l’activité biologique de l’extrait butanolique de la
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الشعبية الديمقراطية الجزائرية لجمهورية ا REacutePUBLIQUE ALGEacuteRIENNE DEacuteMOCRATIQUE ET POPULAIRE
العلمي البحث و العالي التعليم وزارة
MINISTEgraveRE DE LrsquoENSEIGNEMENT SUPEacuteRIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Universiteacute des Fregraveres Mentouri Constantine Faculteacute des Sciences de la Nature et de la Vie
قسنطينة منتوري الاخوة جامعة الحياة و الطبيعة عاوم كلية
Deacutepartement de Biologie Animale
Meacutemoire preacutesenteacute en vue de lrsquoobtention du Diplocircme de Master
Domaine Sciences de la Nature et de la Vie
Filiegravere Sciences Biologiques
Speacutecialiteacute Toxicologie et santeacute
Intituleacute
Jury drsquoeacutevaluation
Preacutesident du jury Mr LALAOUI K Professeur a UFM Constantine
Rapporteur Mme BOUBEKRI N Maitre de confeacuterence UFM Constantine
Examinateurs Mr BOULKANDOUL R Maitre assistant UFM Constantine
Melle IHOUAL S Maitre assistant UFM Constantine
Anneacutee universitaire
2014 - 2015
Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Preacutesenteacute et soutenu par BOUABID MERIEM
ZATOUT NESRINE Le 15062015
Sommaire
Sommaire
remerciment
Liste des abreacuteviations
Liste des figures
Introduction 1
Partie I Synthegravese bibliographique
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux 2
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique 2
I-2 - Principaux produits rencontreacutes 3
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes 3
II-Doxorubicine (DOXO) 4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques 4
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine 5
II-3-Meacutecanisme drsquoaction 6
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute 9
III-1-Le foie 9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques 10
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepato-toxiciteacute 11
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine 11
IV-Doxorubicine et stress oxydant 12
IV-1-Le stress oxydant 12
IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif 18
V- Les Polypheacutenols 20
V-1-Les flavonoiumldes 21
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes 23
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols 24
Partie II
Mateacuteriels et meacutethodes 29
I- La plante 29
II-Expeacuterimentations animale 29
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement 29
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine 29
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant 30
Sommaire
III-1-Dosage Peroxydation lipidique 30
III-2-Dosage de glutathion (GSH) 30
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx 31
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT) 31
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques 31
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique 31
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total 32
IV -3-Dosage des triglyceacuterides 32
V- Evaluation statistique 32
partie III reacutesultats et discussion
I-Interpreacutetation des reacutesultats 33
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de lrsquoextrait 33
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de lrsquoextrait 34
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique sur la peroxydation lipidique 35
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique sur le GSH 36
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx 37
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase 38
II-Discussion 39
Conclusion et perspectiveshelliphelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42
Reacutesumeacute 43
Reacutefeacuterenceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
Remerciment
Nous remercions tout drsquoabord Dieu le tout puissant de nous avoir accordeacute
santeacute courage et foi
Nous remercions lrsquoensemble des membres du jury pour avoir accepteacute de
juger ce travail notamment Pr LALAOUI K (Preacutesident) Mme BOUBEKRI
NASSIMA(Examinatrice) Mr BOULKANDOUL RAMZI (Examinateur) et
Melle IHOUEL SAFIA (Examinatrice)
Nous vous remercions davoir enrichi cette eacutetude par vos expertises et vos
expeacuteriences respectives
Nous remercions eacutegalement Mme BOUBEKRI NASSIMA drsquoavoir dirigeacute
notre thegravese au cours de sa reacutealisation avec beaucoup de patience Votre
rigueur scientifique vos conseils et vos encouragements nous a permis de
mener agrave bien ce travail
Nous exprimons nos plus sincegraveres remerciements a Melle Djebbari Radja
pour sa preacutesence son aide sa gentillesse au quotidien tous son
encouragements et son soutien dans les moments difficiles merci pour votre
amitieacute
Un tregraves grand merci agrave nos parents pour leur soutien inconditionnel tout au
long de nos eacutetudes et la confiance qursquorsquoils nous a toujours teacutemoigneacutee Merci agrave
nos fregraveres et sœurs et agrave toutes nos familles et nos amis pour leur preacutesence agrave
nos cocircteacutes
Liste des abreacuteviations
AMPC Adeacutenosine mono-phosphate cyclique
ADN Acide deacutesoxyribonucleacuteique
ALT Alanine amino transfeacuterase
AST Aspartate amino transfeacuterase
ARN Acide ribonucleacuteique
O2bull- Anion superoxyde
C3G Cyanidin-3-O -120573-glucoside
CREB Lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines
COOH Groupement amine
COX Cyclooxygenase
CAT Catalase
DOXO Doxorubicine
EROROS Especes reactives de lrsquooxygegravene
ERN Especes reactives drsquoazote
FDA Organisation de nourriture et de drogue
Fe 2 + Ions ferreux
Fe3 + Ions ferriques
GSSG Glutathion oxydeacute
GSH Glutathion reacuteduit
GPX Glutathion peroxidase
LDL Lipoproteacuteine de faible densiteacute
LH Phospholipides membranaire
MDA Malondialdehyde
NADH Nicotinamide-adeacutenine-dinucleacuteotide
NADPH Nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate
NH2 Groupement hydroxyl
NOmiddot Monoxyde dazote
NF-κB Facteur-kappa nucleacuteaire B
NOS Monoxyde dazote synthase
OHmiddot Radical hydroxyle
ONOO- Peroxynitrite
ONOOH Nitroperoxyde
O2 Dioxygegravene
OH - Ion hydroxyde
PKA Proteacuteine kinase A
RL Radicaux libres
R Radical alkyle
RO Radical alkoxyle
ROO Radical hydroperoxyle
ROOH Radical hydroperoxyde
SOD Super oxyde dismutase
SO Stress oxydant
TG Triglycerides
UV Ultra violet
VE La vitamine E
XO Xanthine-oxydase
Liste des figures Figure 1 structure chimique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II helliphelliphelliphelliphellip7
Figure 4 organisation structturale de la lobule hepatique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8
Figure 5 exemple de reaction drsquooxydation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees reacuteactives agrave partir du
radical superoxydehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12
Figure 7 Peroxydation lipidique des acides gras helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans le controcircle des
ROShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
Figure 10 Production des radicaux libres par reaction enzematique doxydoreduction de la
fonction quinone des anthracyclines et formation des peroxynitrite (ONOO-)helliphelliphelliphelliphelliphellip18
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenolshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Figure 12 Structures des flavonoides 22
Figure13 Le metabolisme des flavonoides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
Liste des Tableau
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazotehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
15
Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
17
IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
18
Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
19
V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Sommaire
Sommaire
remerciment
Liste des abreacuteviations
Liste des figures
Introduction 1
Partie I Synthegravese bibliographique
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux 2
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique 2
I-2 - Principaux produits rencontreacutes 3
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes 3
II-Doxorubicine (DOXO) 4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques 4
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine 5
II-3-Meacutecanisme drsquoaction 6
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute 9
III-1-Le foie 9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques 10
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepato-toxiciteacute 11
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine 11
IV-Doxorubicine et stress oxydant 12
IV-1-Le stress oxydant 12
IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif 18
V- Les Polypheacutenols 20
V-1-Les flavonoiumldes 21
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes 23
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols 24
Partie II
Mateacuteriels et meacutethodes 29
I- La plante 29
II-Expeacuterimentations animale 29
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement 29
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine 29
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant 30
Sommaire
III-1-Dosage Peroxydation lipidique 30
III-2-Dosage de glutathion (GSH) 30
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx 31
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT) 31
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques 31
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique 31
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total 32
IV -3-Dosage des triglyceacuterides 32
V- Evaluation statistique 32
partie III reacutesultats et discussion
I-Interpreacutetation des reacutesultats 33
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de lrsquoextrait 33
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de lrsquoextrait 34
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique sur la peroxydation lipidique 35
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique sur le GSH 36
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx 37
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase 38
II-Discussion 39
Conclusion et perspectiveshelliphelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42
Reacutesumeacute 43
Reacutefeacuterenceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
Remerciment
Nous remercions tout drsquoabord Dieu le tout puissant de nous avoir accordeacute
santeacute courage et foi
Nous remercions lrsquoensemble des membres du jury pour avoir accepteacute de
juger ce travail notamment Pr LALAOUI K (Preacutesident) Mme BOUBEKRI
NASSIMA(Examinatrice) Mr BOULKANDOUL RAMZI (Examinateur) et
Melle IHOUEL SAFIA (Examinatrice)
Nous vous remercions davoir enrichi cette eacutetude par vos expertises et vos
expeacuteriences respectives
Nous remercions eacutegalement Mme BOUBEKRI NASSIMA drsquoavoir dirigeacute
notre thegravese au cours de sa reacutealisation avec beaucoup de patience Votre
rigueur scientifique vos conseils et vos encouragements nous a permis de
mener agrave bien ce travail
Nous exprimons nos plus sincegraveres remerciements a Melle Djebbari Radja
pour sa preacutesence son aide sa gentillesse au quotidien tous son
encouragements et son soutien dans les moments difficiles merci pour votre
amitieacute
Un tregraves grand merci agrave nos parents pour leur soutien inconditionnel tout au
long de nos eacutetudes et la confiance qursquorsquoils nous a toujours teacutemoigneacutee Merci agrave
nos fregraveres et sœurs et agrave toutes nos familles et nos amis pour leur preacutesence agrave
nos cocircteacutes
Liste des abreacuteviations
AMPC Adeacutenosine mono-phosphate cyclique
ADN Acide deacutesoxyribonucleacuteique
ALT Alanine amino transfeacuterase
AST Aspartate amino transfeacuterase
ARN Acide ribonucleacuteique
O2bull- Anion superoxyde
C3G Cyanidin-3-O -120573-glucoside
CREB Lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines
COOH Groupement amine
COX Cyclooxygenase
CAT Catalase
DOXO Doxorubicine
EROROS Especes reactives de lrsquooxygegravene
ERN Especes reactives drsquoazote
FDA Organisation de nourriture et de drogue
Fe 2 + Ions ferreux
Fe3 + Ions ferriques
GSSG Glutathion oxydeacute
GSH Glutathion reacuteduit
GPX Glutathion peroxidase
LDL Lipoproteacuteine de faible densiteacute
LH Phospholipides membranaire
MDA Malondialdehyde
NADH Nicotinamide-adeacutenine-dinucleacuteotide
NADPH Nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate
NH2 Groupement hydroxyl
NOmiddot Monoxyde dazote
NF-κB Facteur-kappa nucleacuteaire B
NOS Monoxyde dazote synthase
OHmiddot Radical hydroxyle
ONOO- Peroxynitrite
ONOOH Nitroperoxyde
O2 Dioxygegravene
OH - Ion hydroxyde
PKA Proteacuteine kinase A
RL Radicaux libres
R Radical alkyle
RO Radical alkoxyle
ROO Radical hydroperoxyle
ROOH Radical hydroperoxyde
SOD Super oxyde dismutase
SO Stress oxydant
TG Triglycerides
UV Ultra violet
VE La vitamine E
XO Xanthine-oxydase
Liste des figures Figure 1 structure chimique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II helliphelliphelliphelliphellip7
Figure 4 organisation structturale de la lobule hepatique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8
Figure 5 exemple de reaction drsquooxydation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees reacuteactives agrave partir du
radical superoxydehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12
Figure 7 Peroxydation lipidique des acides gras helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans le controcircle des
ROShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
Figure 10 Production des radicaux libres par reaction enzematique doxydoreduction de la
fonction quinone des anthracyclines et formation des peroxynitrite (ONOO-)helliphelliphelliphelliphelliphellip18
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenolshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Figure 12 Structures des flavonoides 22
Figure13 Le metabolisme des flavonoides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
Liste des Tableau
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazotehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Sommaire
III-1-Dosage Peroxydation lipidique 30
III-2-Dosage de glutathion (GSH) 30
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx 31
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT) 31
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques 31
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique 31
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total 32
IV -3-Dosage des triglyceacuterides 32
V- Evaluation statistique 32
partie III reacutesultats et discussion
I-Interpreacutetation des reacutesultats 33
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de lrsquoextrait 33
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de lrsquoextrait 34
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique sur la peroxydation lipidique 35
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique sur le GSH 36
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx 37
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase 38
II-Discussion 39
Conclusion et perspectiveshelliphelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42
Reacutesumeacute 43
Reacutefeacuterenceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
Remerciment
Nous remercions tout drsquoabord Dieu le tout puissant de nous avoir accordeacute
santeacute courage et foi
Nous remercions lrsquoensemble des membres du jury pour avoir accepteacute de
juger ce travail notamment Pr LALAOUI K (Preacutesident) Mme BOUBEKRI
NASSIMA(Examinatrice) Mr BOULKANDOUL RAMZI (Examinateur) et
Melle IHOUEL SAFIA (Examinatrice)
Nous vous remercions davoir enrichi cette eacutetude par vos expertises et vos
expeacuteriences respectives
Nous remercions eacutegalement Mme BOUBEKRI NASSIMA drsquoavoir dirigeacute
notre thegravese au cours de sa reacutealisation avec beaucoup de patience Votre
rigueur scientifique vos conseils et vos encouragements nous a permis de
mener agrave bien ce travail
Nous exprimons nos plus sincegraveres remerciements a Melle Djebbari Radja
pour sa preacutesence son aide sa gentillesse au quotidien tous son
encouragements et son soutien dans les moments difficiles merci pour votre
amitieacute
Un tregraves grand merci agrave nos parents pour leur soutien inconditionnel tout au
long de nos eacutetudes et la confiance qursquorsquoils nous a toujours teacutemoigneacutee Merci agrave
nos fregraveres et sœurs et agrave toutes nos familles et nos amis pour leur preacutesence agrave
nos cocircteacutes
Liste des abreacuteviations
AMPC Adeacutenosine mono-phosphate cyclique
ADN Acide deacutesoxyribonucleacuteique
ALT Alanine amino transfeacuterase
AST Aspartate amino transfeacuterase
ARN Acide ribonucleacuteique
O2bull- Anion superoxyde
C3G Cyanidin-3-O -120573-glucoside
CREB Lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines
COOH Groupement amine
COX Cyclooxygenase
CAT Catalase
DOXO Doxorubicine
EROROS Especes reactives de lrsquooxygegravene
ERN Especes reactives drsquoazote
FDA Organisation de nourriture et de drogue
Fe 2 + Ions ferreux
Fe3 + Ions ferriques
GSSG Glutathion oxydeacute
GSH Glutathion reacuteduit
GPX Glutathion peroxidase
LDL Lipoproteacuteine de faible densiteacute
LH Phospholipides membranaire
MDA Malondialdehyde
NADH Nicotinamide-adeacutenine-dinucleacuteotide
NADPH Nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate
NH2 Groupement hydroxyl
NOmiddot Monoxyde dazote
NF-κB Facteur-kappa nucleacuteaire B
NOS Monoxyde dazote synthase
OHmiddot Radical hydroxyle
ONOO- Peroxynitrite
ONOOH Nitroperoxyde
O2 Dioxygegravene
OH - Ion hydroxyde
PKA Proteacuteine kinase A
RL Radicaux libres
R Radical alkyle
RO Radical alkoxyle
ROO Radical hydroperoxyle
ROOH Radical hydroperoxyde
SOD Super oxyde dismutase
SO Stress oxydant
TG Triglycerides
UV Ultra violet
VE La vitamine E
XO Xanthine-oxydase
Liste des figures Figure 1 structure chimique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II helliphelliphelliphelliphellip7
Figure 4 organisation structturale de la lobule hepatique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8
Figure 5 exemple de reaction drsquooxydation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees reacuteactives agrave partir du
radical superoxydehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12
Figure 7 Peroxydation lipidique des acides gras helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans le controcircle des
ROShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
Figure 10 Production des radicaux libres par reaction enzematique doxydoreduction de la
fonction quinone des anthracyclines et formation des peroxynitrite (ONOO-)helliphelliphelliphelliphelliphellip18
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenolshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Figure 12 Structures des flavonoides 22
Figure13 Le metabolisme des flavonoides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
Liste des Tableau
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazotehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Remerciment
Nous remercions tout drsquoabord Dieu le tout puissant de nous avoir accordeacute
santeacute courage et foi
Nous remercions lrsquoensemble des membres du jury pour avoir accepteacute de
juger ce travail notamment Pr LALAOUI K (Preacutesident) Mme BOUBEKRI
NASSIMA(Examinatrice) Mr BOULKANDOUL RAMZI (Examinateur) et
Melle IHOUEL SAFIA (Examinatrice)
Nous vous remercions davoir enrichi cette eacutetude par vos expertises et vos
expeacuteriences respectives
Nous remercions eacutegalement Mme BOUBEKRI NASSIMA drsquoavoir dirigeacute
notre thegravese au cours de sa reacutealisation avec beaucoup de patience Votre
rigueur scientifique vos conseils et vos encouragements nous a permis de
mener agrave bien ce travail
Nous exprimons nos plus sincegraveres remerciements a Melle Djebbari Radja
pour sa preacutesence son aide sa gentillesse au quotidien tous son
encouragements et son soutien dans les moments difficiles merci pour votre
amitieacute
Un tregraves grand merci agrave nos parents pour leur soutien inconditionnel tout au
long de nos eacutetudes et la confiance qursquorsquoils nous a toujours teacutemoigneacutee Merci agrave
nos fregraveres et sœurs et agrave toutes nos familles et nos amis pour leur preacutesence agrave
nos cocircteacutes
Liste des abreacuteviations
AMPC Adeacutenosine mono-phosphate cyclique
ADN Acide deacutesoxyribonucleacuteique
ALT Alanine amino transfeacuterase
AST Aspartate amino transfeacuterase
ARN Acide ribonucleacuteique
O2bull- Anion superoxyde
C3G Cyanidin-3-O -120573-glucoside
CREB Lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines
COOH Groupement amine
COX Cyclooxygenase
CAT Catalase
DOXO Doxorubicine
EROROS Especes reactives de lrsquooxygegravene
ERN Especes reactives drsquoazote
FDA Organisation de nourriture et de drogue
Fe 2 + Ions ferreux
Fe3 + Ions ferriques
GSSG Glutathion oxydeacute
GSH Glutathion reacuteduit
GPX Glutathion peroxidase
LDL Lipoproteacuteine de faible densiteacute
LH Phospholipides membranaire
MDA Malondialdehyde
NADH Nicotinamide-adeacutenine-dinucleacuteotide
NADPH Nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate
NH2 Groupement hydroxyl
NOmiddot Monoxyde dazote
NF-κB Facteur-kappa nucleacuteaire B
NOS Monoxyde dazote synthase
OHmiddot Radical hydroxyle
ONOO- Peroxynitrite
ONOOH Nitroperoxyde
O2 Dioxygegravene
OH - Ion hydroxyde
PKA Proteacuteine kinase A
RL Radicaux libres
R Radical alkyle
RO Radical alkoxyle
ROO Radical hydroperoxyle
ROOH Radical hydroperoxyde
SOD Super oxyde dismutase
SO Stress oxydant
TG Triglycerides
UV Ultra violet
VE La vitamine E
XO Xanthine-oxydase
Liste des figures Figure 1 structure chimique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II helliphelliphelliphelliphellip7
Figure 4 organisation structturale de la lobule hepatique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8
Figure 5 exemple de reaction drsquooxydation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees reacuteactives agrave partir du
radical superoxydehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12
Figure 7 Peroxydation lipidique des acides gras helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans le controcircle des
ROShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
Figure 10 Production des radicaux libres par reaction enzematique doxydoreduction de la
fonction quinone des anthracyclines et formation des peroxynitrite (ONOO-)helliphelliphelliphelliphelliphellip18
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenolshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Figure 12 Structures des flavonoides 22
Figure13 Le metabolisme des flavonoides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
Liste des Tableau
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazotehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
15
Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Liste des abreacuteviations
AMPC Adeacutenosine mono-phosphate cyclique
ADN Acide deacutesoxyribonucleacuteique
ALT Alanine amino transfeacuterase
AST Aspartate amino transfeacuterase
ARN Acide ribonucleacuteique
O2bull- Anion superoxyde
C3G Cyanidin-3-O -120573-glucoside
CREB Lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines
COOH Groupement amine
COX Cyclooxygenase
CAT Catalase
DOXO Doxorubicine
EROROS Especes reactives de lrsquooxygegravene
ERN Especes reactives drsquoazote
FDA Organisation de nourriture et de drogue
Fe 2 + Ions ferreux
Fe3 + Ions ferriques
GSSG Glutathion oxydeacute
GSH Glutathion reacuteduit
GPX Glutathion peroxidase
LDL Lipoproteacuteine de faible densiteacute
LH Phospholipides membranaire
MDA Malondialdehyde
NADH Nicotinamide-adeacutenine-dinucleacuteotide
NADPH Nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate
NH2 Groupement hydroxyl
NOmiddot Monoxyde dazote
NF-κB Facteur-kappa nucleacuteaire B
NOS Monoxyde dazote synthase
OHmiddot Radical hydroxyle
ONOO- Peroxynitrite
ONOOH Nitroperoxyde
O2 Dioxygegravene
OH - Ion hydroxyde
PKA Proteacuteine kinase A
RL Radicaux libres
R Radical alkyle
RO Radical alkoxyle
ROO Radical hydroperoxyle
ROOH Radical hydroperoxyde
SOD Super oxyde dismutase
SO Stress oxydant
TG Triglycerides
UV Ultra violet
VE La vitamine E
XO Xanthine-oxydase
Liste des figures Figure 1 structure chimique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II helliphelliphelliphelliphellip7
Figure 4 organisation structturale de la lobule hepatique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8
Figure 5 exemple de reaction drsquooxydation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees reacuteactives agrave partir du
radical superoxydehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12
Figure 7 Peroxydation lipidique des acides gras helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans le controcircle des
ROShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
Figure 10 Production des radicaux libres par reaction enzematique doxydoreduction de la
fonction quinone des anthracyclines et formation des peroxynitrite (ONOO-)helliphelliphelliphelliphelliphellip18
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenolshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Figure 12 Structures des flavonoides 22
Figure13 Le metabolisme des flavonoides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
Liste des Tableau
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazotehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
15
Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
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20
Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
LDL Lipoproteacuteine de faible densiteacute
LH Phospholipides membranaire
MDA Malondialdehyde
NADH Nicotinamide-adeacutenine-dinucleacuteotide
NADPH Nicotinamide adeacutenine dinucleacuteotide phosphate
NH2 Groupement hydroxyl
NOmiddot Monoxyde dazote
NF-κB Facteur-kappa nucleacuteaire B
NOS Monoxyde dazote synthase
OHmiddot Radical hydroxyle
ONOO- Peroxynitrite
ONOOH Nitroperoxyde
O2 Dioxygegravene
OH - Ion hydroxyde
PKA Proteacuteine kinase A
RL Radicaux libres
R Radical alkyle
RO Radical alkoxyle
ROO Radical hydroperoxyle
ROOH Radical hydroperoxyde
SOD Super oxyde dismutase
SO Stress oxydant
TG Triglycerides
UV Ultra violet
VE La vitamine E
XO Xanthine-oxydase
Liste des figures Figure 1 structure chimique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II helliphelliphelliphelliphellip7
Figure 4 organisation structturale de la lobule hepatique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8
Figure 5 exemple de reaction drsquooxydation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees reacuteactives agrave partir du
radical superoxydehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12
Figure 7 Peroxydation lipidique des acides gras helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans le controcircle des
ROShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
Figure 10 Production des radicaux libres par reaction enzematique doxydoreduction de la
fonction quinone des anthracyclines et formation des peroxynitrite (ONOO-)helliphelliphelliphelliphelliphellip18
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenolshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Figure 12 Structures des flavonoides 22
Figure13 Le metabolisme des flavonoides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
Liste des Tableau
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazotehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
SOD Super oxyde dismutase
SO Stress oxydant
TG Triglycerides
UV Ultra violet
VE La vitamine E
XO Xanthine-oxydase
Liste des figures Figure 1 structure chimique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II helliphelliphelliphelliphellip7
Figure 4 organisation structturale de la lobule hepatique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8
Figure 5 exemple de reaction drsquooxydation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees reacuteactives agrave partir du
radical superoxydehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12
Figure 7 Peroxydation lipidique des acides gras helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans le controcircle des
ROShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
Figure 10 Production des radicaux libres par reaction enzematique doxydoreduction de la
fonction quinone des anthracyclines et formation des peroxynitrite (ONOO-)helliphelliphelliphelliphelliphellip18
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenolshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Figure 12 Structures des flavonoides 22
Figure13 Le metabolisme des flavonoides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
Liste des Tableau
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazotehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
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II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
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III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
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9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
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III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
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IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
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multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
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IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
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21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Liste des figures Figure 1 structure chimique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la doxorubicine helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II helliphelliphelliphelliphellip7
Figure 4 organisation structturale de la lobule hepatique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8
Figure 5 exemple de reaction drsquooxydation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees reacuteactives agrave partir du
radical superoxydehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12
Figure 7 Peroxydation lipidique des acides gras helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans le controcircle des
ROShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
Figure 10 Production des radicaux libres par reaction enzematique doxydoreduction de la
fonction quinone des anthracyclines et formation des peroxynitrite (ONOO-)helliphelliphelliphelliphelliphellip18
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenolshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Figure 12 Structures des flavonoides 22
Figure13 Le metabolisme des flavonoides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
Liste des Tableau
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazotehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Introduction
1
Introduction
Doxorubicine (DOXO) est un antibiotique danthracycline glycoside qui possegravede un
spectre anti tumoral efficace et larges activiteacutes contre une varieacuteteacute des tumeurs humaines solides
telle que le cancer des poumons uteacuterins aussi bien contre plusieurs autres types de cancer et
maligniteacutes heacutematologiques [1-2-3]
Toutefois son utilisation a eacuteteacute restreinte en chimiotheacuterapie surtout en raison de son offre
varieacutee des toxiciteacutes y compris cardiaque heacutepatique reacutenale et testiculaire [4-5-6] En outre les
effets secondaires nocifs des agents chimio-theacuterapeutiques comprennent la production terrible
drsquoespegraveces reacuteactives de loxygegravene (ROS) Par conseacutequent une escalade de la quantiteacute des faits
suggegraverent quun traitement simultaneacute de la chimiotheacuterapie et des agents chimio-preacuteventifs avec
laction antioxydante peuvent accroicirctre lefficaciteacute des meacutedicaments chimio-theacuterapeutiques [7-8]
Bien que le meacutecanisme sous-jacent la cyto-toxiciteacute seacutevegravere de la Doxorubicine nest pas
parfaitement claire les ROS sont supposeacutes agrave ecirctre un facteur cleacute dans la toxiciteacute de la
Doxorubicine et les eacuteveacutenements controcirclant cette blessure oxydatif sont largement appreacutecieacutes [9]
Ladministration de la Doxorubicine conduit agrave la production des radicaux libres La
NADPH-cytochrome P-450 convertit la Doxorubicine agrave un produit semi-quinone qui conduit
ensuite agrave la geacuteneacuteration de lrsquoanion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et le radical hydroxyle
causant la peroxydation des lipides membranaires [10]
Les flavonoiumldes sont des substances naturelles qui acquiegraverent diverses proprieacuteteacutes
pharmacologiques et des applications theacuterapeutiques ils sont endosseacutee aux structures
pheacutenoliques qui ont lefficaciteacute antioxydante et de limiter les processus meacutediteacutes par les radicaux
libres Les flavonoiumldes sont composeacutes de plusieurs classes y compris flavonols Flavones
flavanols et flavans [11]
Dans cette eacutetude nous avons eacutevalueacute lrsquoeffet protectif de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre la toxiciteacute heacutepatique induite par la Doxorubicine chez des rats males de
souche Wistar Albinos
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
18
Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
2
I-Geacuteneacuteraliteacutes sur les anticanceacutereux
Les anticanceacutereux sopposant agrave la multiplication des cellules canceacutereuses par diffeacuterents
meacutecanismes En raison de son tregraves grand nombre de multiplications la cellule canceacutereuse finit
par apprendre agrave se proteacuteger contre lanticanceacutereux [12]
I-1-Strateacutegie theacuterapeutique
Le traitement du cancer repose sur la destruction des cellules canceacutereuses le but eacutetant
drsquoeacuteliminer laquo la derniegravere cellules canceacutereuse raquo Il existe plusieurs moyens pour traiter le cancer et
lutter contre la reacutesistance aux traitements anticanceacutereux
Une eacutequipe est constitueacutee drsquoun canceacuterologue chirurgien radiotheacuterapeute et drsquoun
chimiotheacuterapeute deacutefinit pour chaque cas ou les traitements les mieux adapteacutes
La chirurgie permet lrsquoexeacuteregravese (ablation) totale ou partielle de la tumeur [13]
La radiotheacuterapie consiste agrave bruler la tumeur et le tissu environnant
La chimiotheacuterapie consiste en lrsquoutilisation de substances capable de stopper la
prolifeacuteration des cellules canceacutereuses et leur disseacutemination
Lrsquohormonotheacuterapie va bloquer les hormones par des antihormonaux ou stopper la
production de ces hormones
Lrsquoimmunotheacuterapie permet de diminuer la prolifeacuteration des cellules de systegraveme
immunitaire en creacuteant une deacutepression immunitaire [12-14]
I-2 - Principaux produits rencontreacutes
Il nrsquoy a pas de domaine reacuteserveacute pour un anticanceacutereux particulier Lrsquoindication donneacutee
sera fonction des protocoles expeacuterimenteacutes
I-2-1-Moutardes azoteacutees ce sont des alkylants deacuteriveacutes du gaz de moutarde gaz chloreacute
Endoxan (cyclophosphamide)
alkeacuteran (melphalan)
holoxan (ifosfamide)
I-2-2 -deacuteriveacutes du platine ce sont des alkylants ils ont une toxiciteacute reacutenale heacutematologique
auditive
cysplatyl (cisplatine)
I-2-3 -Anthracyclines ce sont des intercalant les anthracyclines sont des antibiotiques
anticanceacutereux
Adriblastine (adriamycine) agrave partir de cette substance ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes de nombreux
deacuteriveacutes comme farmorubicine (eacutepirubicine) et Doxorubicine (geacuteneacuterique)
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
18
Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
20
Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
3
I-2-4 -Vinca-alcaloides ce sont des deacuteriveacutes drsquoune plante la pervenche de Madagascar [15]
I-3 -Effets secondaires des anticanceacutereux sur certains organes
I-3-1 -Toxiciteacute cardiaque
Elle est freacutequente avec les anthracyclines (antibiotiques anticanceacutereux intercalant) Elle
srsquoexprime par des troubles du rythme de la tachycardie
I-3-2 -Toxiciteacute reacutenale
Elle est rencontreacutee freacutequemment avec les deacuteriveacutes du platine elle srsquoexprime par une
insuffisance reacutenale conseacutequence drsquoune vasoconstriction intra-reacutenale et drsquoune toxiciteacute directe sur
les neacutephrons [16]
I-3-3 -Troubles neurologiques
Atteinte de la vigilance eacutetat de conscience
Atteintes peacuteripheacuteriques fourmillement troubles de la motriciteacute
Douleurs polyneacutevrites
I-3-4 -Toxiciteacute pulmonaires
Elle est freacutequente elle srsquoexprime par une insuffisance respiratoire
I-3-5-Toxiciteacute heacutepatique
Insuffisance heacutepatique progressive agrave dose cumulative Elle srsquoexprime par des douleurs
heacutepatiques une eacuteleacutevation des transaminases un ictegravere [15]
II-Doxorubicine (DOXO)
Meacutedicament anticanceacutereux aussi connu sous le nom Adryamycine ou Adriblastine
utiliseacute en chimiotheacuterapie pour de nombreux types de tumeurs telles que le cancer du sein le
cancer de lovaire la leuceacutemie et dautres types de cancers [17] Un antibiotique de famille de
lrsquoanthracyclines et est produite par des bacteacuteries du genre Streptomyces La premiegravere fois isoleacutee
eacutetait en 1960 et approuveacutee par the Food and Drug Administration (FDA) en 1974 [18]
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
15
Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
17
IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
18
Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
19
V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
20
Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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[133] Kalender S Kalender Y Ogutcu A Uzunhisarcikli M Durak D Acikgoz F
(2004) Endosulfan-induced cardiotoxicity and free radical metabolism in rats the protective
effect of Vitamin E Toxicology 3 227ndash235
[134] Kozluca O Olcay E Suumlruumlcuuml S Guumlran Z Kulaksız T Uuml skent N (1995)
Prevention of doxorubicin induced cardiotoxicity by catechin Cancer Lett 98 1ndash6
[135] Hodnick WF Kung FS Roettger WJ Bohmont C Pardini RS (1986) Inhibition of mitochondrial respiration and production of toxic oxygen radicals by flavonoids
Biochem Pharmacol 35 2345ndash2357
Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
4
II-1-Structure et Proprieacuteteacutes chimiques
La formule geacuteneacuterale (C27H29NO11HClmacr) Le poids moleacuteculaire est estimeacute agrave 580 La
DOXO est composeacutee de quatre anneaux teacutetracycline lieacutees agrave la daunosamine (un amino-sucre)
par une liaison glycosidiques (figure 1)
Elle est Caracteacuteriseacutee par lexistence drsquoun noyau Quinone et Hydroquinone ce qui permet agrave la
moleacutecule de perdre ou de gagner des eacutelectrons de reacuteserver eacutegalement des ions meacutetalliques et de
donner la couleur rouge caracteacuteristique de ce composeacute [19]
II-2 - La pharmacocineacutetique de la Doxorubicine
II-2-1-Labsorption et distribution
La Doxorubicine est injecteacutee par voie intraveineuse Ce meacutedicament est rapidement
distribueacute aux divers tissus du corps ougrave il est concentreacute dans les noyaux des cellules la
concentration est eacuteleveacutee dans le foie et le cœur les poumons les reins la rate et lintestin grecircle
tandis quune faible concentration dans le cerveau
La demi-vie de distribution initiale denviron 5 minutes tandis que son eacutelimination est lente agrave
partir des tissus qui se traduisent par une demi-vie terminale de 20 agrave 48 heures La
Doxorubicine ne traverse pas la barriegravere heacutemato-enceacutephalique [21]
Figure 1 structure chimique de la Doxorubicine [20]
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
Reacutefeacuterences
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
5
II-2-2 ndash Meacutetabolisme heacutepatique
Le meacutetabolisme de la Doxorubicine se deacuteroule principalement au niveau du foie et est un
processus tregraves complexe et comprend plusieurs des interactions
reacuteduction de la Fonction carbonyle (C = O) de lrsquoatome de carbone numeacutero 13 dans de la
chaine lateacuterale de la Doxorubicine agrave un groupement alcoolique (OH) et cela par stimulation de
lenzyme cytoplasmique (NADPH-deacutependent Aldo-ceacuteto reacuteductase) et formation du meacutetabolite
hydroxy Doxorubicine (figure 2) nommeacute doxorubicinol qui est le principal meacutetabolite actif de
ce meacutedicament [17]
deacuteglycosylation en activant lenzyme cytochrome P450 reacuteductase et formation de
hydroxy aglycones ou deacuteoxy aglycones
Ensuite la Doxorubicine et ses meacutetabolites sont excreacuteteacutes par la bile sous forme de
DOXO ou doxorubicinol apregraves 24Heures drsquoabsorption ou bien sous forme de sulfates et
glucoronides apregraves 48Heures
La reacuteduction enzymatique et le clivage en sucre de daunosamine aglycone sont accompagneacutes
par la formation des radicaux libres
Figure 2 meacutetabolisme heacutepatique de la Doxorubicine [17]
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
15
Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
17
IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
18
Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
19
V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
20
Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
6
II-2-3-Lrsquoeacutelimination
Lrsquoeacutelimination est biliaire Environ 40 de la dose apparaicirct dans la bile en 5 jours alors
que seulement 5 agrave 12 du meacutedicament et de ses meacutetabolites apparaicirct au cours de la mecircme
peacuteriode de temps dans lrsquourine [17]
II-3-Meacutecanisme drsquoaction
II-3-1-lrsquointeraction avec les bases azoteacutees de lADN
La DOXO sinsegravere entre deux paires de bases azoteacutees modifiant ainsi la structure de lADN
[22]Ce changement conduit agrave entraver la correacutelation enzymatique les enzymes de reacuteplication de
lADN polymeacuterase des enzymes de clonage ARN polymeacuterase les enzymes de reacuteparation de
lADN Et inhibent ainsi les processus de reacuteplication [23]
II-3-2- Inhibition de lrsquoenzyme topo-isomeacuterase II
La topo-isomeacuterase II qui est un enzyme nucleacuteaire chargeacutee de modifier lADN lors de la
transcription la reacuteplication et la mitose [24] Elle permet notamment dajouter et denlever
des super tours dans les moleacutecules dADN [25]
la Doxorubicine se relie avec le topo-isomeacuterase II par des liaisons covalentes stables
(irreacuteversibles) formant ainsi le complexe topo-isomeacuterase II -ADN-DOXO qui inhibe lrsquoenzyme
topo-isomeacuterase II ce qui conduit agrave la mort cellulaire (figure 3) [26]
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
15
Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
17
IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
18
Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
19
V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
20
Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
Reacutefeacuterences
46
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Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
7
II-3-3-Inhibition de lrsquoenzyme helicase
Une helicase est une enzyme qui catalyse le deacutesenroulegraverent de la double heacutelice dADN
pour permettre la reacuteplication Des nouvelles eacutetudes estiment lrsquoinhibition de cet enzyme par la
doxorubicine [25]
II-3-4-Production des radicaux libres
Les composeacutes de deacutegradation de la Doxorubicine entraicircneraient la formation de radicaux
libres tels que lanion superoxyde (O2macr) le peroxyde dhydrogegravene (H2O2) et le radical
hydroxyle (OH)Ces radicaux libres endommageraient lADN les proteacuteines et les constituants
des membranes cellulaires [28]
Figure 3 interaction dans lADN et stabilisation de lenzyme topoisomerase II
[27]
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle ZATOUT NESRINE
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Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
8
III-La Doxorubicine et lrsquoheacutepato-toxiciteacute
III-1-Le foie
Le foie est un organe vital tout comme le cœur et les poumons Il est souvent lrsquoorgane
cible chez les animaux drsquoexpeacuterience [29] car il remplit de multiples fonctions et son rocircle est tregraves
important dans le maintien de lrsquoeacutequilibre geacuteneacuteral Il participe agrave la digestion agrave lrsquoemmagasinage
des aliments ainsi qursquoagrave la deacutetoxication (en aidant lrsquoorganisme agrave se deacutebarrasser de ses poisons) et
agrave lrsquoeacutelimination via les canalicules biliaires [30]
De point de vue histologique le foie est constitueacute de cellule heacutepatique (heacutepatocytes)
organiseacutees en traveacutees autour des sinusoiumldes (figure4) Luniteacute fonctionnelle du foie est le lobule
heacutepatique qui est entoureacute despaces portes ougrave sont groupeacutees les branches de lartegravere heacutepatique de
la veine porte et des canaux biliaires [31]
Figure 4 organisation structurale du lobule heacutepatique
[31]
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
15
Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
17
IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
18
Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
19
V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
20
Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle ZATOUT NESRINE
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Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
9
III-2-Rocircle du foie dans le meacutetabolisme des toxiques
Le foie a un rocircle majeur dans la biotransformation de toutes les substances circulant dans
le sang y compris les toxiques A ce niveau les toxiques peuvent ecirctre neutraliseacutes ou activeacutes en
subissant deux types de reacuteactions les reacuteactions de la phase I et les reacuteactions de la phase II [32]
III-2-1-Reacuteactions de la phase I (Fonctionnalisation)
La structure des xenobiotiques va ecirctre modifieacutee essentiellement au niveau heacutepatique par
des reacuteactions doxydation de reacuteduction et dhydrolyse Les deacuteriveacutes obtenus ont alors des
groupements fonctionnels hydroxyle (OH-) amine (NH2) ou carboxyle (COOH-) rendant la
moleacutecule suffisamment hydrosoluble pour ecirctre eacutelimineacutee directement ou subir les reacuteactions de
phase II Les reacuteactions doxydation sont majoritairement catalyseacutees par les cytochromes P450
(figure5) Les meacutetabolites produits sont parfois pharmaco logiquement actifs Ils peuvent ecirctre
preacutesents dans la circulation geacuteneacuterale simultaneacutement agrave la moleacutecule megravere [33]
Figure 5 exemple de reacuteaction drsquooxydation [33]
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
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IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
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Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
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lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
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V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine
Partie I Synthegravese bibliographique
10
III-2-2-Reacuteactions de la phase II (Conjugaison)
Ces reacuteactions assurent le transfert de groupements polaires des moleacutecules endogegravenes (acide
glucuronique glycine sulfate) vers le xenobiotiques
La glucurono-conjugaison correspondant au transfert de lacide glucuronique Cette reacuteaction est
catalyseacutee par les UDP-glucuronyl transfeacuterases et repreacutesente le meacutecanisme preacutedominant Dautres
transferts de radicaux existent glycine et glycoconjugaison catalyseacutee par les glycotransfeacuterases
sulfate et sulfo-conjugaison catalyseacutee par les sulfo-transfeacuterases meacutethyle glutathion aceacutetylehellip
III-3-Diffeacuterents types drsquoheacutepatotoxiciteacute
Lrsquoensemble des atteintes toxiques geacuteneacuteralement figureacutes au niveau heacutepatique sont regroupeacutes
sous le mot lrsquoheacutepatotoxiciteacute Ces atteints deacutepend freacutequemment de la nature du toxique la seacuteveacuteriteacute
de lrsquointoxication et ainsi du type drsquoexposition (aigueuml ou chronique) Steacuteatose les Heacutepatites
aigus (Neacutecrose Fibrose Cytolyse Cholestase) les Heacutepatites chroniques (Cirrhose) ainsi que les
dommages vasculaires biliaires et tumorales [31]
III-4-Hepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
La Doxorubicine est un agent important qui a un large spectre contre les tumeurs
humaines Cependant son utilisation dans la chimiotheacuterapie du cancer est limiteacutee agrave cause de son
toxiciteacute Sa structure chimique de base quinone son meacutetabolisme heacutepatique ainsi son
meacutecanisme drsquoaction induisent la formation des radicaux libre qui sont agrave lrsquoorigine de
lrsquohepatotoxiciteacute induite par ce meacutedicament Lrsquoinduction du stress oxydatif causeacute par la
geacuteneacuteration des radicaux libre provoque un deacuteseacutequilibre aux niveaux des enzymes antioxydant
endogegravenes Il a eacuteteacute mentionneacute que La Doxorubicine cause une augmentation des niveaux du
superoxyde dismutase (SOD) la catalase (CAT) et le glutathion peroxydase (GPx) de
cobayes [34]
Cependant ladministration dune dose unique de Doxorubicine diminue la teneur en cytochrome
P-450 et le glutathion dans le foie du rat et des niveaux eacuteleveacutes de glutathion ont eacuteteacute prouveacutee
pour proteacuteger les heacutepatocytes isoleacutes de la toxiciteacute induite par la Doxorubicine [35-36-37]
Cette perturbation dans le systegraveme enzymatique (antioxydant) se manifeste par la peroxydation
lipidique et loxydation des proteacuteines ce qui conduit agrave une leacutesion tissulaire heacutepatique
Partie I Synthegravese bibliographique
11
IV-Doxorubicine et stress oxydant
IV-1-Le stress oxydant
Pour mieux comprendre le pheacutenomegravene du stress oxydant il faut tout drsquoabord connaitre que
signifie les radicaux libres (RL) et qui peuvent ecirctre deacutefini autant qursquoespegraveces chimiques (partis de
moleacutecules des moleacutecules ou des atomes) contenant un ou plusieurs eacutelectrons non apparieacutes dans
leur couche externe [38] La preacutesence de cette eacutelectron non apparieacute permet agrave ces moleacutecules
drsquoavoir une grande instabiliteacute qui est exprimeacutee par une reacuteactiviteacute extrecircme et une vie tregraves courte
et qui leur permet de jouer un rocircle drsquoaccepteurs drsquoeacutelectrons en soustrairont les eacutelectrons agrave
drsquoautres moleacutecules cette perte drsquoeacutelectrons coiumlncide au processus de lrsquooxydation [39-40]
Alors que Le Stress Oxydant (SO) est actuellement deacutefini comme un deacuteseacutequilibre de la
balance entre les prooxydants et les antioxydants en faveur des premiers conduisant agrave une
perturbation du controcircle et de la signalisation redox des cellules etou agrave des dommages
moleacuteculaires Le systegraveme pro-oxydant comprend les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene (ERO) et de
lrsquoazote (ERN) Celles-ci sont composeacutees en grande partie de radicaux libres et de moleacutecules
non-radicalaires mais neacuteanmoins oxydantes qui comme les RL sont hautement reacuteactives
(Tableau 1) Une augmentation de la preacutesence des ERO et ERN est le reacutesultat drsquoune
augmentation de leur production etou drsquoune diminution du systegraveme antioxydant chargeacute de les
neutraliser [41]
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lOxygegravene
(ERO)
Espegraveces Reacuteactives deacuteriveacutees de lAzote (ERN)
Anion superoxyde O2deg- Oxyde nitrique NO
deg
Radical hydroxyle OHdeg Peroxynitrite ONOO
-
Peroxyde
dhydrogegravene
H2O2 Acide proxy-nitreux
ONOOH
Radical Peroxyle ROOdeg Dioxyde de nitrogegravene
NO2
Hydroperoxyde ROOH
Oxygegravene singulet 1O2
Ozone O3
Tableau 1 Principales espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene et de lrsquoazote [42]
Partie I Synthegravese bibliographique
12
IV-1-1-Sources des radicaux libres
Les ERO et ERN peuvent ecirctre soit de source exogegravene soit de source endogegravene Les
sources exogegravenes sont surtout drsquoorigines physique et chimique (par exemple les radiations X ou
gamma les UV [315-400 nm] la radiolyse de lrsquoeau les reacuteactions photochimiques )
Concernant les origines endogegravenes le principal preacutecurseur des ERO et ERN est lrsquoanion
superoxyde (O2deg-) provient de diffeacuterentes sources cellulaires (Figure 6) [43]
Lrsquoanion superoxyde peut ecirctre formeacute agrave partir des enzymes qui se retrouvent dans la paroi
vasculaire telle que les NADPH oxydases qui font intervenir la NADH ou la NADPH
Lrsquooxydation de lrsquoacide arachidonique lors de son meacutetabolisme par les lipo-oxygeacutenases ou les
cyclo-oxygenases permis la formation des hydro-peroxydases indispensables pour les
leucotriennes
La xanthine oxydase qui joue un rocircle tregraves important dans la production des RL tel que lanion
superoxyde et le Peroxyde drsquohydrogegravene lors de la perfusion ou de lrsquoischeacutemie [44]
Au niveau de la mitochondrie la reacuteduction de lrsquooxygegravene par les voies enzymatiques permet la
formation de lrsquoH2O2 qui subit une reacuteduction mono-eacutelectronique qui conduit agrave la production de
lrsquoanion superoxyde Ce dernier intervient dans drsquoautres reacuteactions en produisant le radical
hydroxyle [45]
Figure 6 Formation en cascade des diffeacuterentes espegraveces oxygeacuteneacutees
reacuteactives agrave partir du radical superoxyde [46]
Partie I Synthegravese bibliographique
13
IV-1-2-Pathologies induites par les radicaux libres
Les RL produisent des leacutesions au niveau des organes ces derniegraveres se traduisent par une
peroxydation des acides gras polyinsatureacutes (figure 7) en provoquent lrsquoalteacuteration des membranes
lysosomiales et mitochondriales Effectivement ce pheacutenomegravene conduit a une deacuteformation
membranaire sous forme de perceacutees ioniques [47]
La toxiciteacute des RL atteint preacuteciseacutement les proteacuteines porteuses drsquoun groupement
sulfhydryle Telle que les enzymes cellulaires en induisant des dommages majeurs qui
srsquoexpriment par des perturbations au niveau des reacuteactions biochimiques stimuleacute ces enzymes
Aussi lrsquoatteinte des tissus conjonctifs et preacuteciseacutement lrsquoacide hyaluronique et les micro-fibrilles
du collagegravene qui sont les constituants basiques de ces tissus Cette atteinte survient sous forme de
fibrose et de scleacuterose [48]
Enfin lrsquoatteinte des acides nucleacuteiques se fait au niveau des chromosomes en induisant une
peroxydation lipidique qui provoque des laissions au niveau de lrsquoADN (figure 8) avec
deacutenaturation en entraicircnant des cassures chromosomiques avec de graves conseacutequences sur la
Figure 7 Oxydation drsquoun phospholipide membranaire conduisant
soit agrave une reacuteaction en chaicircne de peroxydation lipidique soit agrave un
reacutearrangement moleacuteculaire
[53]
Partie I Synthegravese bibliographique
14
multiplication la reacuteplication ou la transmission du message geacuteneacutetique et donc sur la synthegravese
des proteacuteines Cela explique le grand nombre de maladies ougrave les RL sont accuseacute [49]
IV-1-3-Les systegravemes antioxydants
IV-1-3-1-Les systegravemes antioxydants enzymatiques
Les superoxydes dismutases (SOD)
Lrsquoeacutelimination des radicaux super-oxydases se fait par les SOD en dismutant le radicale en
H2O2 et en OH+ et OH- Les superoxydes dismutases se diffeacuterent en Mn SOD qui se trouve au
niveau des mitochondries le Cu Zn SOD au niveau du cytosol et des eacuterythrocytes [51]
Lactiviteacute des SOD est deacutependante des apports nutritionnels en cuivre et agrave un moindre degreacute en
zinc
2 H+ + 2 O2bull- H2O2 + O2
Les catalases
Elles se situent principalement au niveau des peroxysomes Elles catalysent la reacuteduction
du peroxyde dhydrogegravene H2O2 en Libeacuterant de loxygegravene et de leau mais elles ne lrsquoeacuteliminent
pas totalement en effet elles jouent un rocircle tregraves important en permettant deacute1iminer lexcegraves de
peroxyde dhydrogeacuteneacute afin que la reacuteaction de Fenton ne puisse pas samplifier et surtout en
preacutesence dions ferreux [52]
2 H2O2 2 H2O + O2
Figure 8 Leacutesions de lADN induites par les radicaux libres [50]
SOD
srarr
Catalase
Partie I Synthegravese bibliographique
15
Les glutathion peroxydases (GPX)
Les GPX connues sont des Enzymes agrave seacuteleacutenium Pour leur fonctionnement elles utilisent le
glutathion reacuteduit (GSH) comme cofacteur sur lequel elles transfegraverent Lrsquooxygegravene et le
transformant en glutathion oxydeacute (GSSG) Elles agissent en reacuteduisent le peroxyde dhydrogegravene
H2O2 et les hydro-peroxydes lipidiques [54]
2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O
ROOH + 2 GSH ROH + H2O + GSSG
Pour une bonne adaptation cellulaire ou une inactivation enzymatique la synthegravese de GPX est
controcircleacutee par la nature et lrsquointensiteacute du stress oxydant ainsi que lrsquoeacutelimination des radicaux libres
neacutecessite une coopeacuteration entre les SOD et les GPX (figure 9) car elles ont des fonctions
compleacutementaires les unes aux autres [55- 56]
Figure 9 Principaux systegravemes enzymatiques antioxydants impliqueacutes dans
le controcircle des ROS [50]
GPx
GPx
Partie I Synthegravese bibliographique
16
IV-1-3-2-Les systegravemes Antioxydant non enzymatiques
Vitamine E
La vitamine E est un Antioxydant liposoluble elle agit in vivo et in vitro elle se
transforme en radical Libres non toxique La vitamine E permet de diminuer la peroxydation
Lipidique dans la membrane cellulaire [60] Elle est tregraves active dans la reacutesistance agrave Lrsquooxydation
des LDL [58-59]Lors de la neutralisation des radicaux libres crsquoest la vitamine C qui assure la
reacuteduction de la vitamine E [57]
Vitamine C
La vitamine C agit peut in vitro contrairement in vivo La vitamine E est reacutegeacuteneacutereacutee par la
vitamine C sous forme reacuteduite cette action est catalyseacutee par la deacuteshydroascorbate reacuteductase qui
fait intervenir le glutathion comme cofacteur [61] Elle reacuteagit avec les espegraveces reacuteactives de
lrsquooxygegravene comme (HObull) ou (O2
bull-) Elle aide agrave preacutevenir lrsquooxydation lipidique [62]
Le b-carotegravene
La principale source du B-carotegravene est lrsquoalimentation il peut agir comme un preacutecurseur
pour la vitamine A Aussi il a le pouvoir de capter loxygegravene singulet sous faible pression
doxygegravene et il soppose agrave la geacutenotoxiciteacute de nombreux agents en proteacutegeant les structures
cellulaires contre lagression oxydante [60]
Glutathion
Le glutathion joue un ro1e majeur dans la protection des lipides des proteacuteines et des acides
nucleacuteiques contre loxydation [63]
En situation de stress oxydant son rocircle protecteur et deacutetoxifiant reacutesulte principalement de sa
fonction de coenzyme des GPX [64]
GSH + OHbull rarr GS
bull + H2O
2GSbull rarr GSSG
Partie I Synthegravese bibliographique
17
IV-4-Doxorubicine et stress oxydatif
Lrsquohypothegravese du deacuteveloppement drsquoun stress oxydatif induit par un traitement aux
anthracyclines a eacuteteacute largement documenteacutee Lrsquoaugmentation de la production de radicaux libres
associeacutee agrave une diminution des systegravemes de deacutefense antioxydant serait en partie agrave lrsquoorigine des
atteintes irreacuteversibles observeacutees aux diffeacuterents niveaux [65]
IV-4-1-Formation drsquoespegraveces activeacutees de lrsquooxygegravene lors du meacutetabolisme des anthracyclines
Les anthracyclines sont capables drsquoinduire une production accrue des radicaux libres
oxygeacuteneacutes du fait de
leur structure de type quinone pouvant subir une reacuteduction catalyseacutee par les flavines
reacuteductases (NADPH-cytochrome P-450 reacuteductase NADH deacuteshydrogeacutenase) pour aboutir agrave la
formation drsquoun deacuteriveacute semi-quinone radicalaire par le gain dun eacutelectron Ce deacuteriveacute peut lui
mecircme subir une reacuteduction en hydroquinone ou retourner agrave la forme quinone en ceacutedant son
eacutelectron ceacutelibataire agrave lrsquooxygegravene moleacuteculaire produisant ainsi des radicaux superoxydes
(O2bull-
) qui sera eacutegalement oxydeacute par le superoxyde dismutase pour former du peroxyde
drsquohydrogegravene (H2O2) A ce stade le
(H2O2) peut entraicircner la formation de radicaux hydroxyles (OHbull) un des radicaux libres les
plus reacuteactifs et destructifs mais peut aussi ecirctre eacutelimineacute par la catalase et la glutathion
peroxydase [28]
Une deuxiegraveme voie de geacuteneacuteration de radicaux libres par les anthracyclines fait intervenir la
formation drsquoun complexe organomeacutetallique entre les anthracyclines et le fer (figure 10) Au
sein de la cellule lrsquoion ferrique Fesup3⁺ libre libeacutereacute de ses sites de stockage transferrine et
ferritine par lrsquoattaque des anthracyclines se lie agrave trois moleacutecules drsquoanthracyclines pour
former un complexe tregraves stable Fesup3 (anthracyclines) sup3 Ce complexe peut subir un cycle
interne drsquooxydoreacuteduction donnant naissance agrave un complexe radicalaire Fesup2⁺ndash
(anthracyclines) sup3 Ce dernier peut ceacuteder son eacutelectron suppleacutementaire agrave lrsquooxygegravene
moleacuteculaire et aboutir ainsi agrave la formation des radicaux (O2bull-
) [66]
Partie I Synthegravese bibliographique
18
Figure 10 Production des radicaux libres par reacuteaction enzymatique
doxydoreacuteduction de la fonction quinone des anthracyclines [67]
Partie I Synthegravese bibliographique
19
V- Les Polypheacutenols
Les polypheacutenols sont des moleacutecules syntheacutetiseacutees par les veacutegeacutetaux Ils appartiennent agrave leur
meacutetabolisme secondaire et participent agrave leur deacutefense contre les agressions environnementales Ce
sont des phyto-micronutriments et geacuteneacuteralement des pigments responsables des teintes
automnales des feuilles et des couleurs des fleurs et fruits (jaune orange rouge) Crsquoest une
classe constitueacutee drsquoenviron 8 000 composeacutes diviseacutes en plusieurs cateacutegories [69] Ils repreacutesentent
toutes un point commun la preacutesence dans leur structure drsquoau moins un cycle aromatique agrave 6
carbones lui-mecircme porteur drsquoun nombre variable de fonctions hydroxyles (OH) [68]
On les trouve geacuteneacuteralement dans la nourriture les sources de nourriture les plus importantes sont
les fruits et des leacutegumes theacute vert theacute noir vin rouge cafeacute chocolat des olives et huiles dolive
extra vierges qui contiennent au moins 36 structures des composeacutes pheacutenoliques Les herbes et les
eacutepices les eacutecrous et les algues sont eacutegalement potentiellement significatifs pour fournir certains
polypheacutenols Quelques polypheacutenols sont speacutecifiques agrave la nourriture particuliegravere (flavanones en
agrumes isoflavones dans le soja lacide chlorogeacutenique et les petites quantiteacutes dautre acides
hydroxycinnamique plusieurs glycosides de querceacutetine et anthocyanines dans les pommes) [70-
71-72-73] Elles sont subdiviseacutees en groupes (figure 11) par le nombre drsquoanneaux pheacutenoliques et
des eacuteleacutements structuraux qui lient ces anneaux [74]
Figure 11 Classification of dietary polypheacutenols [75]
Partie I Synthegravese bibliographique
20
Les acides pheacutenoliques
Les stilbenes
Les alcools pheacutenoliques
Les tanins
Lignans
Les flavonoiumldes
V-1-Les flavonoiumldes
Les flavonoiumldes sont les polypheacutenols les plus abondants dans les reacutegimes humains ils
sont principalement diviseacutes en
anthocyanines deacuteriveacute danthocyanidines glycosyleacutees preacutesent en fleurs coloreacutes et dans
les fruits
les anthoxanthins un groupe de composeacutes sans couleur encore diviseacute en plusieurs cateacutegories
incluant Flavones flavans flavonols flavanols isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes flavanones
et leurs glycosides
Les flavonols sont principalement repreacutesenteacute par la myriceacutetine le fisetin la querceacutetine et le
kaempferol [76]
Les flavonoiumldes ont leacutepine dorsale C6-C3-C6 structurale geacuteneacuterale en laquelle les deux uniteacutes
C6 sont de nature pheacutenolique [77]
V-1-1-Les Isoflavones Neacuteo-flavonoiumldes et Chalcones
Les isoflavones ont leur anneau B attacheacutees agrave la position C3 de lanneau C Elles sont la
plupart du temps trouveacutees dans la famille leacutegumineuse des plantes ils on un grand impact sur la
santeacute humaine [78-79]Toutes les aglycones disoflavone sont la plupart du temps trouveacutees en
tant que 7-O - des glucosides et 6- O - malonyl-7- O - des glucosides
Les Neoflavonoiumldes ne sont pas souvent trouveacutes aux plantes de nourriture mais le
dalbergin qui est le neoflavone le plus commun et le plus distribueacute dans le royaume des plantes
[80]
Les chalcones danneau ouvert sont trouveacutees dans les fruits tels que les pommes ainsi que dans
Les houblons ou les biegraveres [81-82]
Partie I Synthegravese bibliographique
21
V-1-2-Flavones Flavonols flavanones et Flavanonols
Les Flavones sont structurellement tregraves proches des flavonols la diffeacuterence provenant de
lrsquoabsence de Lrsquohydroxyle en C3 [83] Les flavonols sont des composeacutes flavonoiumldes largement
Reacutepandus La myriceacutetine la querceacutetine lrsquoisorhamneacutetine et le kaempferol sont la plupart du
temps preacutesents sous forme drsquoO-glycosides La conjugaison est le plus souvent en position 3 du
noyau aromatique C bien que des substitutions en positions 5 74rsquo3rsquo et 5rsquo soient possibles Le
nombre drsquoaglycones est assez faible mais il existe un tregraves grand nombre de conjugueacutes [84]
Les flavanones sont les premiers produits de la voie de synthegravese des flavonoiumldes Elles
sont caracteacuteriseacutees par lrsquoabsence de la double liaison entre C2 et C3 et par la preacutesence drsquoun centre
de chiraliteacute en C2 [85-86]
V-1-3-Les flavan-3-ols
Les flavan-3-ols sont la cateacutegorie de flavonoiumldes la plus complexe Ces composeacutes vont
des simples monomegraveres(+)-cateacutechine et son isomegravere (ndash)-eacutepicateacutechine jusqursquoaux oligomegraveres et
polymegraveres de pro-anthocyanidines Les pro-anthocyanidines sont formeacutees de la cateacutechine et de
lrsquoeacutepicateacutechine avec des couplages oxydatifs entre les positions C4 de lrsquoheacuteteacuterocycle et C6 ou C8
du monomegravere adjacent Les oligomegraveres de procyanidines sont formeacutes de 2 agrave 5 uniteacutes de
cateacutechines ou drsquoeacutepicateacutechines les polymegraveres eacutetant formeacutes de 6 uniteacutes ou plus De plus les
flavan-3-ols peuvent ecirctre esteacuterifieacutes avec lrsquoacide gallique ou bien hydroxyleacutes pour former des
gallo-cateacutechines (eacutepicateacutechine gallate eacutepigallo-cateacutechine eacutepigallo-cateacutechine gallate) et des
gallo-tanins [87] (Figure 12)
Partie I Synthegravese bibliographique
22
V-2 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes
Labsorption des flavonoiumldes libeacutereacutes de la nourriture par la mastication deacutependra de ses
proprieacuteteacutes physico-chimiques Les flavonoiumldes peuvent ecirctre soit absorbeacutes par le petit intestin
ou doivent aller aux deux points avant lrsquoabsorption Sa deacutependre de la structure du flavonoiumlde
cest-agrave-dire srsquoil est glycoside ou aglycone Les flavonoiumldes Aglycones peuvent ecirctre facilement
absorbeacutes par le petit intestin alors que les flavonoiumldes glycosides doivent ecirctre convertis en
forme aglycan
Les flavonoiumldes glucosides hydrophile tel que la querceacutetine sont transporteacutes agrave travers lrsquointestin
grecircle par (lintestinal Na+- Co-transporter deacutependant de glucose) (SGLT1) [89]
Un meacutecanisme alternatif suggegravere que les flavonoiumldes glucosides sont hydrolyseacutes par lhydrolase
de phloridzin de lactase (LPH) et par b-glucosidase sur la membrane exteacuterieure de la brosse de
Figure 12 Les structures des flavonoiumldes [88]
Partie I Synthegravese bibliographique
23
lrsquointestin grecircle (le petit intestin) Plus tard laglycone libeacutereacutee peut ecirctre absorbeacute par lui mecircme
[90]
Les glycosides qui ne sont pas des substrats pour ces enzymes sont transporteacutes vers les deux
points ougrave les bacteacuteries ont des capaciteacutes pour les hydrolyser (les flavonoiumldes glycosides) mais
simultaneacutement ils deacutegradent eacutegalement les flavonoiumldes aglycones libeacutereacutees [91] Apregraves
lrsquoabsorption les flavonoiumldes sont conjugueacutes dans le foie (figure 13) par glucuronidation
sulfatation ou meacutethylation ou meacutetaboliseacutes agrave des plus petits composeacutes pheacutenoliques [92]En raison
de ces derniegraveres reacuteactions de conjugaison aucuns flavonoiumldes aglycones libres ne peuvent ecirctre
trouveacutes en plasma ou urine excepteacute la cateacutechine [93]
Les flavonoiumldes seacutecreacuteteacutes avec la bile dans lintestin et ceux qui ne peuvent pas ecirctre absorbeacute par
lrsquointestin grecircle sont deacutegradeacutes dans les deux points par la flore microbienne intestinale qui
deacutecompose eacutegalement la structure de lrsquoanneau des flavonoiumldes [94]
Figure13 Le meacutetabolisme des flavonoiumldes [95]
Partie I Synthegravese bibliographique
24
V-3-Les activiteacutes biologiques des polypheacutenols
V-3-1-Activiteacute Heacutepato-protective
Les anthocyanines ont un grand effet preacuteventif contre les diverses maladies il a eacuteteacute
deacutemontreacute que lrsquo anthocyanine cyanidin-3-O -120573-glucoside (C3G) augmente lexpression de la
glutamate-cysteacuteine ligase catalytique Gclc heacutepatique par laugmentation des niveaux de AMPc
pour activer la proteacuteine kinase A (PKA) qui a son tour reacutegule la phosphorylation d AMPc
lrsquoeacuteleacutement de reacuteponse lient des proteacuteines (CREB) pour promouvoir CREB-DNA-binding et
augmenter lrsquoexpression de Gclc Qui entraicircne une diminution dans les niveaux des ROS et la
signalisation pro-apoptotique En outre le traitement C3G abaisse la peroxydation des lipides
heacutepatiques inhibe la libeacuteration de cytokines pro-inflammatoires et protegravege contre le
deacuteveloppement dune steacuteatose heacutepatique [96]
La silymarine issue de chardon marie est un flavonoiumlde ayant trois composants
structurales silydianine silibinin et silychristine extraites des graines et des fruits stimule
lactiviteacute enzymatique de lARN polymeacuterase ADN-deacutependante 1 et la biosynthegravese subseacutequente de
lARN et des proteacuteines entraicircnant la biosynthegravese dADN et la prolifeacuteration cellulaire conduisant
agrave la reacutegeacuteneacuteration du foie seulement dans le foie endommageacute [97]
Ainsi qursquoil Augmente la prolifeacuteration des heacutepatocytes en reacuteponse agrave FB1 (Fumonisin B1 une
mycotoxine produite par des verticillioides de Fusarium) et induits la mort cellulaire sans
modulation de la prolifeacuteration cellulaire dans les foies normaux Les proprieacuteteacutes
pharmacologiques du silymarine impliquent la reacutegulation de la permeacuteabiliteacute de la membrane
cellulaire et de lrsquointeacutegriteacute et linhibition des leucotriennes le balayage des ROS la suppression
de lActiviteacute de NF-120581B la deacutepression des proteacuteines kinases et la production du collagegravene [98]
La Silymarine a des applications cliniques dans traitement de la cirrhose des dommages
ischeacutemiques et de lheacutepatite toxique induit par de diverses toxines comme aceacutetaminophen et les
champignons toxiques [99]
De mecircme dans une expeacuterience in vivo les flavonoiumldes agrave des doses orales de 50 100 et 200
mgkg reacuteduit de faccedilon significative les taux dAST ALT proteacuteines totaux et lalbumine dans le
seacuterum et lhydroxy-proline et de lacide sialique dans le foie Les examens histo-pathologiques
ont aussi reacuteveacuteleacute lameacutelioration dans le foie endommageacute avec le traitement des flavonoiumldes [100]
Partie I Synthegravese bibliographique
25
V-3-2-Lrsquoactiviteacute antioxydante
Les antioxydants sont deacutefinis comme des composeacutes qui peuvent retarder inhiber ou
empecirccher loxydation du mateacuterielles oxydables par les radicaux libres et en diminuant le stress
oxydatif [101]
V-3-2-1 Les composeacutes pheacutenoliques comme piegraveges agrave radicaux libres et cheacutelateurs de meacutetal
Les composeacutes pheacutenoliques (POH) agissent comme accepteurs des radicaux libres et des
disjoncteurs de chaicircne Ils interfegraverent avec loxydation des lipides et dautres moleacutecules par don
rapide drsquoun atome dhydrogegravene aux radicaux (R)
R + POH rarr RH + PO(1)
Le radical pheacutenoxy intermeacutediaires (PO) son relativement stables en raison de la reacutesonance et
donc une nouvelle reacuteaction en chaicircne nest pas facilement initieacute En outre les Radicaux pheacutenoxy
intermeacutediaires agissent eacutegalement comme seacuteparateurs de route de propagation par reacuteaction avec
dautres radicaux libres
PO + R
rarr POR (2)
Les Composeacutes pheacutenoliques possegravedent la structure chimique ideacuteale pour les activiteacutes pieacutegeur des
radicaux libres parce quils ont
les groupes hydroxyles pheacutenoliques qui sont enclins agrave faire don dun atome dhydrogegravene
ou deacutelectron agrave un radical libre
eacutetendue systegraveme aromatique conjugueacute pour deacutelocaliser un eacutelectron non apparieacute [102-
103]
Plusieurs relations entre structure et potentiel de reacuteduction ont eacuteteacute eacutetablies comme suit
pour les flavonoiumldes les principaux facteurs qui deacuteterminent la capaciteacute de pieacutegeur de
radicaux [104-105] sont
lortho-dihydroxy structure sur le cycle B qui a la meilleure proprieacuteteacute eacutelectro-donneuse et
confegravere une plus grande stabiliteacute agrave la forme radicale et participe agrave deacutelocalisation des eacutelectrons
la 23-double liaison avec une fonction 4-oxo dans lanneau C qui est responsable de
deacutelocalisation des eacutelectrons de lanneau B
les 3- et 5-groupes hydroxyle avec la fonction 4-oxo dans les anneaux A et C qui sont
essentiels pour un maximum potentiel pieacutegeur de radicaux
le groupe 3-hydroxyle est important pour lactiviteacute antioxydante Les 3-glycosylations
reacuteduit leur activiteacute lorsque ils sont compareacutees avec aglycones correspondantes
Partie I Synthegravese bibliographique
26
La querceacutetine est un flavonol qui possegravede tous les facteurs deacutecrits dans (B) Les anthocyanes sont
particuliegraverement reacuteactifs envers ROSRNS en raison de leur structure chimique particuliegravere de
carence deacutelectrons Comme alternative proprieacuteteacute antioxydante certains composeacutes pheacutenoliques
avec dihydroxy groupes peuvent conjugueacutees les Meacutetaux de transition empecircchant le meacutetal-
induit la formation de radicaux libres
Les ions des meacutetaux redox actifs comme Cu+ ou Fe2+ interagissent avec le peroxyde
dhydrogegravene (H2O2) Par la reacuteaction de Fenton chimie (comme illustreacute dans la reacuteaction 3 ci-
dessous) pour former des radicaux hydroxyle (OH) Qui est le plus reacuteactive ROS connu pour
ecirctre capable Drsquoinitier des reacuteactions en chaicircne des radicaux libres en faisant abstraction de
lhydrogegravene agrave partir de presque nimporte quelle moleacutecule les Composeacutes pheacutenoliques avec
cateacutecholate et groupes gallate peut inhiber le meacutetal-induit la formation du radical oxygegravene Soit
par coordination avec le Fe2+ et le renforcement de lauto-oxydation de Fe2+ (comme illustreacute dans
la reacuteaction 4 ci-dessous) ou la formation de complexe inactif avec le Cu2+ Fe2+ ou le Cu+
relativement avec faible interaction [106-107]
Lattachement dions meacutetalliques agrave la moleacutecule de flavonoiumldes peuvent ecirctre de 34-O-groupes
diphenolic dans le cycle B 34 ou 35-O-groupes diphenolic et le ceacutetol structures 4-ceacuteto 3-
hydroxy ou 4-ceacuteto 5-hydroxy groupes dans le cycle C [108-109-110]
H2O2 + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + OH + OH- (3)
(4) [111]
Theacuteoriquement ces deux actions Anti-oxydantes peuvent entraicircner une reacuteduction des
concentrations de leacutetat stationnaire des radicaux libres et espegraveces oxydantes
En conseacutequence loxydation subseacutequente des moleacutecules cibles tels que les lipides les proteacuteines
et les acides nucleacuteiques est diminueacutee Baseacute sur ces capaciteacutes potentielles des eacutetudes
Partie I Synthegravese bibliographique
27
approfondies ont deacutemontreacute les activiteacutes Anti-oxydantes des composeacutes pheacutenoliques naturels en
geacuteneacuteral dune multitude de systegravemes ex vivo et biochimiques [112]
V-3-2-2 Activiteacute pro-oxydante de composeacutes pheacutenoliques
Il est inteacuteressant de noter que certains antioxydants pheacutenoliques peuvent initier un
processus dauto oxydation et se comportent comme prooxydants [104] Sous certaines
conditions Au lieu de reacutesilier une reacuteaction radicalaire en chaicircne par reacuteaction avec un second
radical le radical pheacutenoxy peut eacutegalement interagir avec loxygegravene et produire des quinones (P =
O) et lanion superoxyde (O2-) comme illustreacute ci-dessous [113]
PO + O2rarr P=O + O2- (5)
Neacuteanmoins les ions de meacutetaux de transition pourraient aussi induire une activiteacute pro-oxydante
des antioxydants pheacutenoliques comme il est deacutemontreacute par les reacuteactions suivantes [114]
Cu2+ or Fe3+ + POH rarr Cu+ or Fe2+ + PO + H+ (6)
PO + RH rarr POH + R (7)
R + O2 rarr ROO (8)
ROO + RH rarr ROOH + R (9)
ROOH + Cu+ or Fe2+ rarr Cu2+ or Fe3+ + RO + OH- (10)
Il a eacuteteacute constateacute quun antioxydant pheacutenolique se comportent comme pro-oxydants dans les
conditions qui faveur leur auto-oxydation par exemple agrave pH eacuteleveacute avec des concentrations
eacuteleveacutees dions de meacutetaux de transition et de la moleacutecule doxygegravene preacutesent Petits composeacutes
pheacutenoliques qui sont facilement oxydeacutes telles que la querceacutetine lacide gallique possegravedent
lactiviteacute pro-oxydant alors que les composeacutes pheacutenoliques de poids moleacuteculaire eacuteleveacute comme
condenseacutee et tanins hydrolysables ont peu ou pas dactiviteacute pro-oxydant [115]
V-3-3-Lrsquoactiviteacute anti inflammatoire
En 1980 Baumann et autre son rapporteacute pour la premiegravere fois que Les polypheacutenols
empecircchent la peroxydation des Acides amineacutees Deacute lors plusieurs chercheurs ont rapporteacute que
apigeacutenine Querceacutetine eacutepigallocatechin et le resveratrol empecircchent lactiviteacute de cyclooxygenase
au niveau de la transcription aussi bien quau niveau denzymes [116-117] Ainsi lrsquoinhibition
de cyclooxygenase par des polypheacutenols peut expliquer ces effets anti-inflammatoires ce qui
reacuteduit la synthegravese de PGs
Partie I Synthegravese bibliographique
28
Blay et autres [118] rapporteacute que les isoflavones (genistein Daidzein et glycitein) modulent
lexpression de beaucoup de gegravenes principaux dans linflammation y compris lrsquoenzyme
cyclooxygenase et il a eacuteteacute signaleacute que linhibition de La synthegravese de PGs par des macrophages
est eacutegalement induite par resveratrol et tyrosol [119-120]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
29
Mateacuteriels et meacutethodes
I- La plante
Dans cette eacutetude on agrave utiliseacutee lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp ce genre de
plante se deacuteveloppe en Afrique du Nord la reacutecolte est reacutealiseacutee agrave la fin du mois de Mai 2008
Cette plante a eacuteteacute authentifieacutee par Dr Sarri (deacutepartement de biologie universiteacute de Msila
Algeacuterie)
Classification
Kingdom Plantae
Subkingdom Tracheobionta
Superdivision Spermatophyta
Division Magnoliophyta
Class Mgnoliopsida
Subclass Rosidae
Order Fabales
Family Fabaceae
Genus Genista
Species Genista sp
II-Expeacuterimentations animale
II-1-Animaux et conditions drsquoheacutebergement
Les animaux drsquoexpeacuterience sont des rats males de souche Wistar Albinos pesant entre (150-
200) g Degraves leur reacuteception les rats sont placeacutes aleacuteatoirement en groupe de 6 dans des cages
standard pour une peacuteriode drsquoacclimatation (2 semaines) avant drsquoecirctre utiliseacutes dans les diffeacuterentes
expeacuteriences Pendant cette peacuteriode les animaux ont un accegraves libre agrave la nourriture et agrave lrsquoeau et sont
maintenus dans une animalerie agrave tempeacuterature constante soumis agrave un cycle de lumiegravereobscuriteacute
de 1212h
II-2-Toxiciteacute aigue par la Doxorubicine
Rats ont eacuteteacute diviseacutes en 6 groupes (n=6)
(T) Controcircle groupe les rats non traiteacutes
(E50) traitement pendant 10 jours avec lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp agrave la
dose 50mgkg (par gavage)
(D) group traiteacute par Doxorubicine une seule injection intrapeacuteritoneacuteale (IP) agrave la dose
15mgkg au 7eacuteme jours du traitement [121]
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
30
(E50+D) preacuteventif reccediloit lrsquoextrait butanolique pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration
drsquoune mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquo au 10 egraveme jour par lrsquoextrait
(VE) traitement pendant 10 jours avec la vit E (100mgkg) par gavage
(VE+D) preacutetraitement avec la vit E pendant 7 jours au 7 egraveme jour lrsquoadministration drsquoune
mono-prise de la DOXO (15 mgkg) (IP) traitement jusqursquoau 10 egraveme jour par la vit E
Apregraves le traitement les rats sont sacrifieacutes par dislocation cervicale et les foies sont
immeacutediatement preacuteleveacutes pour lrsquoanalyse des paramegravetres du stress oxydant Le preacuteleveacutes du sang se
fait agrave travers le sinus reacutetro-orbital au niveau de lrsquoœil des rats Le sang reacutecupeacutereacute est
immeacutediatement centrifugeacute agrave 4000 tmin pendant 10 minutes agrave 10degC centrifugeuse pour lrsquoanalyse
des paramegravetres biochimiques
III- Dosage des paramegravetres du stress oxydant
III-1-Dosage de la Peroxydation lipidique
La peroxydation lipidique dans le foie est eacutevalueacutee par le dosage de malondialdehyde
(MDA) selon la meacutethode drsquoUchiyama and Mihara (1978) [122] Le MDA est lrsquoun des produits
terminaux de la deacutecomposition des acides gras polyinsatureacutes (PUFA) sous lrsquoeffet des radicaux
libres libeacutereacutes au cours du stress En milieu acide et agrave chaud (pH 2 agrave 3 100 degC) une moleacutecule de
MDA est condenseacutee avec deux moleacutecules de thiobarbiturique (TBA) pour former un complexe
coloreacute en rose (lecture agrave 532 nm)
Pour le dosage du MDA 20 du foie est additionneacute agrave une solution de KCl (115 ) puis
broyage par un homogeacuteneacuteiseur de Dounce (Kontes Glass companyan ISO-9001 steered firm
New Jersey USA) Agrave 05 ml de lrsquohomogeacutenat 05 ml drsquoacide phosphorique 20 et 1 ml drsquoacide
thiobarbiturique (TBA) 067 sont additionneacutes Le meacutelange est chauffeacute agrave 100 degC pendant 45
minutes refroidi puis additionneacute de 4 ml de n-butanol Apregraves centrifugation de 15 minutes agrave
3000 toursminute lrsquoabsorbance est deacutetermineacutee sur le surnageant au spectrophotomegravetre agrave 532
nm
III-2-Dosage du glutathion (GSH)
Le dosage du GSH est baseacute sur la meacutethode colorimeacutetrique drsquoEllman (1959) [123] Le
dosage de glutathion est baseacute sur la reacuteaction drsquooxydation du GSH par lrsquoacide 5 5rsquo- Dithiobis 2-
nitrobenzoiumlque (DTNB) libeacuterant ainsi lrsquoacide thionitrobenzoiumlque (TNB) absorbant agrave 412 nm
Pour ce dosage un gramme de chaque organes (frais ou congeleacute) est homogeacuteneacuteiseacute dans trois
volumes de TCA 5 agrave lrsquoaide drsquoun broyeur de Dounce puis centrifugeacute agrave 2000 rpm 50 μl de
surnageant sont dilueacutes dans 10 ml de tampon phosphate (01 M pH 8) Agrave 3 ml du meacutelange de
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
31
dilution 20 μl de DTNB (001 M) sont additionneacutes Lrsquoabsorbance est lue agrave 412 nm contre un
blanc preacutepareacute dans les mecircmes conditions avec le TCA 5
III-3-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la GPx
Pour estimer lactiviteacute enzymatique de la glutathion peroxydase nous avons utiliseacute la
meacutethode de Flohe et Gunzler (1984) [124]qui reposent sur la reacuteduction de lrsquoH2O2 en preacutesence
de glutathion reacuteduit (GSH) qui se transforme en une (GSSH) en preacutesence de la GPx selon la
reacuteaction suivante
H2O2 + 2GSH GSSH + 2H2O
Incubation de 02ml de lrsquohomogeacutenat avec 04ml de GSH (01mM) et 02ml de solution
TBS (Tris 50mM Na Cl 150mM PH 74) dans un bain-marie agrave 25 deg C pendant 5 minutes
Ajouteacutee 02 ml de H2O2 (13 mM) laisse agrave interagir pendant 10 minutes puis ajouter 1 ml de
TCA (1) Le meacutelange est placeacute dans la glace pendant 30 minutes Apregraves avoir proceacutedeacute de
centrifugation Prendre 048 ml de surnageant et ajouteacute agrave sa 22ml de la solution TBS et 032 ml
de solution DTNB (1 mM) Apregraves 5 minutes lrsquoabsorbance est lue agrave 412nm
III-4-Evaluation de lrsquoactiviteacute enzymatique de la catalase (CAT)
Lrsquoactiviteacute enzymatique de CAT est deacutetermineacutee par la meacutethode de Clairborne (1985)
[125] Le Principe est baseacute sur la disparition de lrsquoH2O2 en preacutesence de la source enzymatique agrave
25 Cdeg Selon la reacuteaction suivante
2 H2O2 2 H2O + O2
Un meacutelange est constitueacute de 1 ml de tampon phosphate (KH2PO4 01 M pH 72) 0975 ml de
H2O2 fraicircchement preacutepareacute (0091 M) et de 0025 ml de la source drsquoenzyme (le cytosol)
Lrsquoabsorbance est lue agrave 560nm chaque minute pendant 2 minutes et lrsquoactiviteacute enzymatique est
calculeacutee en terme drsquouniteacute internationale par minute et par gramme de proteacuteine (UI ming de
proteacuteine) selon la formule
UIg= (23033T) times (logA1A2) g de proteacuteine
A1 Absorbance agrave la premiegravere minute
A2 Absorbance agrave la deuxiegraveme minute
T Intervalle de temps en minute
GPx
Catalas
e
Partie II Mateacuteriels et meacutethodes
32
IV- Dosage des paramegravetres biochimiques
IV -1-Preacuteparation de seacuterum et le test de la fonction heacutepatique
Apregraves les diffeacuterents traitements les rats sont deacutecapiteacutes par dislocation cervicale le sang
collecter dans des tubes non heacuteparines puis centrifuger agrave 3000 tpm pendant 10 min pour
reacutecupeacuterer le seacuterum Les activiteacutes enzymatiques de lrsquoASAT et de LrsquoALAT biomarqueurs de la
fonction heacutepatique sont deacutetermineacutees par colorimeacutetrie en utilisant des Kits du commerce
(SPINREACT SPAIN) Le pyruvate ou lrsquooxaloaceacutetate formeacutes sont doseacutes sous forme de leurs
deacuteriveacutes 24-dinitropheacutenylhydrazones
IV -2-Dosage du cholesteacuterol total
Dans notre eacutetude le cholesteacuterol a eacuteteacute deacutetermineacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique Apregraves hydrolyse enzymatique puis oxydation lrsquoindicateur quinone-imine formeacute
agrave partir du peroxyde drsquohydrogegravene et de lrsquoamino 4 antipyrines en preacutesence du pheacutenol et de
peroxydase permet la quantification du cholesteacuterol Lrsquointensiteacute de la coloration de la quinone-
imine mesureacutee agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de cholesteacuterol preacutesente
dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
IV -3-Dosage des triglyceacuterides
Le dosage des triglyceacuterides a eacuteteacute effectueacute suivant une meacutethode enzymatique
colorimeacutetrique quantifiant le glyceacuterol libeacutereacute apregraves action de la lipase Lrsquointensiteacute de la coloration
de la quinone imine mesureacute agrave 500 nm est directement proportionnelle agrave la quantiteacute de
triglyceacuterides contenue dans lrsquoeacutechantillon du seacuterum
V- Evaluation statistique
Les reacutesultats sont donneacutes sous forme de moyennes et eacutecart-types Lrsquoeacutevaluation statistique
est effectueacutee en utilisant le test t de Student La valeur trouveacutee par le calcul du t peut affirmer
que les populations sont diffeacuterentes avec un risque drsquoerreur p tel que
p lt 005 = la diffeacuterence est significative
p lt 001 = la diffeacuterence est significative
p lt 0001 = la diffeacuterence est tregraves hautement significative
ns = la diffeacuterence est non significatif par apport au group teacutemoin
Le calcul statistique est reacutealiseacute par SPSS 130
Partie III Reacutesultats et discussion
33
I-Interpreacutetation des reacutesultats
I-1-Effet de la Doxorubicine sur la fonction heacutepatique et lrsquoaction heacutepatoprotectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Lrsquoeffet de la Doxorubicine sur les fonctions heacutepatiques avec ou sans lrsquoextrait butanolique
et la VE est illustreacute par la figure 14 Sur cette figure on constate une eacuteleacutevation tregraves significative
(plt 0001) du taux seacuterique drsquoAST chez les rats traiteacutes par DOXO contre le groupe teacutemoin non
traiteacute
Lrsquoadministration de lrsquoextrait temporise lrsquoeffet de la Doxorubicine et normalise la valeur de cette
enzyme contre le groupe traiteacute par DOXO seulement (plt 001) Chez le groupe traiteacute par la VE
et la DOXO nous avons constateacute une diminution significative du taux seacuterique drsquoAST (p lt
001) Les mecircmes remarques pour les variations de lrsquoALT avec lrsquoextrait butanolique de plante
Genista sp Et la VE preacuteservent le foie contre la toxiciteacute provoqueacutee par la DOXO
Figure 14 Effet de la Doxorubicine et lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
sur la fonction heacutepatique et sa libeacuteration des transaminases ASAT et ALAT Les
valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
20
40
60
80
100
120
AST ALT
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
IUL
Partie III Reacutesultats et discussion
34
I-2-Effet de la Doxorubicine sur cholesteacuterol et triglyceacuterides et lrsquoaction protectrice de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Selon les reacutesultats preacutesenteacutes dans la figure 15 on distingue que le taux du cholesteacuterol
augmente significativement (plt 001) chez les rats traites par la Doxorubicine par rapport au
groupe teacutemoin Par contre le traitement des rats par lrsquoextrait butanolique (50mgkg) + DOXO
(ou par la VE) a temporiseacute significativement (plt 001) lrsquoeffet de la DOXO et il a normaliseacute le
taux du cholesteacuterol
Les mecircmes remarques pour les variations des triglyceacuterides une eacuteleacutevation significative (plt
0001) du taux des triglyceacuterides chez les rats traiteacute par la DOXO seule Lrsquoextrait butanolique
reacuteduit ces taux Ce qui prouve que notre extrait butanolique a un effet efficace diminuant
drsquoexcegraves du cholesteacuterol et des Triglyceacuterides dans le sang
Figure 15 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp et la vitamine E sur le taux du cholesteacuterol et triglyceacuteride chez les
deacutefeacuterents lots Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart type Plt 001
Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
a
b
b
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
cholesterole triglyceride
T
E50
VE
D
E50+D
VE+D
gd
l
Partie III Reacutesultats et discussion
35
I-3-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur la peroxydation lipidique
La figure 16 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur la variation du MDA dans le foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait
Nous avons constateacute (dans le foie) une eacuteleacutevation tregraves hautement significative (p lt 0001) drsquo
MDA chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par ailleurs aucune
variation significative du MDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant DOXO et traiteacutes par
lrsquoextrait (nrsquoont aucune diffeacuterence significative avec celle obtenue avec le teacutemoin normal) Ce
reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
Le preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique diminue lrsquooxydation des lipides chez les rats et
normalise la valeur du MDA compareacute au groupe DOXO
Figure 16 Influence de lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp sur la concentration heacutepatique en MDA Les valeurs sont donneacutees en
moyenne plusmn Ecart type Plt 001 Plt 0001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
05
1
15
2
25
3
35
T E50 VE D E50+D VE+D
nm
ol
g t
issu
e
Partie III Reacutesultats et discussion
36
I-4-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur le GSH
Au niveau de la figure 17 Nous avons remarqueacute au niveau du foie une diminution tregraves
hautement significative (p lt 0001) du GSH chez les rats recevant la DOXO par rapport au
groupe teacutemoin normal Par contre aucune variation significative du GSH nrsquoest constateacutee chez les
rats recevant la DOXO et preacutetraiteacutes par lrsquoextrait butanolique par rapport au groupe teacutemoin
normal
Lrsquoadministration de lrsquoextrait butanolique a augmenteacute le taux du glutathion reacuteduit (GSH) dans le
groupe qui a reccedilu lrsquoextrait butanolique (50mg kg) +DOXO par rapport au groupe DOXO Une
variation significative
(p lt 001) du GSH chez les rats recevant DOXO et la VE par rapport au groupe DOXO
Figure 17 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur le
niveau de GSH dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn Ecart
type test de Student t p lt 0001 Plt 001 a Groupes compareacutes au
groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
T E50 VE D E50+D VE+D
GS
H (
nm
ol
g t
issu
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
37
I-5-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la GPx
La figure 18 illustre que Lrsquoactiviteacute de la GPx dans lrsquohomogeacutenat du foie a diminueacutee (plt 0001)
chez les rats traiteacutes par DOXO seul par rapport agrave celle mesureacutee chez les rats teacutemoins Lrsquoactiviteacute
enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal chez les rats preacutetraiteacutes
par lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp
Par rapport au groupe DOXO (plt 0001) (les mecircme reacutesultats obtenue dans le groupe preacutetraiteacute
pat la VE)
Figure 18 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp sur
lrsquoactiviteacute de la GPx dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne plusmn
Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
a
b
b
0
005
01
015
02
025
03
035
04
T E50 VE D E50+D VE+D
GP
x (
mm
ol
GS
Hm
g p
ro
tein
e)
Partie III Reacutesultats et discussion
38
I-6-Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur lrsquoactiviteacute de la Catalase
La figure 19 illustre lrsquoeffet de lrsquoextrait butanolique sur lrsquoactiviteacute du Catalase dans foie
chez les rats traiteacutes par DOXO et lrsquoextrait butanolique
Nous avons constateacute (dans le foie) une diminution tregraves hautement significative (p lt
0001) du catalase chez les rats recevant DOXO par rapport au groupe teacutemoin normal Par
ailleurs Lrsquoactiviteacute enzymatique de ce systegraveme antioxydant est conserveacutee agrave son niveau normal
chez les rats preacutetraiteacutes avec lrsquoextrait par rapport au groupe DOXO (plt 0001)
Ce reacutesultat explique probablement la protection des rats par lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Contre le stress oxydatif dans le foie Les mecircmes reacutesultats obtenus dans le groupe
traiteacute par la VE et DOXO
a
b
b
0
01
02
03
04
05
06
07
08
T E50 VE D E50+D VE+D
UI
mg
pro
tein
e
Figure 19 Effet de lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Sur
lrsquoactiviteacute de la Catalase dans le foie Les valeurs sont donneacutees en moyenne
plusmn Ecart type test de Student t p lt 0001 Plt 001
a Groupes compareacutes au groupe teacutemoin
b Groupes compareacutes au groupe DOXO
Partie III Reacutesultats et discussion
39
II-Discussion
DOXO a montreacute des effets heacutepatotoxique chez les animaux Il est connu que les
anticanceacutereux comme DOXO cause une perte de poids [126-127]Pour cette raison leur usage
prolongeacute et lover dosage cause la mort
Cela et en bon accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans la quelle on a observeacute une perte
significatif de poids chez le lot traiteacute par la doxorubicine par rapport au lot teacutemoin et au lot
traiteacute par lrsquoextrait butanolique
Ces meacutedicaments perturbent le meacutetabolisme basal en montrant leffet toxique surtout dans le
foie et les tissus cardiaque Nos constatations biochimiques ont montreacute que la DOXO cause une
heacutepatotoxiciteacute Au cours de nos expeacuteriences aucun des rats nrsquoest mort Cela deacutemontre que nous
avons utiliseacute des doses adapteacutes de la DOXO (15mg kg)
Deux faccedilons diffeacuterentes de la formation des radicaux libres par la DOXO ont eacuteteacute
deacutecrites La premiegravere implique la formation drsquoun radicale libre semi-quinone par lrsquoaction de
Plusieurs NADPH reacuteductase qui produisent une reacuteduction agrave un eacutelectron de la DOXO cela
correspond agrave la DOXO semi-quinone En preacutesence de lrsquooxygegravene
Dans la deuxiegraveme les Radicaux libres de la DOXO proviennent dun meacutecanisme non
enzymatique qui implique des reacuteactions avec le fer Par exemple Fe3+ reacuteagit avec la DOXO
dans une reacuteaction redox apregraves laquelle lrsquoatome de fer accepte un eacutelectron et un complexe
Fe2+-DOXO donc un radical libre est produit Ce complexe (fer-DOXO) peut reacuteduire loxygegravene
pour la formation du peroxyde dhydrogegravene et dautres espegraveces actifs de loxygegravene [128]
DOXO geacutenegraverent le radical anion superoxyde le peroxyde drsquohydrogegravene et les radicaux
hydroxyles agrave la suite du meacutetabolisme oxydatif chez les rats [129]
Les dommages au niveau de la cellule par les oxydants sont atteacutenueacutee par les enzymes
antioxydant comme la GPx et CAT Dans notre eacutetude les activiteacutes enzymatiques du GPx et de la
CAT diminuent drsquoune faccedilon hautement significative (plt0001) chez le lot traiteacute par la dose
15mgkg de la DOXO Cela est contrairement au lot teacutemoin On a aussi constateacute une
augmentation significative (plt0 001) du GPx et de la CAT dans les lots preacutetraiteacutes par lrsquoextrait
butanolique et par la VE cela et par rapport au lot traiteacute par la DOXO seul Ces reacutesultats on
montreacute que la DOXO produit des radicaux libres ainsi qursquoils expliquent lrsquoeffet protecteur de
lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp Contre le stress oxydatif induit par la DOXO au
niveau du foie
DOXO non seulement augmente la production des radicaux libres dans les tissus
heacutepatique mais aussi diminue eacutegalement leur capaciteacute de deacutetoxification despegraveces reacuteactives de
loxygegravene
Partie III Reacutesultats et discussion
40
LrsquoAugmentation des activiteacutes du GPx CAT dans les tissus heacutepatique indiquent que DOXO a
des effets heacutepatotoxiques Nous pensons que les changements observeacutes dans la capaciteacute de
deacutefense antioxydante sont le reacutesultat d heacutepatotoxiciteacute induite par la DOXO
Les taux des transaminases seacuteriques ont eacuteteacute toujours consideacutereacutes comme des marqueurs
sensibles des dommages du foie La permeacuteabiliteacute membranaire et la fonction de transport sont
alteacutereacutees par les heacutepatocytes endommageacutes ce qui conduit agrave la fuite des enzymes des cellules donc
a la diminution des taux dALT et dAST agrave lrsquointeacuterieure des cellules et a lrsquoaugmentation de ces
taux dans le seacuterum [130] Dans cette eacutetude les rats traiteacutes par La DOXO ont montreacute
augmentation hautement significative (plt0001) des taux seacuteriques ALT et AST en comparaison
avec le lot teacutemoin non traiteacute [131-132] Dans le lot preacutetraiteacute par la VE (VE+DOXO) on a
constateacute une diminution significative (plt001) des taux seacuterique ASAT et ALAT bien que le
preacutetraitement par lrsquoextrait butanolique (E50+D) a temporiseacute lrsquoeffet de la DOXO et a normaliseacute
les taux drsquoASAT et drsquoALAT par rapport au groupe traiteacute par la DOXO uniquement
LrsquoMDA est lun des principaux produits de lrsquooxydation des acides gras polyinsatureacutes son
eacuteleacutevation est un indicateur important de la peroxydation des lipides
Dans notre eacutetude lrsquoaugmentation hautement significative (plt0001) du niveau de lMDA chez
les rats traiteacutes par DOXO par rapport au groupe teacutemoin normale peut ecirctre un indicateur des
dommages au niveau des tissus heacutepatiques Cela et contrairement au taux du GSH qui a subit
une diminution tregraves hautement significative (plt0001) et qui peut ecirctre un signe Drsquoexcegraves des
radicaux libres produisent par la DOXO
Aucune variation significative dans le niveau drsquoMDA nrsquoest constateacutee chez les rats recevant la
VE +DOXO mais une augmentation significative du GSH a eacuteteacute observeacutee
Pour les rats recevant extrait butanolique comme preacutetraitement V50 +DOXO on a remarqueacute une
normalisation du niveau de lrsquoMDA et une augmentation significative du GSH reacuteduit ce qui
entraine une diminution de la peroxydation lipidique
De nombreuses eacutetudes ont prouveacutees que la vitamine E est capable de neutraliser la
peroxydation lipidique par son effet pieacutegeur de lrsquooxygegravene [128-133] Mais certains chercheurs
ont mentionneacutes preacuteceacutedemment que lrsquoeffet de la vitamine E est observeacute uniquement avec une
dose journaliegravere de 200 mg kg jour [134-127]
La vitamine E protegravege les cellules et les structures sous-cellulaires contre les dommages
oxydatifs en reacuteduisant les niveaux drsquoMDA La VE nrsquoavait pas deffets toxiques aux doses
prescrites ce qui est en accord avec les reacutesultats de notre eacutetude dans les quelles on a remarqueacute
que le niveau de lrsquoMDA les taux du GPX et CAT se reacuteduisent ou gardent leur valeurs drsquoorigines
Partie III Reacutesultats et discussion
41
dans le groupe preacutetraiteacute par la VE +DOXO par rapport au groupe traiteacute par la Doxorubicine
seulement Ceci indique que la VE est capable de pieacuteger les ROS et principalement
loxygegravene singulet
En outre la VE est utiliseacutee seule ou en conjonction avec un traitement Doxorubicine
Pour eacuteviter lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Les flavonoiumldes contenus dans notre extrait butanolique ont eacuteteacute choisie pour cette eacutetude
en raison de leurs proprieacuteteacutes antioxydante et cheacutelateur du fer Il semble que non seulement la
capaciteacute de se deacutebarrasser efficacement des meacutetabolites doxygegravene mais aussi la capaciteacute
deacuteliminer le fer jouent un rocircle important dans la protection des tissus heacutepatiques contre la
toxiciteacute induite par la DOXO [134-135]
On a constateacute aussi bien une augmentation significative (plt001) au niveau du cholesteacuterol et
une augmentation hautement significative (plt0001) des taux des triglyceacuterides chez le groupe
traiteacute par la DOXO seul cela est contrairement au groupe teacutemoin mais les rats preacutetraiteacutees par
lrsquoextrait butanolique ou par la VE ont des taux du cholesteacuterol et des triglyceacuterides normaux cela
prouve que lrsquoextrait butanolique et la VE ont temporiseacutees significativement (plt001) le taux du
cholesteacuterol ainsi que celui des triglyceacuterides
En conseacutequence nos eacutetudes biochimiques ont prouveacutes que la DOXO a causeacute une heacutepato-
toxiciteacute qui a eacuteteacute empecirccheacute par lrsquoextrait butanolique et par la vitamine E on distingue aussi que
lrsquoextrait butanolique agrave un pouvoir diminuant de lrsquoexcegraves du cholesteacuterol et des triglyceacuterides au
niveau du sang
Conclusion et prescreptives
42
Conclusion et perspectives
Dans notre eacutetude lrsquoeacutevidence de lrsquoheacutepatotoxiciteacute sous lrsquoeffet de la Doxorubicine est
confirmeacutee Cet anticanceacutereux est susceptible de causer des dommages profond suite agrave la
production intensive des radicaux libres provoquant un deacuteseacutequilibre dans le statut redox
cellulaire ou profit des prooxydants En effet il a eacuteteacute constateacute que le systegraveme de deacutefense
antioxydant a diminueacute significativement laissant la place aux prooxydants responsables de la
lipoperoxydation et la destruction des structures membranaires Les cellules heacutepatique une fois
leacuteseacutees et leurs membranes perforeacutees libegraverent des enzymes transaminases (ASAT et ALAT) dans
le sang
Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp joue un rocircle cheacutemoprotecteur vis-agrave-vis du
stress oxydatif produit dans le foie lors de lrsquoadministration de la Doxorubicine aux rats de
laboratoire Par son pouvoir scarvenger contre les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene il possegravede une
activiteacute antioxydante
Il ressort clairement de notre eacutetude que Lrsquoextrait butanolique de la plante Genista sp a un effet
antioxydant et cheacutemoprotecteur contre la toxiciteacute induite par la Doxorubicine
Neacuteanmoins ce travail reste preacuteliminaire et plus superficiel et il neacutecessite donc drsquoautres eacutetudes
approfondies pour mieux se concentrer sur les effets reacuteveacuteleacutes Et de caracteacuteriser preacuteciseacutement les
types drsquoalteacuterations heacutepatique srsquoils vont ecirctre deacuteveloppeacutes en cirrhose fibrose ou bien steacuteatose en
cas drsquoune toxiciteacute chronique
Reacutesumeacute
43
Reacutesumeacute
Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de
nombreuses affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en
raison de plusieurs effets secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et
lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le
stress oxydatif et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des
approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50
mgkg) contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO
(15 mgkg) Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les
activiteacutes des enzymes antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons
mesureacute aussi les niveaux de cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la
doxorubicine comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la
doxorubicine Le niveau drsquo MDA a augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le groupe traiteacute avec lextrait butanolique-
doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la
doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait
butanolique et doxorubicine aussi bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine
comparativement au groupe traiteacutes avec la doxorubicine Drsquoapregraves les constatations
biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la vitamine E reacuteduisent
consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Reacutesumeacute
44
Abstract
Doxorubicin (DOXO) is an anticancer drug used in the treatment of many human
malignancies However its clinical use is limited because of several side effects like
cardiotoxicity nephrotoxicity and hepatotoxicity
In the present study we investigated the protective efficacy of butanol extract of Genista sp
against DOXO induced oxidative stress and hepatotoxicity in male Wistar rats using
biochemical approaches
Wistar rats were subjected to oral treatment by gavages with butanol extract (50 mgkg)
against Hepatotoxicity induced by single intra-peritoneal injection of DOXO (15 mgkg)
Hepatotoxicity was assessed by measuring the level of serum AST ALT The activities of
antioxidants enzymes GPx CAT and the level of MDA and GSH we measured also the
levels of cholesterol and triglyceride
GPx and catalase activity decreased in the doxorubicin-treated group compared to control
Glutathione peroxidase levels increased in group treated with butanol extract and VE
compared to the doxorubicin-treated group Malondialdehyde levels increased in the
doxorubicin-treated group compared to control and decreased in group treated with butanol
extract + doxorubicin also in the VE-treated group
Cholesterol and triglyceride levels increased in the doxorubicin-treated group compared to
control and decreased in group treated with butanol extract and doxorubicin also in the VE-
doxorubicin treated group compared to the doxorubicin-treated group From biochemical
findings we conclude that butanol extract and VE significantly reduce doxorubicin-induced
hepatotoxicity in rats
Key Words doxorubicin hepatotoxicity oxidative stress Genista sp
Reacutesumeacute
45
الملخص
في جسم في علاج العديد من الأورام الخبيثة هو دواء مضاد للسرطان يستخدم DOXO دوكسوروبيسين
ية القلب السميةبسبب العديد من الآثار الجانبية مثل الهذا الدواء بات محدودستتخدام السرير الا فإن ومع ذلك الإنسان
السميةضد Genista sp نبات ل للمستخلص البيتانولي البيولوجيةفعالية ال قمنا في هذه الدراستة بتقييمالكلوية والكبدية
Wistar albinos الجرذان من ستلالة ذكور عند DOXO المحرضة بــ الكبدية
من في اليوم السابع DOXO و بدواء عن طريق الفم (كلغ غلم50) عوملت الجرذان بالمستخلص البيتانولي بجرعة
CAT و AST ALT GPx لكل من ت معايرة النشاط الإنزيمي( تمملغ كغ 15)تحت السفاق بواستطة حقنه التجربة
كذلك قيم كل من الكولسترول و الدهون الثلاثية و MDA GSHتقدير مستوى كل من و
المجموعة بالمقارنة مع DOXO ـبت ملفي المجموعة التي عو GPxو CAT نشاط كل منفي انخفاضستجلنا
Eفيتامين و المستخلص البيتانوليب المجموعتين المعاملتين في في نشاط هذين الإنزيمينع اارتف في حين ستجل الشاهدة
الكولسترول و الدهون الثلاثية MDAبالمقابل لذلك ستجل ارتفاع في مستوى DOXOمقارنة بالمجموعة المعاملة بـ
الكولسترول و الدهون MDAفي حين انخفض مستوى GSHو انخفاض في DOXO عند المجموعة المعاملة بـ
المعاملة بفيتامين المجموعة و DOXO المعاملة بالمستخلص البيتانولي والمجموعة عند GSHارتفع مستوى الثلاثية
E ستجل ارتفاع في نشاط كل منALT وAST عند المجموعة المعاملة بـ DOXO مقارنة بالمجموعة الشاهدة في حين
المستخلص البيتانولي لنبات النتائج البيوكيميائية نستنتج أن خلال من بالمستخلص النباتي انخفض عند المجموعة المعاملة
Genista sp وفيتامينE بـ السمية الكبدية للجرذان المعاملة ستاهما في التقليل منDOXO
Genista sp التوتر التأ كسد السمية الكبدية دوكسوروبيسين المفتاحيةلكلمات ا
Reacutefeacuterences
46
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Mlle BOUABID MERIEM Encadreur Mme BOUBEKRI NASSIMA
Mlle ZATOUT NESRINE
Thegravese Lrsquoactiviteacute biologique de lrsquoextrait butanolique de la plante
Genista sp Effet sur
Lrsquoheacutepatotoxiciteacute induite par la Doxorubicine
Meacutemoire en vue de lrsquoobtention du diplocircme de master 2
Reacutesumeacute Doxorubicine (DOXO) est un meacutedicament anticanceacutereux utiliseacute dans le traitement de nombreuses
affections malignes humaines Toutefois son utilisation clinique est limiteacutee en raison de plusieurs effets
secondaires comme la cardiotoxiciteacute la neacutephrotoxiciteacute et lhepatotoxiciteacute
Dans la preacutesente eacutetude nous avons eacutetudieacute lefficaciteacute protectrice de Genista sp Contre le stress oxydatif
et lhepatotoxiciteacute induites par DOXO chez des rats Wistar macircles agrave laide des approches biochimiques
Rats Wistar ont eacuteteacute soumis agrave un traitement oral de lextrait butanolique de Genista sp (50 mgkg)
contre lhepatotoxiciteacute induite par une injection intrapeacuteritoneacuteale unique de DOXO (15 mgkg)
Lhepatotoxiciteacute a eacuteteacute eacutevalueacutee en mesurant le taux seacuterique dAST drsquoALT et Les activiteacutes des enzymes
antioxydants GPx CAT et les niveaux drsquoMDA et du GSH nous avons mesureacute aussi les niveaux de
cholesteacuterol et de triglyceacuterides
Lrsquoactiviteacute enzymatique du GPX et de la CAT diminue dans le groupe traiteacute par la doxorubicine
comparativement au groupe teacutemoin Lrsquoactiviteacute du GPX a augmenteacute dans le groupe traiteacute avec lextrait
butanolique et la VE comparativement au groupe traiteacute par la doxorubicine Le niveau drsquo MDA a
augmenteacute dans le groupe traiteacute par la doxorubicine par rapport au groupe teacutemoin et a diminueacute dans le
groupe traiteacute avec lextrait butanolique-doxorubicine aussi dans le groupe traiteacute avec la VE
Les niveaux du cholesteacuterol et de triglyceacuterides ont augmenteacute dans le groupe traiteacute avec la doxorubicine par
rapport au groupe teacutemoin et diminue dans le groupe traiteacute avec lrsquoextrait butanolique et doxorubicine aussi
bien dans le groupe traiteacute avec la VE-doxorubicine comparativement au groupe traiteacutes avec la
doxorubicine Drsquoapregraves les constatations biochimiques nous concluons que lextrait butanolique et la
vitamine E reacuteduisent consideacuterablement lhepatotoxiciteacute induite par la doxorubicine chez les rats
Mots cleacutes doxorubicine hepatotoxiciteacute stress oxydatif Genista sp
Laboratoire de recherche laboratoire de biologie animale universiteacute Mentouri Constantine