Rôle protecteur de la vitamine E et la vitamine C dans le diabète sucré

République Alg6rtel11-. D*noclallque el Populaire

Mii . . . de rEne•lgnemenl SUp6rtelJr el de la Rechen:he !IO:..Sdei_dl_l'lque

Université de Jijel

J ^?

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Faculté des Sciences Exactes et Sc,:iences De la Nature et de La vie

Département de Biologie Moléculaire

Rôle protecteur de la vitamine E et la vitamine C dans le diabète sucré

Membres de Jury :

Président:

Examinateurs : Dr KEBIECHE. M Encadreur : ~ DRAI. E

Présenté par :

BOUREKOUA Nour el Bouda GUENOUNE Amel

LECHEHEB .Khadidja

}f.nnée Vniversitaire: 2009-2010

~merciements

:J{ous tenons tout â a6ord à remercier (])ieu, fe 'Tout- <Puissant, qui

nous a aidé à réa{iser ce travail

!Nous remercions très sincèrement ^:M_effe (}YE~l, assistante à

f Vniversité de Jije~ â avoir accepté de dirilJer ce travail !Nous sommes très reconnaissantes envers e{{e pour son aide, ses conseifs, sa

compétence et sa présence en tout moment.

!Nous remercions 'Vi/Joureusement qy 'l(fE<BI<ECJ{!E.~ docteur à {'université de Jije~ â avoir accepté â ^e~aminer notre travail

!Nous remercions vivement toute personne ayant participé de près ou de Coin à {a réa{isatwn de ce mémoire.

P.nfin, nous remercions profondément nos précieuses familfes et

nos chères amies à fa fois pour feur soutien infati{ja6fe, feur patience

aclmira6fe et feur affectwn continue{{e.

INTRODUCTION ... 1

CHAPITRE I : LE DIABETE SUCRÉ 1- Définition ... ... ... ... ... ... 2

2- Classification ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 2

2-1- Le diabète de type I. ... ... ... ... 2

2-1-1- Les symptômes du DID ... ... ... ... 2

2-1-2- L'étiologie du DID ... ... 3

2-1-3- Diagnostique du DID .... ... ... ... ... ... .. ... ... ... 3

2-2- Le diabète de type rr ... ... ... ... ... ... ... . 4

2-2 -1- Les symptômes du DNID ... ... ... 4

2-2-2- L'étiologie du DNID .. ... .. ... .. ... ... ... ... 4

2-2-3- Les anomalies de DNID ... ... ... ... ... ... .. 5

2-2-4- Diagnostique du DNID ... ... ... ... ... ... ... .... ... 5

3- Les autres types du diabète sucré ... .... ... ... 5

3-1- Le diabète gestationnel ... .... ... ... ... ... ... ... .. ... ... .. .. 5

3-2- Le diabète insipide ... ... .. ... ... ... 6

3-3- Le diabète rénal ... ... ... ... ... ... ... 6

3-4- Le diabète MODY ... ... ... .. ... ... ... 6

4- Les complications du diabète sucré ... .. .... ... ... ... ... ... ... 6

4-1- Les complications métaboliques aigues ... ... ... 6

4- 2- Les complications dégénératives chroniques .... ... ... .. ... 7

4-3- Les complications infectieuses ... ... 8

5- Le traitement ... ... ... ... ... ... .. ... ... .... 8

CHAPITRE II : LE STRESS OXYDANT

1- Le stress oxydant ... .... .. ... ... ... .. ... ... 11

1 -1- Les radicaux libres ... ... ... ... ... ... ... .... ... .. 11

1-2- Les cibles des dérivés actifs de l'oxygène ... ... ... ... 13

1-2-1- L'oxydation des protéines ... ... ... ... ... ... 13

1-2-2- L'oxydation des acides nucléiques ... ... ... 13

1-2-3- La peroxydation lipidique ... ... ... ... ... ... 13

2- Les systèmes de défenses antioxydants ... .... .. ... ... ... 16

2-1 - Systèmes antioxydants enzymatiques ... .... ... ... ... .. ... ... ... 16

2-2- Systèmes antioxydants non enzymatiques ... ... .... ... ... ... 17

CHAPITRE III: LA VITAMINEE ET LA VITAMINE C LA VITAMINE E 1- Historique ... ... .... ... ... ... ... ... ... 18

2- La structure chimique ... ... ... ... ... ... 18

3- Les propriétés physicochimiques ... ... ... ... .. .. ... ... 20

4- Les sources alimentaires ... ... .. ... .. 20

5- Les besoins en vitamine E ... ... ... .... ... .... ... ... . 21

6- Le métabolisme ... ... .... .... ... ...

7- Les fonctions ... ... ... .. ... ...

8- La carence ... ... .. ... ... ... ... 25

9- L'hypervitaminose de vitamine E ... ... ... .... ... ... 25

1- Historique .... ... . .... ... . . .. . . ... ... . . . . ... . . .. .. ... . ... .. ... . .... . .. . . . 2 6

2- La structure chimique ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... 26

3- Les propriétés physicochimiques .... .. ... ... ... ... ... ... .... ...

4- Les sources alimentaires ... ... ... ... ... ... .... 2 8 5- Le besoin en vitamine C ... ... ... ... ... 29

6- Le métabolisme .. ... ... ... ... ... ... ... 30

7- Les fonctions ... ... ... ... ... ... ... 30

8- La carence ... ... .. ... .... ... ... ... ... ... ... 32

9- L'hypervitaminose de vitamine C .... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 32

CHAPITRE IV: MODE D'ACTION DE LA VITAMINEE ET LA VITAMINE C SUR LE DIABETE 1- Les mécanismes de glucotoxicité ... ... ... .. ... ... ... .. ... ... 33

2- L' Effet bénéfique de la vitamine E sur le diabète ... ... ... .... ... ... . 35

3- L'Effet bénéfique de la vitamine C sur le diabète ... ... ... ... ... ... ... 35

4- La synergie entre la vitamine E et la vitamine C ... ... ... ... ... 37

5- Les études expérimentales montrant le rôle de la vitamine E et la vitamine C dans le Développement du diabè te ... ... ... ... ... ... 39

CONCLUSION ... ... 41

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES.

LES ABRÉVIATIONS

• AAI: Anticorps Anti-Insuline .

• ACI : Anticorps anti-Cellules des Ilots de Langerhans.

• ADN: Acide Désoxyribo Nucléique

• CA T : Catalase.

• DID: Diabète Insuline-Dépendant.

• DNID: Diabète Non Insuline-Dépendant.

• HGPIV : Hyperglycémie Provoqué par voie Intraveineuse.

• HGPO: Hyperglycémie Provoqué par voie Orale.

• LDL: Low Density Lipoprotéine.

• MODY: Maturité Onest Diabetes in the Young.

• OMS: Organisation Mondiale de la Santé.

• RNS: Espèces Azotées Réactives.

• ROS: Espèces Oxygénés Réactives.

• SOD : Superoxyde Dismutase.

Tableau 01 : Identité moléculaire, demi-vie et origine des espèces oxygénées réactives

(ROS) et des espèces azotées réactives (RNS) ... 12

Tableau 02 : Teneur de quelques aliments en vitamine E .. ... ... ... ... ... 21

Tableau 03 : Apport quotidiens conseillés en vitamine E ... ... ... ... 22

Tableau 04 : Teneur des aliments crus en vitamine C ... .. ... ... ... .... ... 28

Tableau 05 : Apport quotidiens conseillés en vitamine C ... .. ... 29

-

LISTE DES FIGURES

Figure 01 : Schéma représente le contrôle médicamenteux chez les diabétiques non insulino-

Dépendant ... . ... . .... . ... . ... . .. . ... ... . 10

Figure 02 : Mécanisme en chaîne de la peroxydation des acides gras polyinsaturés et nature Des produit terminaux formés ... . ... . ... . ... . .... .... 15

Figure 03 : Structure chimique de base des tocophérols ... . ... . . . .. .. ... . .. . ... . 19

Figure 04 : Structure chimique des 4 tocophérols ... . . .. ... . .. . .... . ... .. .. 19

Figure 05 : Structure chimique de base des tocoriénols .. ... ... . ... .. .... ... 19

Figure 06 : Structure chimique des 4 tocoriénols .. . .... . .. . .... . .. . ... ... 19

Figure 07: Transformation de radical peroxyde en hydroperoxyde par l' a tocophérol.. ... . 24

Figure 08 : Structure chimique de la vitamine C . . . .... . . . .. ... . ... . ... . . . 26

Figure09 : Les mécanismes de glucotoxicité ... ... . . ... .... 34

Figure 10 : Effet bénéfique de la vitamine E et la vitamine C dans le développement des complications du diabète ... . .... .. . .. . .. ... . .. ... . .. . ... 36

Figure 11 : L' action combinée de la vitamine E et de la vitamine C dans la destruction des

radicaux libres .... . ... . .. . ... .. . ... .. .. ... . ... ... . . . ... . ... . 38

Introduction

Le diabète sucré correspond à un état d'hyperglycémie chronique lié à une insuffisance de sécrétion et/ou d ' action d' insuline qui est essentielle à l' assimilation, l'utilisation et la mise en réserve du glucose (1).

L ' instabilité chronique des mveaux de sucre dans le sang étant corrélée à une augmentation du stress oxydant, définit comme un déséquilibre profond de la balance entre les pro oxydants et les antioxydants en faveur des premiers, cette augmentation du stress oxydant contribue au développement des complications diabétiques comme les micro angiopathies affectant les yeux et les reins, la neuropathie des systèmes nerveux périphériques et autonomes et les complications macro angiopathies touchant le cœur et les v aisseaux sanguins périphériques. Donc la supplementation en antioxydants, comme thérapeutique d' appoint, pourrait se révéler d' un grand intérêt, elle permettrait de retarder la survenue de ces complications ou de ralentir l' évaluation de la maladie (2).

Dans ce contexte s' inscrit ce présent travail dont l'objectif essentiel consiste à étudier les effets bénéfiques d ' un traitement à base d'antioxydants non enzymatiques comme la vitamine E et la vitamine C d ' une part, et à montrer le rôle protecteur de ces vitamines dans le développement du diabète sucré de l' autre part.

Ce mémoire comporte quatre chapitres :

Le premier chapitre est consacré au diabète sucré et ses complications. Nous avons ensuite

abordé le stress oxydant, en particulier les agents oxydants, les cibles du stress oxydant et les

systèmes de protection. Nous avons ensuite résumé les connaissances actuelles sur les

vitamines antioxydants essentiellement la vitamine E et la vitamine C, Enfin, le dernier

chapitre est consacré au mode d'action de la vitamine E et la vitamine C sur le diabète et la

synergie entre les deux vitamines.

' ,

LE DIABETE SUCRE

Chapitre 1 Le diabète sucré

1-Définition du diabète

Le mot diabète signifie « passer à travers » en référence à la forte polyurie et polydipsie qui caractérise la maladie .Il est connu dès l'antiquité égyptienne et gréco- romaine .

Le diabète sucré est une maladie très fréquente, qui regroupe tous les états morbides ayant en commun une hyperglycémie chromique (à jeun plus 1,28 g/l et en période post -prandiale plus 2g/l) consécutive à une insuffisance de sécrétion d'insuline par le pancréas (insulino - carence), à des anomalies de l'action de cette insuline au niveau des tissus- cibles (insulino - résistance) ou le plus souvent à une intrication des deux anomalies [1 ].

Ceux-

ci provoquent des perturbations au niveau du métabolisme des glucides, des protéines et des lipides et entraîne à long terme des complications vasculaires et neurologiques [2].

2-Classification du diabète

Selon l ' organisation mondiale de la santé (OMS), il existe deux types principaux de diabète sucré.

2-1- Le diabète de type 1 (Diabète Insulino- Dépendant, DID)

Anciennes Appellations : diabète juvénile, diabète maigre, diabète cétosique, diabète insolino prive. Il représente 15 à 20% des diabètes. Il se manifeste avant l' âge de 30 ans mais peut aussi survenir chez l' adulte plus âgé. Il se caractérise par une insuffisance puis une absence totale de sécrétion d' insuline [1,3).

On distingue deux sous type :

-Type A : origine auto - immune, il se caractérise par une dégradation rapide des cellules B de Langerhans par les lymphocytes T [4].

-Type B : idiopathique, associe avec des endocrinopathies auto- immunes

; il se caractérise par une prédominance féminine [5].

2-1-1- Les Symptômes du DID

Les principaux signes de découverte sont :

- un syndrome polyurique intense de 3 à 4 l/ jour, liée a une soif et une fuite de sucre [1].

- Une asthénie croissante, un amaigrissement massif et parfois une faim permanente (polyphagie) [1].

- Une augmentation d ' absorption des liquides ou boissons (polydipsie) liée à la perte d ' eau [6] .

- Un flou visuel lie à des troubles hydroéléctrolytiques [1 ].

Ces symptômes peuvent apparaître subitement.

2-1-2- L'étiologie du DID

Dans le DID, les cellules bêta du pancréas sécrétant l'insuline sont détruites progressivement par un processus auto- immun à médiation cellulaire [1].

Il y a plusieurs facteurs environnementaux comme les virus, les Agents toxiques ... .. etc., qui vont agir sur un terrain génétique prédisposé :

a- les Facteurs infectieux: comme par exemple le virus des Oreillons, l'hépatite virale, pourraient favoriser ou déclencher le diabète [7].

b- les Agents toxiques : Ils identifiés comme des facteurs étiologique majeurs dans le diabète, par exemple : l' alloxane, le diazoxide [7].

c- Le stress aigu : Le stress est un facteur qui conduit au diabète aussi [7].

2-1-3- Diagnostique du DID a- Les tests statistiques - Bilan métabolique :

- Glycémie: L'hyperglycémie est franche, en générale à 2 g/l.

- Glycosurie : La glucoserie est massive, plus de 1,6 g/l.

- Cétonurie : on retrouve des corps cétoniques dans le sang et surtout dans les urines.

- Anomalies lipidiques à type d'hypertriglycéridémie [1].

- Bilan immunologique :

L ' auto- immunité se traduira par la présence de divers anticorps dont les plus importants sont:

- Les anticorps anti -cellules des îlots de langerhans ou ACI, leur taux diminue avec l'ancienneté du diabète.

- Les anticorps anti- insuline ou AAI : ils sont retrouvées chez la moitié des DID avant tout traitement par insuline [1].

b- Tests dynamiques

- Hyperglycémie Provoquée par voie Orale (HGPO)

La prise orale de glucose doit se faire chez les sujets seins, ou repos, à jeun depuis 10

heures mais ayant mangé depuis au moins 16 heures et après 3 jours de régime apportant en mois

300g de glucide par jour. On prélève du sang veineux immédiatement avant l' injection du sucre,

Chapitre I Le diabète sucré

- Hyperglycémie Provoquée par voie Intraveineuse (HGPIV)

Le test repose sur l' injection intraveineuse rapide de 0.33g/Kg de poids, soit 0.66 ml d 'une solution de glucose à 50%. Les prélèvements sont effectués avant l' injection, juste après, puis toutes les 10 ou 15 minutes pendant 60 minutes [9).

2-2- Le diabète de type II (Diabète Non Insulino- Dépendant, DNID)

Anciennes appellations diabète de la maturité, diabète gras ou métaplétorique, diabète non cétosique, c'est la forme de diabète la plus fréquente 25 à 80% [l). Il atteint le plus souvent les personnes de plus de 40 ans [10).

C'est une maladie très hétérogène, secondaire à une insuline- résistance associée à un déficit relatif de l' insuline -sécrétion [11 ].

La caractéristique clinique essentielle du diabète de type II est qu' il n' y a pas de nécessité vitale au traitement insulinique [11 ].

2-2-1-Les Symptômes du DNID

Les signes peuvent être les même que ceux du diabète de type 1 mais ils apparaissent plus lentement. De plus, il peut se manifester par :

Une guérison lente des coupures ou des plaies et d'impuissance.

Une haleine sucrée et des fourmillements dans les bras et les jambes.

Une vision brouillée, des douleurs abdominales et des nausées [7,12).

2-2-2- L'étiologie du DNID

Les causes exacte du DNID sont inconnue, mais deux types des facteurs sont incriminés : l'hérédité et les facteurs liés à l' environnement

a- L'hérédité :

Il joue un rôle important dont l'apparition du DNID, le risque de développer un diabète est de 40% lorsqu' on à un ascendant diabétique, ce risque est de 100% chez les jumeaux homozygotes [1].

b- Les facteurs environnementaux :

- L'obésité : 60% à 80% des DNID sont des obèses. Le développement de la graisse viscérale (type androïde abdominale) est le plus fortement associé avec le phénomène d' insolino- résistance et le diabète de type II [13).

- La sédentarité : une activité physique régulière est un facteur de protection vis -à- vis du

- Facteurs nutritionnels : une Alimentation très riche en calories peut favoriser la survienne d' un diabète par le biais de l'obésité qu ' elle entraîne [1].

2-2-3- Les anomalies du DNID

a- L'insulino- Sécrétion : Le diabète de ce type se caractérise par:

- La perte du caractère pulsatif de la sécrétion d'insuline.

- La perte de la phase précoce de la sécrétion insulinique en réponse au glucose.

- L' augmentation du pourcentage de pro- insuline circulante dans le plasma dix fois moins active que l'insuline [1 ].

b- L'insulino- résistance :

- Il s' agit d' une diminution de la sensibilité des tissus périphérique à l ' insuline d' ou une diminution de l' utilisation du glucose par ces tissus et de son stockage hépatique .

- L' insulino- résistance semble être liée à une réduction de nombre des transporteurs intracellulaires du glucose [1 ].

2-2-4- Diagnostique du DNID

- La glycémie: L' hyperglycémie est de degré variable, en générale elle est modérée mais supérieur à 1,40g/l.

- La glycosurie : elle est en fonction de la glycémie. Il faut savoir que le seuil rénal du glucose augmente avec l ' âge.

- La cétonurie : elle est en règle absente [1 ].

- Anomalie lipidique à type d'hypertriglycéridémie.

3- Les autres types spécifiques 3-1- Le diabète gestationnel

Le diabète sucré transitoire survenant pendant la grossesse au cours du

trimestre [14].

Il touche environ 2 à 5% des femmes enceintes [3]. Le diabète gestationnel résulte d' un état d' insolinopénie relatif entraînent des anomalies de la tolérance glucidique avec afflux de glucose de mère vers le fœtus et hyper insuline fœtal réactionnel [15].

Habituellement, après l' accouchement, cette forme de diabète disparaît mais peut

réapparaître lors de prochaines grossesses. Le risque pour la femme se développant le diabète

après l' accouchement est de 25 à30% [3].

Chapitre I Le diabète sucré

3-2- Le diabète insipide

Ce type de diabète est provoqué par une production insuffisante d ' ADAH (hormone antidiurétique) par les noyaux hypothalamiques se traduisant par une polyurie et par une polydipsie [8].

3-3- Le diabète rénal

C ' est la présence excessive de sucre dans les urines, alors que le taux de glucose dans le sang est normal. Le diabète rénal se différencie du diabète sucré, où le sucre présent dans les urines est dû à une hyperglycémie [16].

Le diabète rénal est parfois associé à des lésions du rein et peut être d' origine toxique [17].

3-4- Les diabètes MODY

MODY (Maturité Onest Diabetes in the Young) : c' est une maladie autosomique dominant qui atteint 2 ou3 générations et de nombreux cas dans la famille (50%). Elle survienne chez le sujet jeune, en générale avant 25 ans.

Il est dû à des mutations de la glucokinase ou des facteurs de transcription qui entraient un dysfonctionnement de la cellule bêta- pancréatique [1].

4- Les complications du diabète sucré

4-1- Les complications métaboliques Aigues

4-1-1- L'acidocétose: est un signe de décompensation du diabète provoquée par une insuffisance d' insuline, il se traduit par la présence de corps cétonique dans les urines.

L ' acido- cétose peut entraîner :

- Des douleurs abdominales, nausée, gêne respiratoire, essoufflement.

- Une hydratation, un coma dans des formes très sévères [18].

4-1-2- Le Coma Hyperosmolaire : est une décompensation brutale du diabète , elle conseme surtout le sujet âgé et aussi le plus souvent diabétique de type Il.

Il survient à l' occasion d'une hyperglycémie suffisante pour entraîner une déshydratation et une insuffisance rénale fonctionnelle [19].

4-1-3- L'acidose lactique: est souvent consécutive à une erreur thérapeutique par exemple lors

d' une prescription de biguanides à un diabétique présentant une contre - indication (insuffisance

rénale, insuffisance hépatique .... ) [19] .

4-1-4- L'Hypoglycémie : est une complication fréquente, elle est caractérisée par des : pâleur, trouble de l' humeur, coma .. .. etc.

Les causes sont multiples ; dans le DID, il s'agit d'une inadéquation entre le régime alimentaire, l ' activité physique et la dose d'insuline.

Dans le DNID, il peut s' agir d'interactions médicamenteuses avec un sulfamide Hypoglycémiant [19].

4-2- Les complications dégénératives chroniques

4-2-1- La micro angiopathie : elle résulte d' une atteinte des artérioles et des capillaires, elle touche tous les organes mais les localisations les mieux étudiées sont les vaisseaux de la rétine (rétinopathie), les capillaires des glomérules (néphropathie) et les neurones (neuropathie) [1].

a- La rétinopathie : est l' une des principales complications du diabète, la moitié des diabétiques présentant une maladie de la rétine après 15 ans d' évolution. On distingue deux stades de la rétinopathie :

- La rétinopathie non proliférant: elle se manifeste par la baisse de l' unité visuelle.

- La rétinopathie proliférante: elle est caractérisée par la prolifération de néo vaisseaux fragiles qui provoquent des troubles sévères: Hémorragie rétinienne, décollement de la rétine .. . etc [19].

b- La néphropathie : est la complication rénale qui atteint les unités de filtration du rein (néphrons). Elle est définie par une protéinurie, une tendance à L' hypertension artérielle et d' une détérioration progressive de la fonction rénale.

L' insuffisance rénale chronique atteint à long terme la moitié des diabétiques (DID) [19] .

c- La neuropathie : elle a des expressions très diverses :

- La neuropathie périphérique : touche les membres inférieurs, elle est à prédominance sensitive, le patient présent des troubles de la sensibilité à la chaleur et à la douleur.

- La mono- neuropathie : s'exprime par l'atteinte d' un seul nerf : diplopie par atteinte d' un nerf moteur oculaire, paralysie faciale périphériques.

- La neuropathie autonome : elle atteint du système nerveux végétatif se traduit par des

troubles digestifs (diarrhée), urinaire (impuissance) et vasculaires (hypotension orthostatique)

[19].

Chapitre 1 Le diabète sucré

4-2-2- La macro angiopathie : elle atteint des gros vaisseaux, le diabète fait partie des facteurs de risque vasculaire et multiplie par 2 ou 3, le risque d'accidents cardio-vasculaires, ceux -ci causent de 75% des décès chez les diabétiques : angine de poitrine, infarctus de myocarde, artériopathie des membres inférieurs, accidents vasculaires cérébraux [19].

Un certain nombre de ces complications pourraient résulter de niveaux élevés de radicaux libres et de stress oxydant alliés à une consommation insuffisant d' antioxydants comme les vitamines C et E [20].

4-3- Les complications infectieuses

Le diabète mal équilibré favorise les infections bactériennes et mycosiques qu ' elles- même déséquilibrent le diabète. Les plus fréquents sont les infections urinaires et les infections cutanées à staphylocoques ou à champignons (mycoses) [19].

5- Le traitement

Le traitement vise à maintenir une glycémie normale, les personnes diabétiques peuvent ainsi mener une vie normale et échapper aux éventuelles complications à long terme.

5-1- Traitement nutritionnel

L' alimentation joue un rôle majeur dans le bien- être et la santé des diabétiques, car elle permet de combler ses besoins nutritionnels, de contrôler le glucose sanguin, d' atteindre un poids et des taux de lipides sanguins adéquats, de contrôler la pression artérielle et de prévenir les complications de la maladie [21].

La prescription d'un régime diabétique sera:

- Régime hypoprotidique 0.8g/Kg/jour.

- Correction d 'une dyslipidémie (LDL<lg/l).

- Hypocalorique.

- Boissons : eau 2 l/j et plus si décompensation de diabète . - Equilibré : 50%, 50% de glucides; lipides [21].

5-2- Traitement par activité physique

L' activité sportive joue un rôle important dans le contrôle efficace du diabète.

La pratique régulière d'un sport permet de : - Baisser le taux de glycémie.

- Lutter contre l' obésité.

- Maintenir un poids satisfaisant.

- Améliore la circulation et procure au diabétique une sensation de bien être (22).

5-3- Traitement médicamenteux:

Dans l'état d'un diabétique insulino- dépendent, le traitement sera: l ' insulinothérapie et pour cela, il faut que la libération d' insuline soit asservie en permanence aux valeurs de la glycémie, mais le traitement d ' un diabétique non insulinodépendant repose sur des médicaments hypoglycémiants ou antidiabétiques oraux comme les sulfamides hypoglycémiants, les biguanides et les inhibiteurs des alphaglucosidases.

Dans certains cas, le traitement du DNID non équilibré fait appel à l' insulinothérapie (1).

(Figure 01)

Chapitre I

Diàbète de type 2

lnsnlinorésistance

'

H yperinsulinémie N onnoglycémie

'

Le diabète sucré

• potentia1isent action insuline

•musc les. tissu adipeux. foie

•Stim glu uptake, inh glycolyse, stim récepteurs)

t__

l

Epuisement pancréatique :

lnsulinopénie ... Diabètede type 2

Figure 01: Schéma représente le contrôle médicamenteux chez

les diabétiques non insulino dépondant [1].

LE STRESS OXYDANT

Chapitre II Le stress oxydant

1-Le stress oxydant

Depuis plusieurs années, le monde des sciences biologiques et médicales est envahi par un nouveau concept, celui du "stress oxydant" c'est-à-dire d'une situation où la cellule ne contrôle plus la présence excessive de radicaux oxygénés toxiques [23].

Les recherches ont identifié le stress oxydant comme cause première de plus de 130 maladies chroniques telles que le cancer, le diabète et d'autres encore (maladie d'Alzheimer, obésité, vieillissement cutané, les rhumatismes.) [24].

A l'état physiologique il existe un équilibre entre la production des radicaux libres et les systèmes antioxydants. Dans certaines conditions, il apparaît un déséquilibre provoqué par une production exagérée de radicaux libre ou par une diminution des défenses antioxydants [25].

1-1- Les radicaux libres

Un radical libre est un groupe d'atomes· ou molécules possédant un électron non apparié dans les couches électroniques périphériques. Ce déséquilibre est comblé soit par l'acceptation d'un autre électron, soit par transfert de cet électron libre sur une autre molécule [26].

Actuellement, on emploi le terme de dérivés actifs de l'oxygène ou ROS pour désigner un ensemble plus large de molécules oxygénés [27].

L'origine, la principale source, ainsi que la demi-vie de principaux (ROS) sont présentées dans le

tableau 01 [28].

Tableau 01 : Identité moléculaire, demi-vie et origine des espèces oxygénées réactives (ROS) et des espèces azotée réactives (RNS) [28].

ROSetRNS Origine Source principale Demi-vie

Anion Chaîne respiratoire, Muscle squelettique, 1 superoxyde (0- 2) oxydase de la xanthine endothelium vasculaire,

oxydase du NAD (p) H leucocytes

Monoxyde d'azote (NO) Synthase de monoxyde Muscle squelettique, 3-7 sec

d'azote endothelium

vasculaire

Peroxynirrite (ONOO·) 0·2 +NO Tous les tissus 1-2 sec Peroxyde d'hydrogène Chaîne respiratoire, Tous les tissus 2 (H202) oxydase de la xanthine,

dismutase du superoxyde

Acide hypochloreux Myéloperoxydase leukocytes 3 (HOCI)

Radical hydroxyle Réaction Fenton: réaction Tous les tissus 10-9 sec

(OH- ) Haber-Weiss canalisé par

le fer

Radicaux lipides Peroxydation des lipides; Tous les tissus (de R0:10-6sec (alkoxyle: Rff) catalysée par les OH, PUFAS) ROO: 7sec (peroxyle:ROO-) radicaux lipides,

Peroxydes lipides Peroxydation des lipides Tous les tissus 4 (R-OOH) et aldéhydes

Oxygène singlet ( üi) Photolyse Tous les tissus 10-6

exposés à la lumière Dépendant de la nature de la matrice environnante Radical hydroperoxyle ff2+H20 Tous les tissus Pas

(H0- 2) déterminé.

1. Réactivité variable ; capable de diffuser les membranes par les canaux anioniques ; la demi-vie dans les tissus biologiques est dépendante de l'activité de la dismutase du superoxyde, la production de monoxyde d'azote, les métaux de transition libres, et d'autres substrats réactifs.

2. Relativement stable ; capable de diffuser de longue distance ; dépendant de l'activité de la catalase de la peroxydase du glutathion, des métaux de transition libres et d'autres substrats réactifs. _{1 1} 3. Réactivité variable dans un environnement organique : peut réagir avec le superoxyde et le peroxyde d'hydrogène dans les tissus biologiques augmentant ainsi sa toxicité.

4. Largement variable, de stable comme le pentane à une vie vraiment courte comme le malondial-dehyde.

Chapitre II Le stress o;xydant

1-2- Les cibles des dérivés actifs de l'oxygène

Les espèces réactives de l'oxygène (ROS) sont formées et dégradées par les cellules aérobies, lorsqu'un déséquilibre se produit entre la production de ROS et l'activité antioxydant, la concentration de ROS augmente et entraînent la transformation de biomolécules telles que les protéines, les glucides, les acides nucléiques ou les lipides [29).

1-2-1- L'oxydation des protéines

Les modifications oxydatives des protéines par les ROS provoquent l'introduction d'un groupe carbonyle dans la protéine. Nous pouvons classer les réactions d'oxydation de protéines en deux catégories : d'une part, celles qui cassent les liaisons peptidiques et modifient la chaîne peptidique, et d'autre part, les modifications des peptides par addition de produits issus de la peroxydation lipidique. De telles modifications conduisent généralement à une perte de fonction catalytique ou structurale des protéines affectées. Le rôle des protéines dans la cellule est tel que leur dysfonctionnement peut bouleverse le fonctionnement cellulaire (enzymes, protéines structurales .. .. )[30).

1-2-2- L'oxydation des acides nucléiques

Les ADN nucléaire et mitochondrial constituent une cible cellulaire importante. Les attaques radicalaires au niveau des désoxyriboses ou des bases puriques et pyrimidiques peuvent conduire à leur oxydation ainsi qu'à des coupures mono- ou double - brin de l'ADN, responsables éventuellement de mutations pouvant aboutir à la mort cellulaire [27).

Dans les conditions physiologiques, on estime que l'ADN nucléaire présente une base modifiée par les ROS pour 130000 bases, et même une pour 8000 dans l'ADN mitochondrial particulièrement vulnérable [25).

1-2-3- La peroxydation lipidique

Les membranes des cellules sont particulièrement riches en acide gras poly insaturés (30 à 50%) présents dans les phospholipides, les sphingolipides, les cardiolipines [31).

Les acides gras polyinsaturés sont plus susceptibles aux attaques radicalaires et génèrent des peroxydes lipidiques qui sont eux-mêmes très réactifs [30).

C'est-à-dire dégradé par un processus oxydant non enzymatique . Il s'agit d'un enchaînement

de réactions radicalaires organisées dans les phases suivantes :

- Chapitre II Le stress oxydant

La phase d'initiation consiste en la création d'un radical d'acide gras R

à partir d'un acide gras RH par construction d'un atome d'hydrogène (H

Cette déshydrogénation peut être provoquée par un initiateur radicalaire tel que H0° ou H00°. Le radical lipidique R

subit ensuite un réarrangement moléculaire pour donner un radical avec une structure de diène conjugué, plus stable, qui peut réagir avec le dioxygène pour former un radical oxygéné.

Ce radical est suffisamment réactif pour arracher à nouveau, un H

à un acide gras polyinsaturé voisin, propageant ainsi la réaction.

Lipide-H + OH

Lipide

+ 02

Lipide

+ H20 Lipide-02°

(Après réarrangement moléculaire du lipide)

Lipide-0

°+ Lipide-H - - - - • Lipide-02H + Lipide

Équation (01) : peroxydation des lipides [27).

Le lipide peroxyde formé est stable à température physiologique. Cependant, la présence des ions métalliques permet de catalyser leur décomposition.

Lipide-02H ^{+ Fe}

^Fe

^+OH-+ Lipide-0°

ou

Lipide-0 2 H + Fe

Lipide-0° + Fe

Équation 02 : Décomposition des lipides peroxydés [27).

La réaction en chaîne peut être heureusement interrompue (phase de terminaison) par l'association de deux radicaux libres et la formation d'un composé stable ou le plus souvent par la réaction du radical avec une molécule antioxydant [27).

Le radicale peroxyle, après évolution en un peroxyde cyclique et coupure de la molécule, peut libérer différents aldéhydes toxiques.

La transmission en chaîne de la réaction de peroxydation lipidique est stoppée par la vitamine

E intercalée dans la bicouche lipidique des membranes.

Chapitre II Le stress o:xydant

Cette attaque des lipides peut concerner les lipopoprotéines circulantes ou les phospholipides membranaires . Les conséquences seront différentes : l'attaque des lipides circulants aboutissants à la formation des LDL (Lipoprotéine de Densité Légère) oxydées (Figure 02) [23).

~COOH radie&! ar.aeto.idonylt! ~

~OOH tilCfieal cli"r" CM;U!l\!1!1

+02

'O;i

~OOH radical

peruxyjD

~00.H

endoperoxyde

etlume FADA

pent.n11

chaine

radic:alllin~

r

réact\011 en

.., lil.111chldonate

Produits terminaux

Figure 02 : Mécanismes en chaines de la peroxydation des acides gras

polyinsaturés et nature de produits terminaux formés [23].

2- Les systèmes de défenses antioxydants

Le maintien d'un niveau non cytotoxique de ROS est assuré par des systèmes antioxydant. Un antioxydant peut être défini comme tous substrats oxydables et ainsi retarder ou empêcher l'oxydation de ces substrats.

Les antioxydants cellulaires sont : non enzymatiques et enzymatiques [30).

2-1- Systèmes antioxydants enzymatiques

Une part importante des défenses antioxydants cellulaires est composée des enzymes suivantes: Les superoxydes dismutases, la catalase et les glutathion peroxydases [4] .

2-1-1- Les superoxydes dismutases

Les superoxydes dismutases ou SOD sont des enzymes ubiquitaires catalysant la dismutation des anions superoxydes en peroxyde d'hydrogène et oxygène moléculaire selon la réaction suivante [27)

Ces enzymes accélèrent la vitesse de cette réaction spontanée rendant très rapide la disparition du superoxyde, mais en générant le peroxyde d'hydrogène [27).

2-1-2 -la catalase

La catalase ou CA T est une protéine héminique qui catalyse la transformation du peroxyde d'hydrogène en eau et oxygène moléculaire selon la réaction suivante [27) :

La catalase possède également la propriété de détoxifier différents substrats , tels que les phénols et les alcools, via un couplage avec la réduction du peroxyde d'hydrogène :

L'un des rôles antioxydants majeures de la catalase est donc de diminuer la formation de

radicaux hydroxyles générés par la réaction de fenton à partir d' H2 02 [29).

Chapitre II Le stress oxydant

2-1-3 -Les glutathion peroxydases

Les glutathion peroxydases présentes, dans la plupart des tissus de mammifères catalysent la réduction par le glutathion du peroxyde d'hydrogène et de divers hydroperoxydes lipidiques produits [27).

2-2-Systèmes antioxydants non enzymatiques

Les antioxydants non enzymatiques réagissent directement avec les agents oxydants et les désactivent [27).

Ces molécules ne sont pas présentes ou très peux dans l'organisme. Elles vont piéger les

espèces réactives et doivent être apportées par l'alimentation comme par exemple : le zinc , les

polyphénoles, la vitamine E et la vitamine C [32).

-

CHAPITRE III

LA VITAMINE E ET LA

VITAMINEC

1

1

Chapitre III La vitamine E et la Vitamine C

LA VITAMINE E

1-Historique

En 1922, deux chercheurs de L 'Université de Californie, EV ANS et BISHOP , découvrent dans la laitue et le germe de blé un facteur alimentaire soluble dans les graisses qui semble essentiel à la reproduction des rats .

Evans et Bishop donnent à cette substance le nom de «Facteur x » six ans plus tard, le docteur Sur, convaincu qu ' il s'agit d' une nouvelle vitamine, la baptise «Vitamine E »

En 1936, Evans parvient à isoler des cristaux de la vitamine E et la nomme « tocophérol », du grec tokos : progéniture et pherein : porter

En 1938 , un chimiste suisse, Karrer parvient à synthétiser la vitamine E [33].

2-Structure Chimique

La vitamine E fait partie de la famille des tocophérols, cette famille comprends 4 substances : l' a- tocophérol, qui est la vitamine E proprement dite, le P- tocophérol, le

tocophérol et le 8- tocophérol.

Ces composés ont, par ailleurs, beaucoup de similitude structurelles avec 4 autres molécules appartenant à la famille des tocophérols: l'a- tocotriénols, le P- tocotriénols, le

tocotriénols et le 8- tocotriénols [34].

La structure chimique des tocophérols se compose d'un cycle chromanol, mono- di, ou tri - méthyle auquel se trouve rattachée une chaîne carbonée latérale (chaîne phytyle) saturée de 16 carbones, les tocophérols diffèrent entre eux seulement par le nombre et l' arrangement des groupements, méthyles autour du cycle benzène du noyau chromanol (Figure 03 et 04) [34].

La structure chimique des tocotriénols se compose également d' un cycle chromanol mono-, ou tri - méthyle avec chaîne carbonée latérale, mais celle-ci contient 3 doubles liaisons en position 3,7 et 11 (Figure 05 et 06) [34] .

De plus, la vitamine E peut exister soit sous forme non estérifiée, soit plus fréquent sous

forme estérifiée. Les esters de vitamine E s' obtiennent par estérification du groupement

hydroxyle en position 6 du cycle chromanol avec de l'acétate, ou encore avec du succinate, du

nicotinate ou du phosphate. Ces formes estérifiées ont l'avantage d' être plus stables et moins

sensibles à l' oxydation [34].

3-Les propriétés physicochimiques 3-1-Les propriétés physiques

- le point de la fusion de l' a- tocophérol naturel se situe entre 2.5 et 3.5C

et celui du y- tocophérol entre -3 et -2 C

A température ambiante , les tocophérols sont des huiles visqueuses de couleur jaune clair.

- Bien que les groupes OH et 0 soient polaires, ce sont des molécules non- polaires grâce à la chaîne hydrocarburée et aux groupements CH3, c' est pour cela que la vitamine E est liposoluble, elle est aussi soluble dans l'éthanol mais pratiquement insoluble dans l' eau.

- Concernant les masses moléculaires, les tocotriénols ont plus de doubles liaisons, ainsi moins d' atomes d' hydrogène sur la chaîne ramifiée. Ils sont donc plus légers que les tocophérols [35].

3-2-Les propriétés chimiques

Cette molécule, en absence d' oxygène, est relativement stable à la chaleur, à la lumière et en milieu acide, mais très sensible aux milieux basiques et à l'oxydation.

En effet, elle oxyde progressivement par l' oxygène atmosphérique et change de couleur (rouge), c' est pour quoi lors de l' extraction ou de la production synthétique, la vitamine E est souvent estérifiée. Pour obtenir une forme beaucoup plus stable, il suffit de la faire réagir avec un acide organique. Les acides les plus couramment utilisés en industrie chimique sont l' acide acétique (ce qui donne l' acétate de vitamine E) et l'acide butane, dioïque ou succinique (ce qui donne le succinate de vitamine E) [35].

4-Les sources alimentaires de la vitamine E

Les sources alimentaires de la vitamine E sont soit végétales, soit animales, les formes des vitamines les plus fréquentes étant l'a- et le y- tocophérol.

Les produits d' origine végétale sont assurément la source la plus importante de vitamine E . Parmi ceux- ci , les huiles et les céréales.

- les huiles végétales sont les plus riches en tocophérols. Généralement, l' a- tocophérol est la forme la plus présente et c' est elle qui contribue le plus de l' activité vitaminique .

- De plus, la vitamine Ese trouve en grande quantité dans les céréales (qui ont les quatre formes de tocophérols et très souvent aussi des tocotriénols).

- Aussi dans les fruits en de moindre concentration, exceptes les mûres et les abricots secs.

- En ce qui concerne les légumes, le taux de vitamine E dépend de la partie de la plante (il

semble être plus élevé dans les feuilles), ainsi que de la maturité [35] .

Chapitre III La vitamine E et la Vitamine C Les produits d'origine animale contenant de la vitamine E (foie, jaune d 'œuf, beurre .... ) ont essentiellement de l'a - tocophérol.

Il est intéressant de noter que le taux dans le lait dépend de l' alimentation des vaches (Tableau 02) (35).

Tableau 02 : Teneur de quelques aliments en vitamine E (35).

Aliment Teneurs Aliments Teneur

(mg/lOOg) (mg/100!!)

*Graines: *Fruits et légumes :

Amandes 26 Mûres 2,7 à 16,5

Arachides 12 à 30 Haricots secs 0,51

Riz entier 4.5 Carottes 0,4 à 1,2

Blé 3,2 Asperges 0,3 à 2,1

Orge 3 à 5,2 Légumes verts 0,2 à 6

Avoine 2,1à5 Fruits divers 0,1à1

Maïs 0,9 à 11 Pomme de terre 0,06 à 0,12

* Huiles: *Autres aliments :

Germe de blé 280 Margarine 13 à35

Coton 65 àlOO Beurre 1,8 à 2,6

Maïs 65 àlOO Bœuf 1,12

Tournesol 50 à 83 Œuf 0,5 à 1,5

Palme 35 à 70 Foie 0,4 à 1,8

Arachide 16 à 59 Chips 0,36

Olive 13,7 Pain 0,2 à 2,4

Foie de morue 3,3 Lait de vache 0,04 à 0,1

5-Les besoins en vitamine E

Les besoins en vitamine E sont compris entre 3 et 15 milligramme par jour et ils sont

largement assurés par une alimentation normale, ils sont plus élevés chez les femmes enceintes

ou qui allaitent (15 mg par jour). Ces besoins sont d' autant plus élevés que l' alimentation est

plus riche en graisses polyinsaturées (graisses d'origine végétale), car la vitamine E a un rôle

protecteur contre l'oxydation de ces graisses (Tableau 03) (33).

Tableau 03 : Apports quotidiens conseillés en vitamine E en mg/jour [33].

Concentration en mg

Période Age Homme Femme

Nourrissons < 6 mois 3-4mg 3-4 mg

6 à 12 mois 3-4 mg 3-4mg

1 à 3 ans 5-7 mg 5 -7 mg

Enfants

4 à 9 ans 10-15 mg 10-15 mg

10 à 12 ans 10-15 mg 10-15 mg

Adolescents 14 -18 ans 10-15 mg 10-15 mg

Adultes 19 et plus 12-15 mg 12-15 mg

Grossesse ^{/ / 15 mg}

Allaitement / / 15 mg

1 milligramme d'acétate d'alpha-tocophérol= 1 unité internationale (UI) de vitamine E

1 milligramme d'alpha-tocophérol= 1.49 UI.

Chapitre III La vitamine E et la Vitamine C

6-Métabolisme

La vitamine E se répartit dans les déférentes lipoprotéines plasmatiques. Sa concentration plasmatique varie de 8 à 13 ug/ml.

Les esters de tocophérol contenus dans l'alimentation sont hydrolysés dans l' intestin puis la vitamine E est absorbée en présence de sels biliaires, incorporées aux chylomicrons. Elle rejoint la circulation générale par le canal lymphatique, mais le sang n' est pas le lieu de stockage de la vitamine E.

Elle doit être transférée dans les tissus adipeux où elle reste pendante plusieurs mois [36] . Une étude effectuée avec une vitamine E marquée, administrée par voie veineuse , à montré qu ' une grande partie (80%) était éliminée par voie biliaire pendant la semaine qui suit l' injection, le reste étant excrété dans l'urine [37].

7-Fonctions

Cette vitamine à des effets multiples :

7-1-Le rôle antioxydants

La vitamine E est reconnue comme antioxydant, grâce à sa capacité à inhiber les peroxydations lipidiques [34].

Elle Joue ainsi un rôle clef dans la protection des acides gras polyinsaturés membranaires.

Alors que la longue chaîne lipophile, ancre la molécule dans la bicouche lipidique, son noyau est responsable de son activité antioxydant ; elle est susceptible de céder un hydrogène au radical alcoyle et au radical peroxyle [38].

Après la réaction d ' oxydation, l'antioxydant est transformé en un radical qui doit être

suffisamment stable pour inhiber la formation d'un autre radical et arrêter ainsi la propagation de

la chaîne radicalaire . Il doit ensuite évoluer vers un produit d ' oxydation stable, ce qui conduit à

la consommation de l' antioxydant, donc le tocophérol donnera un radical tocophéroxy le qui

évoluera vers un composé d' oxydation non radicalaire (Figure 07) [39).

HO

CR,

a~ Tocophêrot (TOH)

Cll3

LO·.-

re roxvde .

lipidique

0

CH .1

L01H _•

Hydroperox~·dr

Upidiqut

Cih

.

CHJ.

Radical

Toç~pbéryle (î0-)

Figure 07 : Transformation de radical peroxyde en hydroperoxyde par L'a-tocophérol [39].

7-2-Utilisation médicale - Antivieillissement

La vitamine E ralentie le vieillissement par la protection des cellules de notre corps de l' action néfaste des radicaux libres [40].

- Anti-canceux :

La vitamine E intervient comme un facteur important retardant l' apparition de certains cancers en association avec la vitamine C [40].

-Prévention des maladies cardio-vasculaires

La vitamine E favorise la circulation sanguine et par la même diminue les risques de maladies cardio-vasculaires grâce au ralentissement de taux de mauvais cholestérol dans le sang [40].

- Défense immunitaire

La vitamine E renforce en conséquence nos défenses immunitaires pour protéger nos cellules [40).

- Fertilité

Les études en laboratoire ont démontré l'action bénéfique de la vitamine E sur la fertilité des animaux . Il nous faut toute fois reconnaître que cette action n'a pas encore été démontrée sur l' homme [40).

- Action sur le métabolisme du globule rouge

Les érythrocytes de sujets carencés en vitamine E développent une hémolyse. La vitamine E

protège les membranes érythrocytaires contre l'action peroxydasique de l' hémoglobine sur les

Chapitre III La vitamine E et la Vitamine C

acides gras dénaturés, elle exerce un effet régulateur sur la synthèse de l ' hème et des enzymes héminiques comme les cytochromes et les catalases (40].

- Action sur l'agrégation plaquettaire

Les plaquettes sont particulièrement riches en vitamine E le déficit en vitamine E induit des microthromboses, la vitamine E diminuerait l'activité de la lipoxygénase des plaquettes [40].

8-Carence en vitamine E

Il n'existe pas de carence spontanée en vitamine Echez l'homme sauf certains nouveaux- nés, et en particulier chez les prématurés, où cette carence peut entraîner une anémie due à une fragilité excessive des globules rouges (anémie hémolytique) certaines maladies rares (anomalies congénitales des voies biliaires, mucoviscidose, pancréatite chronique et malabsorption diverses)

(33].

9-Hypervitaminose

Par rapport aux vitamines A et D, le risque d'hypervitaminose E est très faible , car un

excès est métabolisé ou éliminé par la bile; ainsi cette vitamine devient toxique pour l' organisme

qu' a des doses très élevées, supérieurs à 100 fois l'apport quotidien recommandé. Il existe

malgré tout un apport maximal tolérable en vitamine E, c'est -à- dire la quantité que l' on peut

prendre de façon continue sans risque probable d'effets indésirables (35].

LA VITAMINE C

1-Historique

Les premières expérimentations avaient été faites par Hobst et Frolich, qui nourrissaient des animaux en les privant totalement de végétaux frais, pour vérifier s' il souffrirait de scorbut, leurs premières expérience ne donnèrent aucun résultat par ce qu' ils avaient pris des animaux

capable de synthétisés la vitamine C, ce qui n'est pas le cas des êtres humains, des primates.

Les autres expériences permettent d'établir que le principe anti- scorbut se trouvait bien dans les végétaux frais.

Ce principe, fut classé ensuit par funk parmi les vitamines, et appelé vitamine C par Drummond en 1907.

C' est Szent -Gyorgyri qui, en 1928, l'isola le premier d' abord à partir de l' écorce des glandes surrénales, puis du citron, un produit qui fut appelé acide ascorbique en 1932, pour rappeler ses propriétés contre le scorbut.

Sa structure fut développée par Hirst et sa synthèse effectuée en 1933 par Reichstein et Haworth (41].

2-La structure chimique

La vitamine C est l'acide ascorbique de formule brute C6Hs06 , la vitamine C dérivé de l' acide gulonique, dont elle représente la 2- céto L gulono y lactone.

Il existe deux formes, lévogyre (L) et dextrogyre (D) . Seule la forme lévogyre ou acide L- ascorbique est active. Par oxydation de l'acide L- ascorbique, on obtient l' acide mono- déhydro-ascorbique, qui la même activité métabolique (Figure 08) (42].

0 0 ^HO

acide détl\ droa rorbiqur acide ascorbiq u

Figure 08: structure chimique de l'acide ascorbique [42].

Chapitre III

3-Propriétés physicochimiques 3-1-L'acidité

La vitamine E et la Vitamine C

La vitamine C est un acide faible de pKa = 4.17, cette acidité est plus forte que celle de l' acide acétique, bien que l'acide ascorbique soit dépourvue du groupement acide carboxylique.

L' hydrogène acide est celui de !' hydroxyle en C

son ionisation donne un énolate conjugué avec le C=O lactonique, donc siège d'une forte stabilisation par mésomérie.

La chélation de l' hydrogène de !' hydroxyle en C

avec l' oxygène en C

contribue aussi à sa stabilité.

Le système conjugué de l' anion ascorbate est un vinylogne d'un carboxylate :

Il diffère de celui -ci par l' intercalation d'une double liaison C=C qui relaie les effets de délocalisation d' électrons.

Il est donc tout à fait normal que la vitamine C soit un acide, même sans fonct ion acide carboxylique (41].

3-2-La stabilité

L' acide ascorbique est stable à l' état solide, à l ' abri de la lumière et de l' humidité. En revanche, en solution aqueuse, elle s' altère très rapidement au contact du dioxygène de l' air.

Cette oxydation est accélérée par la chaleur (vitamine thermosensible), les bases et les ions métalliques (41].

3-2-La solubilité

L' acide ascorbique se présente sous l'aspect d'une poudre cristalline blanche ou très légèrement jaunâtre. Il est facilement soluble dans l' eau, peu soluble dans l' alcool et insoluble dans l' éther ou le chloroforme (41].

3-3-Propriétés réductrices

L' anion acrobate (prédominant au pH physiologique) est un réducteur, il peut céder un ou deux électrons à un oxydant par perte d' un électron et d 'un proton, l' ascorbate s' oxyde en radical- anion mono - déhydro- ascorbate, lequel à son tour peut perdre un deuxième électron en

s' oxydant en acide déhydro ascorbique .

L' acide déhydro ascorbique est un acide très faible (pKa=8.0) dont l' ionisation résulte de son

équilibre avec une forme cyclisée et hydratée. Etans beaucoup moins polaire que l' ascorbate, il

permet la pénétration de la vitamine C à l ' intérieur des cellules par un mécanisme d' oxydation

extracellulaire suivie d' une réduction intracellulaire (41 ].

4-Les sources alimentaires

La vitamine C est très répandue dans la nature , Il se trouve surtout dans les aliments d' origine végétale et en moindre quantité dans les aliments d ' origine animale.

Les aliments d' origine végétale : la vitamine C est représenté dans tous les végétaux surtout les fruits acides, les végétaux très colorés. Les fruits et les légumes représentent les

/.i des apports en vitamine C.

Donc la teneur en vitamine C des fruits et légumes peut varier énormément, voir être nulles selon l'état de fraîcheur, l' exposition du fruit dans l' arbre ou le mode de conservation de ces produits.

Les aliments d' origine animale : la vitamine C est présente surtout dans les foies d' animaux, le lait (non- écrémé) (Tableau 04) [43].

Tableau 04: Teneur des aliments crus en vitamine C (en mg/lOOg) [43].

Aliments Teneur en vit C Aliments Teneur en vit c

Fruits (mg/lOOg)

Légumes (mg/lOOg)

Cassis 140 Persil 200

Kiwi 50 à 100 raifort 120

Fraise 60 Choux de Bruxelles 100

Citron, orange 50 cresson 75

Pamplemousse 40 Chou-fleur 70

Groseille 30 Epinards 60

Abricot, airelle, pomme 4 à 15 Chou, chou-rave 50

Banane, cerise, coing 4 à 15 pissenlit 35

Melon, myrtille 4 à 15 tomate 30

Pêche, poire, raisin 4 à 15 Petits pois frais 26

Fromages et Lait: Mâche 20

Lait de femme 5 Pomme de terre 17

Lait de vache 1 Champignons, laitue 8

Fromages 0 Petits pois en boîte 9

'

Chapitre III La vitamine E et la Vitamine C

5-Les besoins en vitamine C

Les besoins en vitamine C sont difficiles à quantifier la valeur de l'apport nutritionnel conseillé, varie selon l'âge, l'activité et l'état physiologique de chaque personne .

Il y a une relation entre la consommation et la concentration plasmatique en vitamine C (Tableau 05) (42].

Tableau OS : Apports quotidiens conseillés en vitamine C {42].

Concentration en mg

Période Age Homme Femme

là 3 ans 60mg 60mg

4 à 6 ans 75 mg 75 mg

Enfants

7 à 9 ans 90mg 90mg

10 à 12 ans 100 mg lOOmg

Adolescents 13-19 ans llOmg llOmg

Adultes 19 et plus 110 mg llOmg

Grossesse / / 120mg

Allaitement / / 130mg

Personnes

âgées > 75 ans 120mg 120mg

6-Le métabolisme

L' homme ne synthétise pas la vitamine C, ils doivent donc se la procurer dans l' alimentation.

La vitamine C est absorbée essentiellement au niveau du duodénum et du jéjunum proximal, elle est rapide, sodium -dépendent et peut être inhibée par des analogues structuraux .

Dans le plasma, l' acide ascorbique est lié réversiblement à l' albumine , la concentration plasmatique considérée comme normale est de 8 à15 mg/1.

Les leucocytes sont riches en vitamine C, ils en contiennent 80 fois plus que le plasma.

L' acide ascorbique s' élimine dans les urines lorsque sa concentration plasmatique atteint ou dépasse 12 mg/l. Il se trouve dans les urines sous forme des métabolites comme l' acide dioxogulonique et l' oxalate (42].

7-Fonction

7-1-Le rôle antioxydant

Au cours des oxydations cellulaires par l' oxygène, il peut se former le radical, an10n superoxyde, 0-

En raison de sa grande réactivité ce radical libre provoque des lésions dans les tissus , l' enzyme superoxyde - dismutase (SOD) à pour fonction de détruire l' ion superoxyde ; l' acide ascorbique facilite cette action, soit comme effecteur agoniste de la SOD, soit en réduisant directement une partie des ions superoxyde.

Toute fois , en présence de cuivre et de fer, il favorise la formation de radicaux superoxydes et a un effet pro- oxydant (42].

Acide ascorbique + Cu (Il)

Cu (1) +H+ + acid mono- déhydro- ascorbique.

Le cuivre I réagit ensuite avec l' eau oxygénée avec production d' un radical OH :

L' association de vitamine C et de cuivre aurait un effet anticancéreux dans les mélanomes qui

accumulent les ions de cuivre .

Chapitre III La vitamine E et la Vitamine C

Donc, la vitamine C piège les radicaux libres et retard l' oxydation des lipoprotéines du plasma.

- la vitamine C protège les LDL contre l'oxydation, et joue donc un rôle important dans la prévention de l' infarctus.

- Au cours de réactions protectrices de la vitamine E ,la vitamine C participe à la régénération de la vitamine E [42).

7-2-Autres effets 7-2-1- Hydroxylation

La vitamine C joue le rôle de transporteur d ' électrons et participe à diverses hydroxylations . -Biosynthèse du collagène

L' acide ascorbique catalyse l'Hydroxylation de la proline et de la lysine en hydroxyproline et hydroxylysine, constituants normaux du collagène. Le collagène forme 30% de la totalité des protéines de l' organisme et entre dans la composition de la peau, de l' Os, des dents, du cartilage (42).

-Biosynthèse de la carnitine à partir de la lysine

L'acide ascorbique favorise la réaction d' hydroxylation de la triméthyl -lysine et de la butyrobétaine, précurseurs de la camitine (42).

7-2-2- Transformation du cholestérol en acide biliaire

Ceci explique le faible effet hypolipémiant de la vitamine C, surtout lorsqu ' elle associée à la pectine qui fixe les acides biliaires et empêche leur réabsorption digestive (42).

7-2-3- Effet dans la réponse immunitaire

La vitamine C augmente la mobilité des leucocytes et la transformation des lymphocytes, elle protège leur membrane, participe à l' augmentation de la synthèse de l' interféron [42) .

7-2-4- Fonctionnement ovarienne

Lors de l' ovulation, l'excrétion urinaire de vitamine C augmente. L' avitaminose C provoque

la dégénérescence folliculaire et l'atrophie du cops jaune [42).

8-Carence en vitamine C

Une carence important en vitamine C se traduit par le scorbut qui est exceptionnel. Les hypovitaminoses plus discrètes sont très répandues et se manifestant par de l' asthénie.

L'amaigrissement, des céphalées, des douleurs osseuses, une moindre résistance aux infections et des troubles hémorragiques. Une carence grave se traduit de plus par l' apparition d' hématomes et d' hémorragies gingivales.

Le diagnostic de carence peut être effectué par le dosage de la vitamine C dans le plasma où elle est normalement présente à la concentration d' environ lOmg/l [42).

9- Hypervitaminose

La vitamine C est habituellement non toxique. De très forte doses (plusieurs grammes par jour) peuvent entraîner quelques effets secondaires, parmi les quels nausées, diarrhée et

inflammation stomacales , faiblesse , vertiges et fatigues.

Pour des doses supérieures à 500mg/j, une augmentation de production d' acide oxalique pourrait induire un risque de calculs rénaux d'oxalate. Cet effet secondaire et controversé par certaines études.

De puis sa synthèse, la vitamine C est utilisée à toutes doses à travers le monde. Les seuls effets secondaires associés à son utilisation et qui soient établis sont la diarrhée bénigne et une action diurétique, celles -ci surviennent lorsqu'elle est consommée trop rapidement et en trop grande quantité.

L' organisme ne pouvant la stocker, il en élimine ainsi l' excès [43).

CHAPITRE IV

MODE D'ACTION DE LA

VITAMINE E ET LA VITAMINE C

' ,

DANS LE DIABETE SUCRE