LES POLYPHENOLS ET LEURS EFFETS SUR LA FONCTION ENDOTHELIALE

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Les NOS

Les NOSs sont des enzymes contenant un groupement hème. Il existe trois isoformes des NOSs.
─ La NOS endothéliale (eNOS ou de type III)
─ La NOS neuronale (nNOS ou de type I)
─ La NOS inductible (iNOS ou de type II)
Les iso formes sont codées par trois gènes différents et possèdent entre elles environ 53% d’homologie [89] : Une activité oxygénase dans la partie N-terminale, une activité réductase dans la partie C-terminale et entre les domaines un site de liaison de la calmoduline [7,55]. Le domaine d’activité oxygénase contient les sites de liaison de l’hème, de la L-arginine et de BH4. Le domaine d’activité réductase va contenir les sites de liaison de la Nicotinamide-Adénine-Phosphate sous forme réduite (NADPH) et des cofacteurs flavoniques : La flavine adénine dinucléotide (FAD) et la flavine mononucléotide (FMN).

La NOS endothéliale

La eNOS est une protéine de masse moléculaire 134KDa. Elle est exprimée principalement dans les cellules endothéliales vasculaires et les plaquettes ainsi que dans certaines populations de neurones et dans l’épithélium respiratoire [86]. C’est aussi l’isoforme la plus exprimée dans le cœur en condition physiologique, au niveau de l’endothélium endocardique et des cardiomyocytes [88]. Cette isoforme présente une régulation de son activité catalytique par le complexe ca2+ /CaM ainsi que par son état de phosphorylation/déphosphorylation [38]. L’activité enzymatique de la eNOS peut être modulée au niveau de son activité et de son expression [115] par des médiateurs circulants [12], les forces de cisaillements, les agonistes variés (sérotonine, adénine, ADP/ATP, l’histamine, thrombine)
• Activation de la eNOS par le calcium
L’activation de la eNOS implique plusieurs voies de signalisation et une translocation vers l’appareil de golgi [40]. Dans la cellule endothéliale au repos la NOS est liée à la caveoline. A basse concentration cytosolique de Ca²+, la eNOS est liée à la protéine HSP90 (heat shock protéine90) ce qui a pour conséquence une augmentation de l’affinité de l’enzyme pour le complexe Ca²+/CAM et favorise donc la dissociation de la caveoline à la eNOS. Lorsque les cellules endothéliales sont activées par un stimulus externe, l’augmentation consécutive de la concentration cytosolique de Ca²+ va entrainer de par la liaison du Ca²+ au complexe Ca²+/CAM, la dissociation de la eNOS de la caveoline. L’association avec HSP90 permettant ensuite une phosphorylation de la eNOS par des kinases dont la nature va varier en fonction de la nature du stimulus [40,120]. L’enzyme ainsi activé se localiserait ensuite au niveau de l’appareil de golgi [124], ou elle est capable de produire du NO [45].
• Activation de la eNOS indépendante du calcium
Bien que l’activité de la eNOS soit couplée à une augmentation du niveau de Ca²+, son activation passe ainsi par des mécanismes de phosphorylation et déphosphorylation [40]. Busse et Fleming ont montré que les forces de cisaillement exercées par le flux sanguin activent la eNOS indépendant de l’augmentation du calcium. Cette activation est liée à la phosphorylation de résidus serine par la voie PI₃kinase/Akt [40, 28] mais peut être aussi induite par divers inhibiteurs de tyrosine kinases ou de serine phosphatase [39]. L’activation de cette voie indépendamment du calcium peut être stimulée par le VEGF ou les œstrogènes [28].

Les rôles physiologiques du NO d’origine endothéliale

Le NO d’origine endothéliale exerce localement des effets multiples. Il peut diffuser vers les couches cellulaires sous-jacentes. Le NO inhibe le tonus vasculaire, la migration et la prolifération des cellules musculaires lisses ainsi que la synthèse des protéines de la matrice extracellulaire [117]. Le NO peut aussi diffuser vers le lumen du vaisseau sanguin ou il contribue au maintien de la fluidité du sang. Le NO inhibe l’adhésion des plaquettes sanguines et des leucocytes aux cellules endothéliales. De plus, il prévient l’agrégation plaquettaire et facilite la dissolution d’agrégats plaquettaires. Le NO exerce vraisemblablement son rôle régulateur sur l’hémostase uniquement à l’interface de la surface liminale des cellules endothéliales et du sang, car il est rapidement capté par l’hémoglobine érythrocytes et est inactivé par les radicaux oxygénés tels que les anions super oxydes. Le NO peut également affecter l’activité du système fibrinolytique en régulant la libération de l’activateur du plasminogène (t- PA) et de son inhibiteur le PAI -1, mais aussi inhiber l’expression de divers gènes pro-athérosclérotiques comme le monoxyde chémo attractant protéine-1 (MCP-1) et le facteur tissulaire.

Le Facteur hyperpolarisant endothélial

Le troisième facteur intervenant dans le contrôle du tonus vasculaire est le facteur hyperpolarisant dérivé de l’endothélium ou Endothélium-Derived hyperpolarizing Factor, EDHF. La formation d’EDHF comme celle du NO et de la PGI2a été décrite comme étant dépendante du calcium et pouvant être induite soit par l’activation des récepteurs couplés aux protéines G par des agonistes tels que l’acétylcholine, la bradykinine et la substance P, soit par des stimuli indépendants de l’activation des récepteurs tels que l’ionophore calcique A₂₃₁₈₇, la thapsigargine ou l’acide cyclopiazonique [81]. Il est admis que quelle que soit sa nature le phénomène EDHF prend naissance avec une hyperpolarisation résultant de l’activation des canaux potassiques calcium dépendants de faible et de moyenne conductance (SKca IKca) localisés au niveau des cellules endothéliales. Ces canaux sont activés par une augmentation du calcium intracellulaire stimulée par les agonistes vasculaires [51].

Mécanisme d’action et hypothèse quant à la nature du EDHF.

La nature chimique du EDHF suscite actuellement encore de nombreuses interrogations et semble être variable d’un lit vasculaire à l’autre. L’hyperpolarisation endothéliale est un pré-requis pour l’hyperpolarisation et la relaxation des cellules musculaires lisses sous-jacentes dans la signalisation d’EDHF [30]. La transmission de l’hyperpolarisation entre les deux types cellulaires implique vraisemblablement soit les ions K+ issus de l’influx potassique endothélial, K+ pouvant activer à la fois la pompe Na+ / K+ATP ase et les canaux potassiques rectifiant entrant des cellules musculaires lisses, soit des jonctions gap myo-endothéliales composées de connexines permettant la transmission de l’hyperpolarisation des cellules endothéliales aux cellules musculaires lisses [135]. Cette hyperpolarisation a pour principal effet d’empêcher l’activation des canaux calciques, dépendants du potentiel des cellules musculaires lisses vasculaires, entrainant une diminution de la concentration cytosolique en calcium libre et la relaxation [23].
Plusieurs hypothèses ont été émises quant à la nature du EDHF.
•→ Les métabolites des cytochromes P₄₅₀ mono-oxygénases :
Plusieurs auteurs ont suggéré que par les réponses attribuées à l’EDHF, impliquaient les acides époxycicosatriénoiques, les EETs [36]. Ces derniers auraient pour cible la cellule musculaire lisse et entraineraient son hyperpolarisation en augmentant la probabilité d’ouverture des canaux potassiques, Kca de ces cellules [46]. Il semble cependant que l’inhibition du cytochrome P₄₅₀ n’affecte pas les relaxations médiées par l’EDHF dans l’artère mésentérique et l’artère hépatique de rat.
•→ Les jonctions-gap myo-endothéliales :
L’hyperpolarisation membranaire peut être transmise aux cellules musculaires lisses par l’intermédiaire des jonctions-gap myo-endothéliales. Les cellules endothéliales ainsi que les cellules musculaires lisses sont couplées entre elles par des jonctions-gap impliquant divers connexines. Le nombre de ces jonctions est inversement proportionnel au calibre des vaisseaux, ce qui contribue en partie à expliquer l’importance de ce type d’EDHF dans les vaisseaux de faible calibre
[113]. Ces jonctions permettent vraiment la communication des cellules entre elles, le calcium par exemple peut ainsi diffuser d’une cellule à l’autre [29]. Dans certaines cellules comme l’artère mésentérique de rat, des inhibiteurs de jonctions-gap inhibent les réponses attribuées à l’EDHF [134].
•→ Les ions potassium (K+)
En effet à faible concentration dans l’espèce intercellulaire, les ions potassium provenant des courants K+ par les canaux potassiques calcium dépendant endothéliaux vont activer à la fois le Na+/K+ ATPase et les canaux potassique rectifiant dans le sens entrant des cellules musculaires lisses [105], entrainant ainsi une hyperpolarisation des cellules musculaires lisses [32]. La contribution des potassiums dans la relaxation médiée par l’EDHF a été démontrée dans de nombreux vaisseaux, incluant ceux de l’homme [33]. •→ Les peroxydes d’hydrogène (H₂0₂)
Cette hypothèse est née de l’observation que dans certains vaisseaux sanguins, les relaxations non-NO non-PGı₂ induites par des agonistes ou par flux, étaient partiellement inhibées par la catalase et que les relaxations induisent une production de H₂0₂ [121]. La catalase n’inhibe pas dans toutes les artères les relaxations non-NO et non-PGı₂ dépendante [18] et H₂0₂ n’induit pas la relaxation ou l’hyperpolarisation des cellules musculaires lisses dans toutes les artères. Ainsi la nature d’EDHF varie bien en fonction des lits vasculaires et des espèces étudiées [51].
•→ Le nitroxyl (HNO)
Il a été identifié comme un EDHF par Andrews et al (2009). Il est responsable des relaxations et des hyperpolarisations endothélium- dépendantes dans les artères mésentériques de souris et de rats. Celles-ci sont inhibées en présence de L-cystein, un piégeur de HNO [62].

Importance du EDHF

La voie de signalisation EDHF joue donc un rôle physiologique crucial en promouvant la vasodilatation des artères et artérioles [37]. Certes sa nature reste controversée mais il apparait comme étant un vasodilatateur majoritaire dans les artères coronaires et les artères de résistance [23], alors que sa participation est faible dans les vaisseaux de conductance. Les mécanismes vasodilatateurs varient en fonction du lit vasculaire et en fonction du degré d’implication des différents facteurs endothéliaux dans un même lit vasculaire. Dans l’artère mésentérique de rat par exemple, Shimokawa et al. (1996) ont mis en évidence l’augmentation de l’existence du facteur EDHF (par rapport NO) dans les relaxations endothélium-dépendants lorsque que la taille du vaisseau sanguin est diminuée. Sandow et Hill (2000) ont montré par microscopie électronique, un nombre de jonctions gap myo-endothéliales par cellules musculaires lisses dans l’artère mésentérique distal de rat que dans la proximale. La corrélation entre l’incidence des jonctions gap myo-endothéliales et l’importance du EDHF au lieu de NO pour les réponses vasodilatateurs suggérait que les jonctions gap myo-endothéliales permettent le couplage avec l’activité du EDHF, couplage électrique ou le transfert de petites molécules [112]. Ces études montrent une réponse graduelle de la concentration du EDHF par rapport au NO qui serait en partie due à l’augmentation des jonctions gap myo-endothéliales.

Les facteurs vasoconstricteurs dérivés de l’endothélium (EDCFs)

Il existe une grande hétérogénéité dans la formation d’EDCFs (Endothélium-Derived Contracting Facteurs) dépendants des stimuli, des lits vasculaires, de l’âge et des modèles animaux expérimentaux utilisés. Parmi les facteurs contracturant produit par les cellules endothéliales, nous citerons en particulier les dérivés de l’acide arachidonique : les endoperoxydes, le thromboxane A₂ (TXA₂) la prostaglandine H₂ (PGH₂), et la prostacycline (PGI₂), mais aussi les anions super oxydes CO₂•, l’endothéline 1 (ET1) et l’angiotensine II [139].

Les dérivésvasoconstricteurs de l’acide arachidonique

• Endoperoxydes et prostaglandines
L’acide arachidonique est transformé par la Cox-1 en PGG₂, un endoperoxyde cyclique instable et est alors convertie en PGH₂ par une réaction peroxydase [59], le précurseur des prostanoïdes tel que le thromboxane A₂ [85]. Les endoperoxydes eux-mêmes ont la capacité d’induire des contractions endothélium-dépendantes. La PGH₂ et TXA₂ libérées par les cellules endothéliales peuvent se lier aux récepteurs endoperoxyde / thromboxane TP des cellules musculaires lisses [52], l’activation de ce récepteur conduit à la production d’inositol triphosphates (IP₃) et de diacétyl glycérol (DAG) via la phospholipase C (PLC) ou à une inhibition de la production et d’AMPc via l’adenylate cyclase. La contraction induite par la PGH₂ / TXA₂ fait donc appel à une augmentation du [Ca2+] i. Dans les conductions physiologiques, l’influence de petites quantités de prostanoïdes vasoconstricteurs libérés par les cellules endothéliales est masquée par la production de PGI₂, de NO et d’EDHF [84].
• La prostacycline
LEVY et AL. (1980) ont montré que la prostacycline était capable d’induire des contractions des cellules musculaires lisses par son action sur les récepteurs TP. Au cours des contractions induites par l’acétylcholine, il y’a une plus forte libération de prostacycline que de prostaglandine [51] qui ne produit pas une vasodilatation mais une vasoconstriction. Cette contraction peut être de faible importance et transitoire du fait de la faible affinité de la prostacycline pour les récepteurs TP et par sa rapide dégradation en un métabolite inactif, la 6-kéto-PGF₁α [111]. De plus il semblerait que la prostacycline et les endoperoxydes soient les EDCFs impliqués dans les contractions induites par l’acétylcholine, mais dans le cas d’autres agonistes (ionophore calcique A₂₃₁₈₇, ADP, endothéline 1, trombine ou nicotine) se serait plutôt le thromboxane A₂ qui aurait le rôle d’EDCF.

L’endothéline1(ET1)

La stimulation des cellules endothéliales par la thrombine, l’interleukine 1 et le facteur de croissance TGFʙ₁, l’adrénaline, l’inophore calcique A₂₃₁₈₇, la vasopressine ou encore les catécholamines [116] peut conduire à la synthèse de l’ET1 à partir de la prohormone big-endothéline, grâce à l’enzyme de conversion de l’endothéline. L’endothéline est un puissant peptide vasoconstricteur qui permet le maintien du tonus vasculaire basal. Il s’agit d’une famille de peptides de trois structures différentes (ET₁, ET₂, ET₃) [69]. La contraction fait suite à la liaison de l’ET₁ à ses récepteurs ETA, ET B présents sur les cellules musculaires lisses. Ces récepteurs sont couplés à la protéine G hétérotrimérique et leur activation conduit à l’augmentation, de la concentration du calcium intra cellulaire par la libération des stocks intracellulaires et l’influx de Ca2+ extracellulaire mais également à l’augmentation de la sensibilité de l’appareil contractile du Ca2+ [111]. Une fois libérée par l’endothélium, l’ET 1 peut également agir sur les récepteurs ETB endothéliaux et conduire ainsi à une vasodilatation artérielle via la production de NO, PGI₂ et EDHF. Enfin l’ET 1 peut conduire à la libération de TXA₂ par les cellules endothéliales [98].

Les espèces réactives dérivées de l’oxygène (ROS)

Les cellules endothéliales peuvent produire différentes types d’espèces réactives dérivées de l’oxygène, H₂O₂ et O₂ en réponse aux forces de cisaillement à des agonistes endothéliaux telle que la bradykinine ou lors de l’activation des Coxs. Les O₂• peuvent être produits par différentes enzymes endothéliales telles quela xanthine oxydase, la NADPH oxydase, les Coxs [131]. L’intervention des O₂ avec le NO conduit à une diminution des effets vasodilatateurs du NO via la formation de peroxynitrites [110] et à une perte de sa biodisponibilité. Les O₂• peuvent également faciliter la mobilisation du Ca2+ cytosolique dans la cellule musculaire lisse vasculaire en inhibant la dégradation de l’IP₃, ou encore promouvoir la sensibilisation des éléments contractiles au Ca2+ via la PKc. L’augmentation du stress oxydant est ainsi associée à une diminution des relaxations endothélium-dépendantes et les antioxydants sont capables d’améliorer ses réponses [14].

L’angiotensine II

La cellule endothéliale présente à sa surface l’enzyme de conversion qui permet la conversion de l’angiotensine II. La plupart des effets pharmacologiques observés avec l’angiotensine II sont médiés par les récepteurs AT₁.

La dysfonctionnement endothéliale

Définition et causes

Nous avons vu jusqu’à présent que l’endothélium joue un rôle tout à fait primordial dans le maintien du tonus et de l’intégrité vasculaire et notamment par la sécrétion des médiateurs vasodilatateurs et vasoconstricteurs. Dans la plupart des pathologies vasculaires, cet équilibre va être rompu par atténuation de la fonction vasodilatatrice de l’endothélium [129]. On parle alors de dysfonctionnement endothélial. Elle peut se manifester suite à une diminution de sécrétion des facteurs vasodilatateurs et ou par l’augmentation des facteurs vasoconstricteurs au sein de l’endothélium. Elle peut aussi être la conséquence d’une diminution de la sensibilité des cellules musculaires pour les facteurs comme le NO, la prostacycline ou l’EDHF. L’augmentation des espèces réactives de l’oxygène au niveau des cellules endothéliales et musculaires lisses est très certainement une cause majeure de dysfonction endothéliale mais ne saurait expliquer à elle seul la dysfonction endothéliale.
Cette dysfonction endothéliale est une étape précoce dans les pathologies installées comme l’athérosclérose l’insuffisance cardiaque [24]. Nous savons que les mécanismes du dysfonctionnement endothélial sont complexes et que l’étiologie exacte de ce processus est toujours au cœur de la recherche actuelle, mais le stress oxydant en serait le dénominateur commun [53]. Le stress oxydant est caractérisé par la formation accrue de ROS, principalement des radicaux libres oxygénés. Ces principaux radiaux sont l’anion super-oxyde (O₂-) et le radical hydroxyle (OH.). D’autres ROS tels que le peroxyde d’hydrogéné(H₂O₂) ; le peroxynitrite (ONOO) le dioxyde d’azote (NO₂) et l’acide hypochloreux (HOCL) ne sont pas considérés presque comme des radicaux libres mais ont des pouvoirs oxydants contribuant ainsi au stress oxydatif. Dans une situation physiologique l’anion super-oxyde peut être formé par différentes enzymes telles que la NADPH oxydase, la xanthine oxydase ; les Coxs et lipoxygénases, les NOSs, le cytochrome P₄₅₀et les enzymes de la chaine mitochondriale [26], à des concentrations qui normalement devraient être réduite par les super-oxydes dismutases (SOD) [31]. Les SOD représentent un mécanisme de défense important vis-à-vis des O₂_•. Elles dismutent les anions super-oxydes en H₂O₂ qui lui-même peut être dégradé en eau et oxygéne par la catalase ou glutathion peroxydase [10].
Dans les conditions physiologiques normales, il existe une balance en production et dégradation des ROS.
En revanche, lorsqu’un dysfonctionnement apparait entre la formation des ROS et la capacité antioxydant de défense, il découle une augmentation de la biodisponibilité de ces ROS et le stress oxydant s’installe à l’origine de nombreuses pathologies cardiovasculaires [54].

Conséquences

Les ROS sont capables de modifier la balance de relaxation / contraction vers la concentration jouant un rôle primordiale dans les pathologies vasculaires [53]. Nous avons déjà vu que les O₂- diminuent la biodisponibilité du NO en formant les peroxynitrites mais ils ont aussi une action directe sur la GCs en inhibant son activité et en diminuant son expression [110]. Les peroxydes sont eux-mêmes capables, à forte concentration, inhiber la GCs, d’inactiver la synthèse de la PGI₂ par nitration de la prostacycline synthase, d’inhiber la SOD [104] et de découpler la NO synthase qui va alors former des O₂- au lieu du NO. Compte tenu des effets multiples du NO l’altération du fonctionnement de la voie du NO va conduire à :
● L’apparition d’une surface pro-thrombotique, puisque le NO n’exerce plus son action antiagrégant plaquettaire et inhibe plus l’expression de la E-selectine la P-selectine, ICAM-1 ou VCAM-1, intervenant dans l’adhésion des plaquettes et des leucocytes [26, 109].
● D’où l’augmentation de la perméabilité de l’endothélium facilitant ainsi l’infiltration, le dépôt et l’oxydation des lipoprotéines de basse densité (LDL) et donnant l’accès à la paroi vasculaire par les monocytes. Des lymphocytes sont également recrutés et pouvant entrainer des effets importants sur le devenir de plaques précoces, ainsi que sur la pathogenèse des complications des plaques d’athérosclérose [26].
● La prolifération des cellules musculaires lisses conduisant à l’épaississement de la paroi vasculaire et au développement de pathologies vasculaires occlusives telle que l’athérosclérose.
● L’altération des relaxations endothélium-dépendantes observées dans les pathologies vasculaires telles que l’hypertension artérielle [61], l’athérosclérose [60], l’hypercholestérolémie [34], le diabète ou des évolutions physiologiques tel que le vieillissement vasculaire [6].
La dysfonction endothéliale, caractérisée par une diminution significative des relaxations endothélium-dépendantes due notamment à la réduction de la biodisponibilité du NO, apparait très précocement dans le développement de la plupart des pathologies cardiovasculaires comme l’hypertension artérielle [84].

LES POLYPHENOLS ET LEURS EFFETS SUR LA FONCTION ENDOTHELIALE

Les polyphénols sont des phytonutriments synthétisés par les végétaux et sont particulièrement abondants dans les fruits et légumes. De nombreuses études sont en faveur d’un impact positif de leur consommation sur la santé. En effet, les polyphénols pourraient permettre de prévenir de nombreuses pathologies comme les cancers [76, 136], les maladies dégénératives et cardio-vasculaires [50]. Un encouragement à la consommation de fruits et légumes constitue désormais une des principales recommandations en santé publique. Parmi les antioxydants végétaux, les polyphénols apparaissent parmi les plus efficaces quant à leurs effets protecteurs dans l’organisme. Prenons l’exemple du vin rouge et des calices de Hibiscus sabdariffa.

Nature chimique

La classe des polyphénols végétaux comprend plus de 8000 composés et plus de la moitié des polyphénols sont composés de flavonoïdes. Leurs effets protecteurs au niveau du système cardiovasculaire, leurs propriétés anticancéreuses, antivirales ou antiallergiques ont été largement rapportées au cours de nombreuses expérimentations [83]. Le vin rouge contient entre 1500 et 2500mg/L de polyphénols [44] et Hibiscus sabdariffa est caractérisée par sa richesse en anthocyanes (calices rouges) dont la teneur peut atteindre 1,5g-Kg-1 de calices secs [42].

Les composés flavonoïdes

Les composés flavonoïdes sont formés d’un squelette de base à 15 carbones (C6-C3C6). Au sens large du terme, ce groupe comprend principalement trois familles de composés : les flavonols, les anthocyanes et les flavan-3-ols, qui se différencient par le degré d’oxydation du noyau pyranique central.

Les flavonols

Les flavonols majoritairement présents dans le raisin sont: le kaempférol, la quercétine, la myricétine, l’isorhamnéthine, la fisétine et la morine. Les dérivés de la quercétine sont toujours prédominants. La quercetine joue un rôle important dans les propriétés anti-oxydantes du vin rouge [108]. Bien que les membres de cette famille montrent de fortes capacités anti-oxydantes dans différents systèmes [44, 107], ils ne sont probablement pas présents en quantité suffisante pour être considérés comme déterminants majeurs de la capacité anti-oxydante totale du vin rouge.

Les anthocyanes

Les anthocyanes jouent un rôle prépondérant dans la coloration des raisins rouges. Leur structure de base est caractérisée par un noyau « flavone » généralement glucosylé en position C-3. Les anthocyanes se différencient par leur degré d’hydroxylation et de méthylation, par la nature, le nombre et la position des oses liés à la molécule. L’aglycone ou anthocyanidine constitue le groupement chromophore du pigment. On distingue entre autres cinq anthocyanidines: la cyanidine, la péonidine, la delphinidine, la pétunidine et la malvidine.
Le pH est un facteur important dans le changement de couleur des anthocyanes. La forme flavylium, de couleur rouge, est stable en milieu acide et se transforme, en milieu basique, en base carabinol (incolore), en chalcone (jaune) ou base quinonique (bleue).

Les tanins condensés (flavan-3-ols)

Les tanins condensés, appelés aussi polyphénols ou proanthocyanidines, sont largement répandus dans notre alimentation (fruits, vin, thé…) et jouent un rôle important dans les qualités organoleptiques et nutritionnelles des produits et spécialement des vins.
Dans la baie de raisin, la pellicule et les pépins sont les zones de concentration des tanins et des composés phénoliques. Leur structure complexe est formée d’unités répétitives monomériques qui varient par leurs centres asymétriques, leur degré d’oxydation et leur nombre de substituants galloylés. Les flavan-3-ols, présents dans le raisin, se rencontrent majoritairement sous la forme de polymères. Les tanins de pépins sont constitués de procyanidines partiellement galloylées, alors que ceux des pellicules contiennent également des prodelphinidines. D’importants travaux ont mis en évidence certaines propriétés biologiques et pharmaceutiques des tanins : antivirales, antitumorales et chimiopréventives. Ce sont également des antioxydants capables de piéger les radicaux libres.

Les composés phénoliques du raisin

Le raisin contient à sa maturité principalement de l’eau et des sucres (glucose, fructose, pectine et polysaccharides). Il possède aussi d’autres composés comme des terpènes (citrol, geraniol…), des flavones, des aldéhydes (éthanal, propanal, vanilline…), des anthocyanes (responsables de la couleur) et des tannins.
Les composés phénoliques sont des constituants importants du raisin. Ils sont caractérisés par la présence d’un noyau benzénique portant un ou plusieurs groupements hydroxyles, pouvant être acylés ou glucosylés. Leur nomenclature est basée sur la distinction entre les composés non-flavonoïdes et les flavonoïdes.

Les composés phénoliques d’Hibuscus sabdariffa

Hibiscus sabdariffa (ou Oseille de Guinée, Roselle) est une plante herbacée de la famille des Malvacées qui pousse en zone tropicale, notamment en Afrique de l’ouest [2, 103].
L’hibiscus contient des acides organiques, des flavonoïdes et du mucilage, de la pectine et de l’huile essentielle avec l’eugénol, de l’anthocyanoside (teinte rouge) et de la vitamine C [57].
Les calices d’Hibiscus sabdariffa sont riches en acide gras organiques et en polyphénols. Les acides succinique et oxalique constituent les deux acides organiques majoritaires d’Hibiscus sabdariffa [2]. A eux deux ils représentent 76% des acides organiques totaux. Une des caractéristiques d’Hibiscus sabdariffa est sa richesse en anthocyanes (calices rouges) dont la teneur peut atteindre 1,5g-Kg-1 de calices secs [42].
Les calices d’Hibiscus sabdariffa contiennent également d’autres composés phénoliques notamment de l’acide protocathéchique [27].

Effets vasculaires des polyphénols du vin rouge

De nombreuses études épidémiologiques ont montré une corrélation inverse entre risque  cardiovasculaire et consommation des composés polyphénoliques d’origine naturelle [65]. Ainsi, il a été proposé que la faible incidence du risque coronarien observée en France pourrait être due aux propriétés bénéfiques des composés polyphénoliques présents dans le vin rouge, phénomène encore connu sous le nom de “Paradoxe français” [106 ,138].
 Polyphénols et vasorelaxation
De nombreux travaux ont permis d’étudier les effets directs des polyphénols du vin rouge sur les vaisseaux et les cellules vasculaires [125]. Les polyphénols du vin rouge ont des propriétés anti-athérosclérotiques, anti-angiogéniques, [95, 96] et vasorelaxantes. Cette dernière propriété implique la production de NO par les cellules endothéliales [9, 126] et d’un facteur hyperpolarisant de type EDHF [90, 91]. Un mécanisme d’activation de la NOSe par les polyphénols du vin rouge a récemment été démontré. Il est indépendant du calcium et fait intervenir la voie PI3K/Akt aboutissant à la phosphorylation de la NOSe sur le résidu sérine 1177. Cette voie PI3K/Akt est impliquée dans l’activation de la NOSe en réponse aux forces de cisaillement qu’exercent le flux sanguin sur la surface luminale des cellules endothéliales [28] et aussi en réponse aux œstrogènes [64].Récemment, il a été montré que dans les cellules endothéliales d’artère coronaire de porc, les composants polyphénoliques du vin induisent une phosphorylation rapide d’Akt et de la NOSe [91, 64].

Effets vasculaires de Hibuscus sabdariffa

L’hibiscus sabdariffa est une plante médicinale d’origine africaine. Ces fleurs ont la capacité en infusion de diminuer la pression artérielle, elles auraient les mêmes capacités dit-on que certains médicaments prescrits à cet usage dans l’hypertension, ce qui entraîne une nette diminution des risques de maladies cardio-vasculaires [57] Dans notre laboratoire d’accueil, il a été démontré que l’extrait brut hydro-alcoolique des calices d’Hibiscus sabdariffa entrainait une vasorelaxation endothélium dépendante sur aorte de rat. En effet cet effet observé était médié par la voie par la voie PI3kinase/akt et par la production des EDH [35].

Table des matières

NTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE I : PHYSIOLOGIE DU VAISSEAU
Chapitre I : Physiologie de la paroi vasculaire
I.1- Organisation fonctionnelle de la paroi vasculaire
I.2- Structure et fonction de la paroi vasculaire
I.2.1- L’intima
I.2.2- La média
I.2.3- L’adventice
I.3- L’endothélium source de substances vasoactives
I.3.2- Le monoxyde d’azote
I.3.2.1- Biosynthèse du NO
I.3.2.2- Les NOS
I.3.2.3- Les rôles physiologiques du NO d’origine endothéliale
I.4- Le Facteur hyperpolarisant endothélial
I.4.1- Mécanisme d’action et hypothèse quant à la nature du EDHF.
I.4.2-Importance du EDHF
I.5- Les facteurs vasoconstricteurs dérivés de l’endothélium (EDCFs)
I.5.1- Les dérivésvasoconstricteurs de l’acide arachidonique
I.5.2- L’endothéline1(ET1)
I.5.3- Les espèces réactives dérivées de l’oxygène (ROS)
I.5.4- L’angiotensine II
I.6- La dysfonctionnement endothéliale
I.6.1- Définition et causes
I.6.2- Conséquences
CHAPITRE II : LES POLYPHENOLS ET LEURS EFFETS SUR LA FONCTION ENDOTHELIALE
II.1-Nature chimique
II.2-Les composés flavonoïdes
II.2.1-Les flavonols
II.2.2-Les anthocyanes
II.2.3- Les tanins condensés (flavan-3-ols)
II.3-Les composés phénoliques du raisin
II.4- Les composés phénoliques d’Hibuscus sabdaraiffa
II.5- Effets vasculaires des polyphénols du vin rouge
II.6- Effets vasculaires de Hibuscus sabdariffa
CHAPITRE III : REVUE DE LA LITTÉRATURE SUR LES PLANTES ÉTUDIÉES
III. 1-ADANSONIA DIGITATA
I.1.1-Classification
I.1.2-Habitat
I.1.3-Description de la plante
I.1.4- Usages thérapeutiques
I.1.5-Composition chimique de Adansonia digitata
I.1.6- Activité biologique
III.2-CEIBA PENTADRA
III.2.1-Classification
III.2.2-Répartition géographique
III.2.3-Description de la plante
III.2.4-Composition chimique
III.2.5-Utilisation
III.2.6- Activité biologique
III.3-TERMINALIA AVICENNIOIDES
III.3.1-Classification
III.3.2-Répartition géographique
III.3 .3-Description de la plante
III.3.4-Composition chimique
III.3.5-Utilisations
III.3.6- Activité biologique
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
CHAPITRE I : MATÉRIEL ET MÉTHODE
I.1-Cadre d’étude
I.1.1- Situation géographique
I.1.2-Le personnel du laboratoire
I.1.3-Objectif
I.2-Matériel et réactifs
I.2.1-Le matériel végétal
I.2.2-Matériel de laboratoire
I.2.3-Solvants et réactifs utilisés
I.3- Méthodes
I.3.1-Préparation des extraits hydro-éthanoliques
I.3.2- Mesure de la concentration en polyphénols totauxpar la méthode FolinCiocalteu
I.3.3 – Réactions de caractérisation
CHAPITRE II : RÉSULTATS
II.1-Dosage des polyphénols totaux par la méthode Folin-Ciocalteu
II.2-Réactions de caractérisation
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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