.2. Proprietes pharmacologiques
I.7. Toxicite
CHAPITRE II : GENERALITES SUR LE STRESS OXYDATIF ET LES ANTIOXYDANTS
II.1. Definitions
II.1.1. Les radicaux libres
II.1.2. LEs antioxydants
II.1.3. Le stress oxydatif
II.2. Mecanismes et consequences du stress oxydant
II.2.1. Origine des radicaux libres
II.2.2. Cibles biologiques des radicaux libres
II.4. Impact du stress oxydant sur la sante humaine
II.4.1. Stress oxydant et vieillissement
II.4.2. Stress oxydant et cancers
II.4.3. Stress oxydant et diabete
II.4.4. Stress oxydant et maladie d’alzheimer
II.4.5. Maladie de parkinson
II.5. Moyens de defense de l’organisme contre le stress oxydant
II.5.1. Antioxydants endogenes
II.5.2. Les antioxydants exogenes
CHAPITRE III : PRINCIPE DE LA METHODE DE FRAP
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
CHAPITRE I : MATERIEL ET METHODES
I.1. Materiel et reactifs
I.1.1. Materiel vegetal
I.1.2. Materiel de laboratoire
I.1.3. Principaux reactifs utilises
I.2. Methodes d’etude
I.2.1. Determination de la teneur en eau
I.2.2. Obtention de l’extrait hydro-ethanolique
I.2.3. Fractionnement
I.2.4. Activite antioxydante
CHAPITRE II : RESULTATS
II.1. Teneur en eau de la drogue
II.2. Rendements d’extraction et de fractionnement
II.3. Activite antioxydante par la methode frap
II.3.1. Extrait hydro-ethanolique
II.3.2. Fraction dichloromethanique
II.3.3. Fraction d’acetate d’ethyle
II.3.4 Fraction aqueuse
II.3.5. Acide ascorbique
CHAPITRE III : DISCUSSION
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
