Phytophotodermatose, de la physiopathologie à sa prise en charge.
Étude descriptive au Centre Antipoison Grand Ouest
SONNET Grégory 2019-2020
Sous la direction de Mr Gaël Le Roux et Mme Sandrine Nail-Billaud
Membres du jury Madame Anne Landreau | Présidente
Monsieur Gaël LE ROUX | Directeur Madame Sandrine NAIL-BILLAUD | Co-directeur Monsieur Mareb BASHMILAH | Membre
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Phytophotodermatose, de la physiopathologie à sa prise en charge.
Étude descriptive au Centre Antipoison Grand Ouest
SONNET Grégory
Sous la direction de Mr Gaël Le Roux et Mme Sandrine Nail-Billaud
Membres du jury Madame Anne Landreau | Présidente
Monsieur Gaël LE ROUX | Directeur Madame Sandrine NAIL-BILLAUD | Co-directeur Monsieur Mareb BASHMILAH | Membre
2019-2020
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ENGAGEMENT DE NON PLAGIAT
Je, soussigné Sonnet Grégory déclare être pleinement conscient que le plagiat de documents ou d’une partie d’un document publiée sur toutes formes de support, y compris l’internet, constitue une violation des droits d’auteur ainsi qu’une fraude caractérisée.
En conséquence, je m’engage à citer toutes les sources que j’ai utilisées pour écrire ce rapport ou mémoire.
Signé par l'étudiant(e) le 26 / 09 / 2019
RE M E RC IE M E N TS
A mon directeur Monsieur Gaël Le Roux et ma co-directrice de thèse Madame Sandrine Nail-Billaud,pour vos nombreux conseils, vos nombreuses corrections et surtout pour ces semaines de stages passées au centre antipoison qui ont été plus que formatrices.
A mon président de jury Madame Anne Landreau,
pour vos cours, votre passion pour la botanique et la nature. Merci de me faire l’honneur de présider mon jury de thèse.
A Monsieur Bashmilah,
d’avoir accepté mon invitation à faire partie de mon jury de thèse et aussi de m’avoir transmis la passion de ce métier.
A toute l’équipe de la pharmacie Loubrieu,
d’avoir rendu ces six mois de stages si passionnants. J’espère un jour pouvoir travailler avec une équipe telle que la vôtre.
A toute l’équipe de la pharmacie Dumoulin,
de m’avoir donné goût à ce métier de préparateur dans un premier temps puis de m’avoir encouragé à devenir pharmacien.
A tous mes amis et futurs confrères pharmaciens,
merci à vous tous pour ces 6 années de bonheur, de rires, d’anecdotes à n’en plus finir. Nous ne sommes dorénavant plus sur les bancs de la fac mais j’espère que nous continuerons à nous voir aussi régulièrement que possible.
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RE M E RC IE M E N TS
A mes amis de longues dates,merci mille fois pour tout ce que l’on a pu partager, depuis le lycée pour certains, depuis moins longtemps pour d’autres. Vous avez toujours été là dans les moments les plus durs comme dans les meilleurs.
A tous les membres de ma famille,
je vous embrasse pour tous les chaleureux moments que nous avons passés et pour ceux à venir.
A mes parents,
pour avoir toujours voulu que je puisse faire les études que je désirai. Merci pour m’avoir inculqué les valeurs qui font de moi ce que je suis devenu aujourd’hui. Malgré le fait que vous ne compreniez pas forcément toujours mon jargon vous m’avez toujours soutenu.
A ma sœur,
pour nos chamailleries quand nous étions enfants, pour nos différends lorsque nous étions adolescents et enfin pour notre complicité que nous avons gardé depuis ces vingt-quatre dernières années.
A toi,
qui m’a aidé dans la confection de cette thèse. Merci pour ces moments partagés à découvrir des merveilles aux quatre coins du monde. J’ai déjà soif d’en découvrir de nouveaux.
Au « Science sans conscience n’est que ruine de l’âme. » François Rabelais
LISTE DES ENSEIGNANTS DE LA FACULTÉ DE SANTÉ D’ANGERS
Doyen de la faculté : Pr Nicolas Lerolle
Directeur adjoint de la faculté et directeur du département de pharmacie : Pr Frédéric Lagarce Directeur du département de médecine : Pr Cédric Annweiler
PROFESSEURS DES UNIVERSITÉS
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ANNWEILER Cédric Gériatrie et biologie du
vieillissement Médecine
ASFAR Pierre Réanimation Médecine
AUBE Christophe Radiologie et imagerie médicale Médecine
AUGUSTO Jean-François Néphrologie Médecine
AZZOUZI Abdel Rahmène Urologie Médecine
BAUFRETON Christophe Chirurgie thoracique et
cardiovasculaire Médecine
BENOIT Jean-Pierre Pharmacotechnie Pharmacie
BEYDON Laurent Anesthésiologie réanimation Médecine
BIGOT Pierre Urologie Médecine
BONNEAU Dominique Génétique Médecine
BOUCHARA Jean-Philippe Parasitologie et mycologie Médecine
BOUVARD Béatrice Rhumatologie Médecine
BOURSIER Jérôme Gastroentérologie ; hépatologie Médecine
BRIET Marie Pharmacologie Médecine
CAILLIEZ Éric Médecine générale Médecine
CALES Paul Gastroentérologue ; hépatologie Médecine CAMPONE Mario Cancérologie ; radiothérapie Médecine CAROLI-BOSC François-
Xavier Gastroentérologie ; hépatologie Médecine CHAPPARD Daniel Cytologie, embryologie et
cytogénétique Médecine
CONNAN Laurent Médecine générale Médecine
COUTANT Régis Pédiatrie Médecine
COUTURIER Olivier Biophysique et médecine nucléaire Médecine
CUSTAUD Marc-Antoine Physiologie Médecine
DE BRUX Jean-Louis DE CASABIANCA Catherine
Chirurgie thoracique et cardiovasculaire
Médecine Générale
Médecine Médecine DESCAMPS Philippe Gynécologie-obstétrique Médecine DINOMAIS Mickaël Médecine physique et de
réadaptation Médecine
DIQUET Bertrand Pharmacologie Médecine
DUBEE Vincent Maladies Infectieuses et Tropicales Médecine
8
DUVAL Olivier Chimie thérapeutique Pharmacie
DUVERGER Philippe Pédopsychiatrie Médecine
EVEILLARD Mathieu Bactériologie-virologie Pharmacie FANELLO Serge Épidémiologie ; économie de la
santé et prévention Médecine FAURE Sébastien Pharmacologie physiologie Pharmacie FOURNIER Henri-
Dominique Anatomie Médecine
FURBER Alain Cardiologie Médecine
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GARNIER François Médecine générale Médecine
GASCOIN Géraldine Pédiatrie Médecine
GOHIER Bénédicte Psychiatrie d'adultes Médecine GUARDIOLA Philippe Hématologie ; transfusion Médecine
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HAMY Antoine Chirurgie générale Médecine
HUNAULT-BERGER
Mathilde Hématologie ; transfusion Médecine
IFRAH Norbert Hématologie ; transfusion Médecine
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LARCHER Gérald Biochimie et biologie moléculaires Pharmacie LASOCKI Sigismond
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Gynécologie-obstétrique Médecine Médecine
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LUNEL-FABIANI Françoise Bactériologie-virologie ; hygiène
hospitalière Médecine
MARCHAIS Véronique Bactériologie-virologie Pharmacie
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MENEI Philippe Neurochirurgie Médecine
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PASSIRANI Catherine Chimie générale Pharmacie
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vasculaire Médecine
PODEVIN Guillaume Chirurgie infantile Médecine
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PRUNIER Delphine Biochimie et Biologie Moléculaire Médecine
PRUNIER Fabrice Cardiologie Médecine
REYNIER Pascal Biochimie et biologie moléculaire Médecine RICHARD Isabelle Médecine physique et de
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maladies métaboliques Médecine ROQUELAURE Yves Médecine et santé au travail Médecine ROUGE-MAILLART Clotilde Médecine légale et droit de la
santé Médecine
ROUSSEAU Audrey Anatomie et cytologie
pathologiques Médecine
ROUSSEAU Pascal Chirurgie plastique,
reconstructrice et esthétique Médecine ROUSSELET Marie-
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pathologiques Médecine
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URBAN Thierry Pneumologie Médecine
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WILLOTEAUX Serge Radiologie et imagerie médicale Médecine
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BELONCLE François Réanimation Médecine
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BLANCHET Odile Hématologie ; transfusion Médecine
BOISARD Séverine Chimie analytique Pharmacie
CAPITAIN Olivier Cancérologie ; radiothérapie Médecine
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CHEVAILLER Alain Immunologie Médecine
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Olivier Physiologie Médecine
HAMEL Jean-François Biostatistiques, informatique
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Jacques Chimie organique Pharmacie
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santé Médecine
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nucléaire Médecine
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LEGEAY Samuel Pharmacocinétique Pharmacie
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MABILLEAU Guillaume Histologie, embryologie et
cytogénétique Médecine
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MAY-PANLOUP Pascale Biologie et médecine du développement et de la reproduction
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Hématologie ; transfusion
Médecine Générale Médecine
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PAST
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MOAL Frédéric Pharmacie clinique Pharmacie
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KILANI Jaafar Biotechnologie Pharmacie
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BRIS Céline Biochimie et biologie
moléculaires Pharmacie
CHAPPE Marion Pharmacotechnie Pharmacie
LEBRETON Vincent Pharmacotechnie Pharmacie
CONTRACTUEL
VIAULT Guillaume Chimie organique Pharmacie
12
Table des matières
TABLE DES MATIERES ... 12
LISTE DES ABREVIATIONS ... 15
INTRODUCTION... 16
1. RAPPELS PHYSIOLOGIQUES SUR LA PEAU ... 18
1.1 HISTOLOGIE ... 18
L’épiderme ... 18
a. Approche cellulaire ... 19
i. Les kératinocytes ... 19
ii. Les mélanocytes ... 19
iii. Les cellules de Langerhans ... 20
iv. Les cellules de Merkel ... 20
b. Nutrition ... 20
Le derme ... 21
a. La couche papillaire ... 22
b. La couche réticulaire ... 23
ROLES DE LA PEAU... 23
Un rôle de maintien de la température corporelle ... 23
Un rôle de protection ... 24
Un rôle sensoriel ... 24
Un rôle immunitaire ... 24
Autres rôles... 25
ORGANES DE VASCULARISATION ... 25
LA PIGMENTATION CUTANEE ... 25
Mélanogenèse ... 26
Transports des mélanosomes ... 27
Rôle de la mélanogenèse ... 27
2. LES REACTIONS DE PHYTOPHOTODERMATOSE ... 27
2.1 DEFINITION ... 27
2.2 MECANISME TOXIQUE ... 28
2.2.1 Rappel sur la lumière... 28
a. Généralités ... 28
b. Les rayons ionisants et les ondes hertziennes... 29
2.2.2 Les ultra-violets ... 30
a. Effets des UV sur l’acide désoxyribonucléique (ADN) ... 31
b. Effets des UV sur les autres constituants cellulaires ... 31
c. Effets des UV sur les mélanines ... 32
2.2.3 Les principales molécules phototoxiques issues des plantes ... 33
a. Furanocoumarines/psoralènes ... 33
b. Autres composés ... 34
2.2.4 Biosynthèse des furocoumarines ... 34
2.2.5 Phototoxicité des psoralènes ... 35
a. Réaction photodynamique oxygéno-dépendante ... 36
b. Réaction de photoaddition ... 36
2.3 DIAGNOSTIC CLINIQUE ... 38
a. Premières approches ... 38
b. Approche actuelle ... 39
2.4 DIAGNOSTIC HISTOLOGIQUE ... 40
a. L’hyperpigmentation ... 40
b. La nécrose... 40
c. La réaction inflammatoire ... 41
2.5 PLANTES EN CAUSES ... 42
1. Plantes de la famille des Apiaceae ... 43
a. Généralités ... 43
b. Caractères botaniques et pharmacognosiques ... 43
c. La Berce du Caucase (Heracleum mantegazzianum Sommier & Levier) ... 44
2. Plantes de la famille des Fabaceae ... 45
a. Généralités ... 45
b. Caractères botaniques et pharmacognosiques ... 45
3. Plantes de la famille des Moraceae ... 46
a. Généralités ... 46
b. Le figuier (Ficus carica sativa L.) ... 47
4. Plantes de la famille des Rutaceae ... 49
a. Généralités ... 49
b. Caractères botaniques et pharmacognosiques ... 49
c. Les Citrus ... 49
3. L’UTILISATION ... 50
3.1 COSMETIQUE ... 50
3.2 THERAPEUTIQUE ... 51
4. ÉTUDE EPIDEMIOLOGIQUE DES CAS REFERENCES PAR LE CAP D’ANGERS ... 52
4.1 MATERIELS ET METHODES ... 52
4.2 RESULTATS ... 53
4.2.1 Épidémiologie ... 54
14
4.2.5 Imputabilité ... 56
4.2.6 Périodicité ... 57
4.2.7 Symptomatologie ... 58
4.2.8 Gravité... 58
4.2.9 Évolution ... 60
4.3 DISCUSSION ... 60
5. LA PRISE EN CHARGE OFFICINALE ... 63
5.1LES PHYTOPHOTODERMATOSES ... 63
5.1.1 Primaire ... 63
5.1.2 Secondaire ... 64
5.1.3 Tertiaire ... 64
5.2 LA PHOTOTHERAPIE ... 64
5.2.1 Définition ... 64
5.2.2 Conseils associés ... 65
CONCLUSION ... 67
ANNEXES ... 69
BIBLIOGRAPHIE ... 76
INDEX DES FIGURES ... 84
RESUME ... 86
Liste des abréviations
6-MC 6-méthylcoumarine 8-MOP 8-méthoxypsoralène
ADN Acide désoxyribonucléique CAP Centre antipoison
CPA Cellules présentatrices d’antigènes CPD Cyclobutane pyrimidine dimer DOPA 3,4-dihydroxyphénylalanine ERO Espèce réactive de l’oxygène IL Interleukine
INRS Institut national de recherche et de sécurité
IR Infra-rouge
JDE Jonction dermo-épidermique PCA Acide L-pyrrolidone carboxylique PSS Poisening severity score
SICAP Système informatique commun des centres antipoison SPF Sun Protection Factor
TC Tétracycline
TNF Tumor necrosis factor UCA Acide urocanique UV Ultra-violet
UVA Ultra-violet type A UVB Ultra-violet type B UVC Ultra-violet type C
16
Introduction
Les réactions de phytophotodermatose sont connues depuis l’antiquité et leurs effets ont été utilisés pour soigner diverses pathologies à cette époque. En effet, dès 2000 avant Jésus Christ, le jus d’une apiacée retrouvée dans la vallée du Nil (Ammi majus L.) était utilisé en association à une exposition solaire pour traiter une pathologie cutanée : le vitiligo.
Pour traiter cette même affection, les indiens utilisaient eux des extraits bouillis de psoralier (Psoralea corylifolia L.).
Il faut attendre le XXe siècle pour que ce mécanisme de photoréaction ne soit élucidé précisément. C’est en 1942, que Robert Klaber utilise pour la première fois le terme de phytophotodermatose. Étymologiquement, ce mot est composé de trois racines grecques :
- Phyton, signifiant « végétal ».
- Phos/photos, désignant « la lumière ».
- Dermatos, traduisible comme « peau ».
Aujourd’hui, l’état des connaissances a permis à la médecine de mettre au point des traitements pour soigner certaines pathologies dermatologiques (vitiligo, dermatite atopique ou encore le psoriasis) grâce à ce même mécanisme de photoréaction. En effet, les études ont permis de montrer des effets antiprolifératifs des cellules de l’épiderme par le biais du stress oxydant et des effets pigmentogènes par la prolifération des mélanocytes notamment.
L’origine naturelle des composés qui ont pu servir jadis à traiter des pathologies cutanées pose aujourd’hui un autre problème : leur toxicité cutanée en cas d’exposition accidentelle à ces végétaux au sein de la population générale.
La première partie de ce travail portera sur l’histologie du tissu cutané et son rôle.
La seconde partie se focalisera sur le mécanisme phototoxique conduisant à ces dermatoses, et notamment pour en poser le diagnostic et déterminer leur étiologie.
À l’heure où les plantes représentent 5% des intoxications recensées par les centres antipoison, la troisième partie comportera une étude épidémiologique des cas référencés par le Centre Antipoison d’Angers entre 2006 et 2018.
Enfin, la dernière partie traitera de la prise en charge thérapeutique et notamment officinale des phytophotodermatoses (1–5).
18
1. Rappels physiologiques sur la peau
1.1 Histologie
La peau est l’organe qui tapisse l’extérieur du corps humain sur environ 1,5 à 2 m2 chez l’adulte, elle est composée de quatre régions histologiquement distinctes : l’épiderme, la jonction dermo-épidermique (JDE), le derme (ou chorion) et l’hypoderme. L’épaisseur de la peau est variable de 1 à 4 mm :
- En fonction de l’âge : elle est plus fine aux âges extrêmes de la vie, - En fonction de la région : elle est plus fine au niveau des lèvres,
autour des yeux et plus épaisses aux paumes des mains (6,7).
L’atteinte cutanée par les photoréactions concerne en grande majorité l’épiderme et dans une moindre mesure le derme. Ces deux parties seront détaillées ci-après.
L’épiderme
Dans l’épiderme, en microscopie, on constate que ses cellules sont organisées en quatre couches (Figure 1) selon les étapes de maturation :
- La couche basale (Stratum basale).
- La couche épineuse (Stratum spinosum).
- La couche granuleuse (Stratum granulosum).
- La couche cornée (Stratum corneum) (6).
Figure 1 Coupe histologique de l'épithélium cutanée (8)
a. Approche cellulaire
L’épiderme est un épithélium stratifié, pavimenteux, kératinisé, non vascularisé mais innervé en contact direct avec le milieu extérieur.
Il est composé de quatre types cellulaires répartis différemment dans les couches précédemment décrites :
- Les kératinocytes.
- Les mélanocytes.
- Les cellules de Langerhans.
- Les cellules de Merkel (7).
i. Les kératinocytes
Ces cellules qui représentent 80 % de la population cellulaire épidermique, assurent trois grandes fonctions liées à des structures histologiquement individualisables. Elles permettent :
- La cohésion de l’épiderme, grâce à leur cytosquelette et à leurs systèmes de jonction.
- Un effet barrière entre les milieux intérieur et extérieur, en rapport avec leur différenciation terminale.
- La protection contre les radiations lumineuses, grâce aux mélanosomes (organites apparentés aux lysosomes) qu’ils ont phagocytés (7,9).
ii. Les mélanocytes
Ces cellules ne sont pas uniformément réparties à la surface du corps, elles sont prédominantes au niveau des organes génitaux et du visage (2400 à 2000 par mm2) et dans une moindre mesure sur le tronc (890 par mm2). Cependant, malgré ce nombre important, elles constituent seulement 1 % de la population cellulaire de l’épiderme.
Les mélanocytes sont à l’origine de la production des pigments qui donnent la coloration de la peau : les mélanines. Grâce à cette synthèse, ces cellules permettent la protection de l’épithélium face aux rayons UV.
20 longueurs d’ondes sont comprises entre 200 et 2000 nm, non réfléchis par la surface de la peau (9).
iii. Les cellules de Langerhans
Ces cellules représentent le système immunitaire au sein du tissu épithélial cutané. Les cellules de Langerhans sont des cellules dendritiques et par conséquent des cellules présentatrices d’antigènes (CPA). Elles sont donc à l’origine de la réponse immunitaire secondaire médiée par les lymphocytes T.
On retrouve ces cellules dans l’épiderme ce qui en fait la première ligne de défense de l’organisme face à une agression cutanée extérieure (9).
iv. Les cellules de Merkel
C’est la population de cellules la moins représentée dans l’épiderme.
Ces cellules sont dotées de mécanorécepteurs sensibles à la pression afin de percevoir la sensation de toucher. Elles sont localisées au niveau de la couche basale de l’épiderme et se regroupent parfois afin de former des corpuscules de Merkel associés à des terminaisons nerveuses (9).
b. Nutrition
L’épiderme n’étant pas vascularisé, aucun nutriment n’arrive par voie sanguine jusqu’au stratum corneum et la diffusion passive depuis la jonction dermo-épidermique est minime. Cependant, des substances participent à l’hydratation de la couche cornée, ce sont les facteurs hydratants naturels qui proviennent de la modification post-traductionnelle d’une protéine : la filaggrine (Figure 2). Cette réaction permet une perte d’affinité de ce polypeptide pour la kératine et sa migration vers la couche cornée où après protéolyse, il fournit des monomères d’acide aminés, d’acide urocanique (UCA) et d’acide pyrrolidone (PCA) (10).
Figure 2 Le métabolisme de la filaggrine (10)
Le derme
C’est le tissu de soutien situé sous l’épiderme dont l’épaisseur varie selon sa localisation corporelle. Tout comme l’épiderme il est épais au niveau des paumes de mains et fin au niveau des paupières. Il est majoritairement constitué de ce que l’on nomme la substance fondamentale (composée d’eau et de multiples protéines) dans laquelle les fibroblastes sont dispersés. Majoritairement constitué d’un tissu conjonctif, on y retrouve :
- Des fibres de collagène (70% du derme).
- Des fibres d’élastine (3% du derme).
- Des fibres de réticuline.
Ces fibres confèrent au derme des propriétés de compressibilité, d’extensibilité et d’élasticité ce qui en fait un tissu très protecteur pour les réseaux sanguin, nerveux qui le traversent.
22 Le derme, est contrairement à l’épiderme, un tissu vascularisé et innervé. De plus, il est le siège des cellules intervenant dans la réaction immunitaire (histiocytes, mastocytes et cellules dendritiques) et il sert aussi d’ancrage de structures qui traversent l’épiderme : glandes sudorales, follicules pileux, glandes sébacées.
Histologiquement, le derme peut être séparé en deux couches, la couche papillaire et la couche réticulaire. Ces deux zones diffèrent par leur composition et l’organisation de leur matrice extracellulaire (6,10–13).
a. La couche papillaire
C’est la zone la plus superficielle du derme (Figure 3). Son nom est dû au réseau capillaire regroupé en un plexus et qui forme des saillies dans des zones du derme appelées papilles dermiques. Ce réseau vasculaire va apporter à l’épiderme les nutriments dont il a besoin mais aussi éliminer les déchets qu’il produit.
Cette couche est constituée de cellules caractéristiques, comme les fibroblastes qui synthétisent le collagène, les histiocytes (macrophages du tissu conjonctif) qui sont des cellules du système immunitaire et quelques mastocytes. Ces cellules immunitaires sont responsables du processus inflammatoire, du mécanisme de phagocytose des débris cellulaires mais sont aussi les premières défenses face à la présence d’un agent pathogène.
Outre ces cellules, on retrouve une matrice extracellulaire qui permet la cohésion du derme. Elle est constituée notamment de fibres de collagènes de type I et III généralement disposées de façon perpendiculaire à l’épiderme qui forment un tissu conjonctif lâche. Des fibres élastiques sont pareillement disposées et ancrées au niveau de la membrane basale afin de garantir la résistance mécanique de la peau (10).
(14)
b. La couche réticulaire
Le derme réticulaire est lui plus profond. Plus dense que la couche papillaire, il est formé par des fibres de collagène plus épaisses ainsi que de fibres élastiques toutes deux disposées parallèlement à la surface de la peau contrairement à celles de la couche papillaire (10).
Rôles de la peau
Un rôle de maintien de la température corporelle
Afin de garder la température du corps aux alentours de 37,5°C, le corps sécrète la sueur qui en s’évaporant à la surface de la peau permet de rafraîchir l’organisme. Inversement, sa sécrétion diminue lorsque la température du corps s’abaisse (13).
Couche papillaire du derme Épiderme
Derme
Figure 3 Coupe de la peau (14)
24
Un rôle de protection
La peau est une barrière physique qui protège les tissus et les organes des agressions extérieures. C’est une barrière efficace face aux micro- organismes. Elle évite également les pertes de fluide corporel et représente une membrane semi-perméable face au liquide extérieur.
La peau protège aussi l’organisme des traumatismes mécaniques, des toxines chimiques, des UV, et des agents infectieux tels que les bactéries et les champignons. La peau est continuellement exposée aux bactéries, mais la structure des cellules de la couche cornée prévient la pénétration des bactéries. Par contre, certains champignons peuvent s’infiltrer et abîmer l’intégrité de la kératine, ce qui explique que les infections fongiques sont plus fréquentes que les infections bactériennes. Enfin, c’est une protection contre les rayons du soleil, notamment grâce à sa pigmentation (13).
Un rôle sensoriel
On retrouve également des terminaisons nerveuses reliées aux corpuscules de Merkel qui permettent d’avoir une sensibilité à différents stimuli (chaleur, douceur, pression, etc…) (13).
Un rôle immunitaire
L’épiderme est constitué de différentes cellules, dont les cellules de Langerhans qui assurent la défense immunitaire de l’organisme face aux micro-organismes externes. Les kératinocytes ont aussi un rôle dans l’immunité, ce sont aussi des cellules présentatrices d’antigènes (CPA) qui peuvent activer les lymphocytes T mais ces cellules produisent également des cytokines et particulièrement celles responsables de la réaction inflammatoire cutanée (IL-1, 6, 8 et TNF) par l’afflux des polynucléaires neutrophiles (13,15).
Autres rôles
Des rôles moins prépondérants mais pas pour le moins dénués d’utilité sont à recenser pour la peau :
- La participation à la synthèse de la vitamine D par les kératinocytes lors d’une exposition aux rayons UV.
- La production d’endorphines, par ces mêmes cellules, ayant un rôle dans la régulation thymique des individus.
- La communication sociale à autrui par des signes comme l’érythème qui témoigne de l’embarras : le fait de rougir (13).
Organes de vascularisation
Bien que les vaisseaux ne se retrouvent que dans le derme, ils ne représentent pas moins de 10% du réservoir de sang de l’organisme. Ils favorisent l’apport sanguin aux muscles mais également l’assimilation des nutriments nécessaires à l’épiderme qui lui n’est pas vascularisé (13).
La pigmentation cutanée
Ce sont les mélanocytes qui sont responsables de ce phénomène par la synthèse des mélanines. Ces pigments peuvent être séparés en deux groupes :
- Les eumélanines (Figure 4) : brunes ou noires, ces molécules sont très polymérisées et peu soufrées, insolubles dans la plupart des solvants.
- Les phéomélanines (Figure 4) : jaune-orange, moins polymérisées, elles comprennent davantage de soufre que les eumélanines et sont solubles dans des solvants basiques. C’est la mélanine prédominante pour les phénotypes blonds et roux.
26
(16,17)
Mélanogenèse
La mélanogenèse, est un processus complexe faisant intervenir un mécanisme enzymatique (Figure 5). Ce sont les tyrosinases qui sont les protéines les mieux caractérisées dans cette voie de synthèse. Elles catalysent les deux premières réactions, à savoir l’hydroxylation de la tyrosine en DOPA (3,4-dihydroxyphénylalanine) et l’oxydation de ce composé en DOPAquinone. C’est à ce carrefour de synthèse que se fera la différenciation entre les deux mélanines. Les phéomélanines se différencient des eumélanines par la présence de cystéine au sein du processus de synthèse (18).
Figure 5 La biosynthèse des mélanines (18)
Figure 4 Représentation de l’eumélanine (A) et la phéomélanine (B) (16,17)
Transports des mélanosomes
Les pigments sont donc séquestrés dans les organites appelés mélanosomes. Ces derniers, par le biais des interactions entre les mélanocytes et les kératinocytes ainsi que par des facteurs environnementaux (exposition aux rayons UV) vont migrer auprès de la membrane plasmique.
Une fois à la jonction cellulaire, les organites doivent passer dans les kératinocytes afin de se concentrer auprès du nucléole. Pour ce transfert, trois hypothèses sont évoquées :
- Exocytose des mélanines puis leur endocytose dans le kératinocyte.
- Un transfert par un système de tubules entre les deux cellules.
- La phagocytose de fragments dendritiques des mélanocytes (19).
Rôle de la mélanogenèse
Il est donc certain que la mélanogenèse prouve un effet protecteur de la peau contre les rayons ultraviolets. En effet ce système protecteur absorbe 90% des UV qui franchissent la barrière cornée et permet également de capter les radicaux libres qui se forment.
D’un individu à l’autre, cette protection ne sera pas identique. En effet, en plus d’être fonction du nombre et de la localisation, la protection mélanique est différente selon le type de mélanine. En effet les eumélanines ont un pouvoir protecteur environ 1000 fois plus important que les phéomélanines et sont capables d’absorber les radicaux libres intracellulaires afin qu’ils n’endommagent pas le matériel génétique (11,18,20).
2. Les réactions de phytophotodermatose
2.1 Définition
C’est une réaction cutanée phototoxique, due aux actions associées
28 Il s’agit d’une augmentation de la sensibilité cutanée à la lumière provoquée par des substances chimiques exogènes naturelles ou synthétiques (photosensibilisantes). Contrairement aux réactions induites lors des coups de soleil, les réactions cutanées aux doses normales des rayons UV sont augmentées de manière quantitative en cas de phototoxicité, c’est un processus dose-dépendant.
C’est cliniquement une réaction inflammatoire de type « coup de soleil », retardée de quelques heures après le contact, avec œdème et rougeur initiaux et parfois décollements bulleux, suivis d’une pigmentation parfois durable. » (5,6,21).
2.2 Mécanisme toxique
2.2.1 Rappel sur la lumière
a. Généralités
La lumière nous provient du soleil, qui produit continuellement des rayonnements électromagnétiques. Les ondes lumineuses sont caractérisées par leur longueur d’onde (l) ou encore leur fréquence (n) définie par n=c/l (où « c » est la vitesse à laquelle se propage l’onde). Ces rayonnements sont composés d’un champ électrique et d’un champ magnétique qui oscillent de façon synchrone et perpendiculairement à la direction de propagation.
Max Planck démontra au début du XXème siècle que ces ondes sont en outre formées à partir de petites particules d’énergie appelées photons dont l’énergie suit la relation qui porte son nom : W =h.n = h.c/l. Ainsi par cette relation, on peut en déduire que plus les longueurs d’ondes sont courtes, plus l’énergie est importante et donc plus ces rayons peuvent pénétrer la couche cutanée (Figure 6) (11).
Figure 6 Transmission de la lumière du soleil à la peau (22)
Malgré la très grande quantité d’ondes émises par le soleil, seule une petite partie va atteindre la Terre et cette même portion va elle-même être filtrée par la couche d’ozone et notamment les radiations ionisantes, une partie des UVB et la totalité des UVC. On estime que le rayonnement qui atteint la surface de la planète est composé de 55% de rayons infra-rouges (IR), 40% du spectre visible, et 5% d’UV (2% d’UVB contre 98% d’UVA) (11,23,24).
b. Les rayons ionisants et les ondes hertziennes
Les rayonnements ionisants sont les rayons les plus puissants, si énergétiques qu’ils sont capables de traverser le globe terrestre pour les rayons cosmiques, le corps humain pour les rayons X et détruire de la matière vivante pour les rayons g.
Les ondes hertziennes que l’on retrouve dans les micro-ondes, les ondes radar, la télévision ou encore la radio ne sont pas résorbées par le corps humain et n’ont pas d’effets démontrés sur ce dernier (11).
30
2.2.2 Les ultra-violets
Ce domaine intéresse particulièrement la photobiologie. Il se divise en 4 catégories :
- UV lointains [200 nm - 10 nm].
- UVC [285 nm - 200 nm] arrêtés par le quartz.
- UVB [320 nm - 285 nm] arrêtés par le verre.
- UVA [380 nm - 320 nm] traversent le verre.
Les UVC n'atteignent pas la surface de la planète puisque l'atmosphère a absorbé la totalité de l'énergie correspondant à leurs longueurs d'ondes.
Les UVB induisent la formation de dimères de pyrimidine (cyclobutane pyrimidine dimer ou CPD) au sein de l’ADN, aboutissant à un vieillissement prématuré de la peau, à une mort cellulaire ou à une multiplication non contrôlée de cellules anormales (phénomène de cancérisation).
Figure 7 Formation de dimère de pyrimidine suite à une exposition à la lumière ultraviolette (25)
Les UVA sont également responsables de la formation de dimères de pyrimidine (Figure 7), toutefois en moindre quantité que les UVB. Ils sont surtout à l’origine de la production de radicaux libres (espèces réactives de l’oxygène ou ERO) responsables du stress oxydant cellulaire. Le stress oxydatif est un des facteurs déclenchants de certains syndromes et certaines pathologies : syndrome inflammatoire, mutagenèse et cancers, maladies cardio-vasculaires, etc… (11,18,26–28).
a. Effets des UV sur l’acide désoxyribonucléique (ADN)
Le type de dégradation dépend de l’énergie des photons. C’est pourquoi les UVB, qui sont les plus énergétiques sont responsables de dégâts au sein de l’ADN (modifications des bases pyrimidiques principalement). Tandis que les UVA et la lumière visible ne sont peu ou pas absorbés par l’ADN mais provoquent toutefois des lésions de façon indirecte par un mécanisme oxydatif. Ce dernier s’explique par l’action des ERO qui vont oxyder des bases pour former par exemple la 8-Oxo-7,8- dihydroguanine ou 8-Oxoguanine, à l’origine de mutation (20,29,30).
b. Effets des UV sur les autres constituants cellulaires
L’absorption de l’énergie des photons se fait par des molécules appelées chromophores qui peuvent être endogènes ou exogènes à la cellule. Ces chromophores passent alors dans un état d’excitation ce qui va permettre l’induction de différents processus :
- Dissipation de l’énergie par fluorescence.
- Modification chimique du chromophore.
- Modification chimique d’une autre molécule avoisinante par le chromophore activé.
Ainsi, ces réactions vont aboutir à différents phénomènes : altération cellulaire, induction des processus de réparation, expression de certains gènes, production d’espèces réactives de l’oxygène...
Tableau 1 Chromophores majeurs, endogènes ou exogènes, des rayons UV
Chromophores Spectre d’absorption Types d’UV absorbés
ADN 220-320 nm UVC, UVB
Mélanines 250-700 nm UVC, UVB et UVA Hémoglobine 360-450 nm UVA
Caroténoïdes 300-500 nm UVB et UVA
32 Les protéines intracellulaires sont également touchées par ce phénomène photo-réactif. En effet, les acides aminés se comportent également comme des chromophores et parmi eux, on retrouve l’histidine, la cystéine et le tryptophane.
Ceci a été démontré pour la cataracte qui est un phénomène d’oxydation du cristallin par des produits issus de l’oxydation du tryptophane.
Un autre exemple, au sein de la peau, la desmosine et l’isodesmosine sont deux chromophores qui en absorbant les UV augmentent la fraction de collagène insoluble dans le tissu conjonctif et participe au photo- vieillissement de la peau (11,20).
c. Effets des UV sur les mélanines
Comme évoqué précédemment, il existe deux formes de mélanines : les eumélanines dont la couleur tend vers le brun-noir et les phéomélanines dont la couleur est plutôt jaune-orangé.
Leur synthèse par les mélanocytes, ou mélanogenèse, est en outre régulée par les rayons UVA et UVB mais aussi par des facteurs (de croissance, de différenciation...) provenant des kératinocytes qui ont également subi l’action des rayonnements UV. Au terme de cette production, la peau verra sa pigmentation augmenter et donc sa protection naturelle accroitre. En effet, la pigmentation cutanée absorbe plus de 90%
des UV qui franchissent la barrière cutanée. Malgré cela, des UVB atteindront la couche basale de l’épiderme et des UVA parviendront au derme.
Il est cependant important de différencier le bronzage « UVA-induit » de celui « UVB-induit » puisque le premier n’est pas photoprotecteur.
Malgré une coloration similaire de la peau, la mélanogenèse avec l’effet le plus protecteur est celle induite par les UVB. En effet, celle avec les UVA ressemble davantage à une oxydation de la mélanine et de ses précurseurs tandis que les UVB procurent une réelle photoprotection en stimulant la synthèse de mélanines. Visuellement, le bronzage « UVA-induit »
ressemble au hâle du soir et disparaît très rapidement dans le temps tandis que le bronzage « UVB-induit » perdure et se traduit fréquemment par des
« coups de soleil ».
Enfin il est essentiel de relever que le bronzage n’est que la conséquence de l’endommagement du matériel génétique par les radicaux libres ou les dimères de thymines et donc s’ensuit la biosynthèse des mélanines. Et ce phénomène est encore plus inquiétant pour les personnes blondes ou rousses puisque pour elles la mélanine qui prédomine est la phéomélanine, qui est donc celle la moins protectrice et la plus dangereuse (11,18,20,29,31).
2.2.3 Les principales molécules phototoxiques issues des plantes
a. Furanocoumarines/psoralènes
Ce sont des molécules tricycliques, résultat de la fusion d’un cycle furane avec une benzopyrone bicyclique (ou coumarine). Le résultat final est soit :
- Une molécule linéaire donnant le psoralène et ses dérivés.
- Une molécule à structure angulaire aboutissant à l’angélicine (ou isopsoralène) et ses dérivés (Figure 8).
Les composés linéaires sont ceux qui possèdent le plus fort pouvoir phototoxique (1,5,32).
Figure 8 Structures chimiques des furanocoumarines photosensibilisantes (33)
34 Ces molécules sont synthétisées par les plantes dans un but défensif.
En effet, on constate que la concentration augmente lors d’une agression par les champignons. Ainsi la concentration en furocoumarines peut tripler selon l’état de santé de la plante pour le céleri (Apium graveolens L.)lors d’une infestation par Sclerotinia sclerotium au niveau de sa tige (34).
b. Autres composés
D’autres composés sont responsables de phototoxicité, on peut citer par exemple les alcaloïdes de type furoquinolines et parmi eux la dictamnine. Elle est retrouvée dans les racines de plantes de la famille des rutacées comme par exemple Ruta graveolens L. (Rue des jardins) ou bien le Skimmia repens Nakai. (Skimmia japonais).
Les thiophènes, autres composés aromatiques soufrés sont retrouvés dans des plantes, notamment dans les œillets d’Inde (Tagetes Patula L.), plante appartenant à la famille des Astéracées. Parmi les molécules retrouvées, y figure l’alpha-terthienyl (Figure 9) responsable aussi de phototoxicité, ce mécanisme est mis à profit comme insecticide naturel dans l’agriculture biologique. En effet, des études ont montré une toxicité de ce type de molécules pour des larves d’insectes comme celles de la famille des Lépidoptères ou encore des Diptères (35,36).
Figure 9 Structure chimique de l'alpha terthienyl (35)
2.2.4 Biosynthèse des furocoumarines
Étymologiquement, le terme « coumarine » provient de « coumarou », nom vernaculaire de la fève tonka (principalement produite par le genre Dipteryx, espèces odorata Aubl. ou alata Vogel.), première plante à partir de laquelle furent extraits ces composés.
Deux types de coumarines existent donc, et celles-ci diffèrent par la position du groupement furane sur la benzopyrone bicyclique. Ce cycle est
obtenu après prénylation d’un diméthylallyl-pyrophosphate sur une hydroxycoumarine en position 6 ou 8. Si cette réaction se fait sur le C6, les coumarines dites linéaires sont synthétisées, si elle se fait en C8, ce sont les coumarines angulaires qui se forment (37).
La voie de synthèse des coumarines est étudiée depuis les années 60.
Il semblerait ainsi que les coumarines dérivent de l’acide cinnamique, qui lui-même provient de la phénylalanine (Figure 10).
(38)
2.2.5 Phototoxicité des psoralènes
Le mécanisme de phototoxicité est non immunologique, puisqu’aucune préexposition ou prédisposition n’est nécessaire à la survenue de l’effet. Ce dernier apparaît dès lors qu’une substance photosensibilisante, appelée chromophore se trouve en contact avec la peau du patient. Surviennent alors plusieurs mécanismes dont deux sont particulièrement bien décrits
Figure 10 Biosynthèse conduisant à la formation des psoralènes (38)
(51)(51)(51)(51)(52)(52)(52)(52)(52)(52)(52)(52)(52)(51)(50)(50)(49)(47)(47)(47)(47)(4 7)(47)(47)(47)(47)(47)(47)(47)(47)(47)(47)(49)(48)(48)(48)(47)(47)(47)(47)(47)(47)(47)(47)(4 8)(48)(47)(48)(48)(47)(47)(47)(47)(48)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(4
9)(50)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)(49)
36 a. Réaction photodynamique oxygéno-dépendante
Le premier, est un transfert d’énergie de la molécule photosensibilisante lorsqu’elle est en contact avec la lumière, qui va engendrer une réaction dite photochimique entre le chromophore et l’oxygène. Ceci a pour conséquence d’entrainer une puissante oxydation des molécules environnantes et donc la formation de radicaux libres qui iront léser les organites des cellules de l’épiderme mais aussi du derme.
De nombreuses études démontrent le rôle des ERO dans la peroxydation des lipides cellulaires et donc leur implication dans les mécanismes inflammatoires. Ce phénomène est tout aussi présent lors de l’irradiation du tissu cutané préalablement imprégné de furanocoumarines par des UVA et prouve bien que la phytophotodermatose est un processus inflammatoire impliquant une réaction photodynamique oxygéno- dépendante (11).
b. Réaction de photoaddition
Le second mécanisme, plus communément décrit avec les psoralènes, résulte de la formation de liaison covalente entre le chromophore et une macromolécule comme l’ADN. Ce processus de photoaddition fait interagir des composés avec les bases azotées par une réaction d’attaque de sites nucléophiles. Cette interaction se fait en trois étapes :
- L’intercalation du chromophore grâce à sa structure tricyclique plane au sein du brin d’ADN.
- L’absorption d’un photon d’UVA et la formation de liaisons covalentes au niveau de la double liaison du noyau furane et une base pyrimidique (généralement la thymine) de la molécule d'ADN (Figure 11) créant un mono ou bi-adduit selon qu’il y ait création d’une ou deux liaisons covalentes.
- Un second photon d’UVA est absorbé et cette fois, une liaison se crée entre la double liaison du cycle lactone et d’une autre base pyrimidique.
Figure 11 (A) Modélisation d'un pontage entre deux thymines. (B) Structure chimique du psoralène avec en rouge, les sites responsables des liaisons covalentes (39)
Si la réaction se fait sur deux sites différents d’un même brin d’ADN, le pontage est dit intrabrin tandis que si le processus se fait sur deux brins différents de la macromolécule le pontage est interbrin. Dans ce dernier cas, les dommages à l’ADN sont considérables puisque la séparation des brins lors de la réplication est approximative, s’en suit alors des risques de génotoxicité avec des mutations.
Les mono-adduits stimulent la mélanogenèse et les bi-adduits, quant à eux permettent la multiplication des mélanocytes en cellules hypertrophiées ce qui a pour conséquence une synergie dans la production en mélanine. On retrouve donc de façon clinique, une hyperpigmentation cutanée (1,11,39–44).
38 2.3 Diagnostic clinique
a. Premières approches
Deux formes cliniques ont été décrites au cours du temps.
La première a été décrite par Freund en 1916, puis Rosenthal en 1925.
Ils décrivent une pigmentation au niveau du cou, du décolleté, du visage et du haut du tronc. Ce phénomène sera nommé « dermite en breloque » pour son allure en pendentif retrouvée souvent chez les femmes qui s’appliquaient de l'eau de Cologne ou des parfums contenant de l'huile de bergamote suivi d’une exposition solaire.
La seconde fut étudiée par Maurice Oppenheim, à Vienne. Il donnera en 1932 son nom à la dermite qu’il a découvert. Ce dernier a constaté une dermatose bulleuse striée et linéaire après contact cutanée de l’herbe des prés post-exposition solaire (Figure 12). La finalité étant la même, à savoir une pigmentation ultérieure. A ce moment-là, ce sont les chlorophylles qui sont incriminées dans ce phénomène inflammatoire. C’est en 1938 que le rôle des furanocoumarines dans cette dermite est démontré par Kuske et en 1939 que le spectre lumineux en cause est associé aux UVA (4,5).
Figure 12 Éruption dermato-bulleuse lors d'une dermite des prés (45)
b. Approche actuelle
Il a été démontré que, sans exposition solaire, les substances restent inactives sur la peau mais que lorsqu’une exposition solaire survient, un rash apparaît. Ce dernier reste alors localisé à la zone exposée et ne s’étend pas.
Une des caractéristiques de cette clinique est la forme des lésions qui reproduisent très souvent celle de la partie de la plante qui a été en contact avec la peau : feuilles, tiges...
La zone cutanée touchée peut être douloureuse, brûlante et des vésicules ainsi qu’un érythème sont généralement retrouvés (Figure 12 et 13). Le prurit n’est curieusement pas un symptôme retrouvé fréquemment selon la littérature. Et ceci permet parfois de faire le diagnostic différentiel avec une dermatite allergique qui, elle, est prurigineuse.
Le phénomène toxique est potentialisé par une peau humide, que ce soit après une baignade ou simplement par la sudation. En effet, la diffusion sur une grande surface cutanée est alors facilitée. C’est l’effet potentialisant pour les UV avec l’eau.
Il est toutefois à noter que malgré une apparition rapide des lésions, en général 24 à 48 heures après le contact, leur guérison ne l’est pas pour autant. En réalité, l’éruption cutanée peut perdurer 1 à 2 semaines après l’exposition à la plante et laissant derrière elle une hyperpigmentation visible parfois pendant plusieurs mois ou même plusieurs années.
Il est très difficile de poser le diagnostic de dermatite phototoxique. En effet, la clinique ressemble fortement à une dermatite de contact ou à une infection cutanée (un érysipèle par exemple). Or, pour que le médecin puisse poser avec certitude le diagnostic d’une phytophotodermatose, il doit être en possession du végétal tenu pour responsable de la réaction,
40 2.4 Diagnostic histologique
Histologiquement, les signes retrouvés sont une hyperpigmentation cutanée associée à une nécrose cellulaire qui peut être plus ou moins étendue (42).
a. L’hyperpigmentation
Elle témoigne d’une hyperstimulation de la mélanogénèse par hyperfonctionnement des mélanocytes. Ces derniers, après irradiation aux UVA, sécrètent davantage de pigments de mélanine qui vont se disperser au sein de la couche épidermique.
Une étude a montré que l’exposition aux UVA d’un tissu cutané, sur lequel y est déposé du 8-MOP (8-méthoxypsoralène) ou du 6-MC (6- méthylcoumarine), entraîne des troubles morphologiques. On retrouve par exemple, les « sunburns cells » ou « cellules coup de soleil ». Elles font leur apparition lors de l’application topique de 8-MOP (15 µg/ml) associée à une exposition non cytotoxique d’UVA (5 J/cm2). Ce type cellulaire n’est habituellement pas retrouvé après seulement irradiation aux UVA (42,50).
b. La nécrose
Le processus nécrotique (Figure 13) est constaté lorsqu’on applique une concentration de 150 µg/ml de 8-MOP et qu’on expose la peau à un rayonnement UVA comme le montre la figure 13 ci-dessous. Dans cette dernière, on retrouve une coupe d’un épithélium sain, non traité par UVA (a), un autre avec seulement une irradiation aux rayonnement ultraviolets A à 5 J/cm2 sans photosensibilisant (b), un épithélium avec 8-MOP à 15 µg/ml (c) et l’autre 150 µg/ml (d), tous deux soumis aux UVA ensuite. Les flèches présentes sur l’image (c) montrent les « sunburn cells ». On remarque donc que la destruction du tissu cutané est d’autant plus marqué que la peau a été en contact avec des UVA associés à une plus ou moins forte concentration en psoralènes (50).
Figure 13 Coupe histologique d'un épithélium cutané (Coloration hématoxyline et éosine, x200) (50)
c. La réaction inflammatoire
Parallèlement à ces phénomènes, la mesure de la sécrétion de cytokines inflammatoires (les interleukines 1α et ß et l’interleukine 6 par exemple) par les cellules épidermiques a été effectuée après irradiation d’une peau imprégnée d’un agent photosensibilisant. Comme le montre la figure 14, il s’avère que leur production augmente de façon importante.
Cette hausse est plus importante en présence de 8-MOP et 6- merthylcoumarine (6-MC) que pour l’échantillon témoin avec la tétracycline (TC), ceci témoigne donc bien du fort pouvoir photosensibilisant de ces deux types de molécules retrouvées dans les plantes responsables de phytophotodermatose (50).
42
Figure 14 Concentration en IL-1alpha au sein d’un épithélium cutanée imprégné de différents photosensibilisants (Low : 15 µg/ml ; High : 150 µg/ml) en fonction de l'exposition aux UVA (50)
2.5 Plantes en causes
De nombreuses plantes contiennent ces agents photosensibilisants, quatre familles se distinguent particulièrement par leur pouvoir phototoxique :
- Les Apiacées.
- Les Fabacées.
- Les Moracées.
- Les Rutacées.
Cependant elles ne sont pas qualitativement égales en composition de psoralènes. En effet, seules des furanocoumarines linéaires ont été retrouvées dans les rutacées et les moracées, les deux types sont retrouvés pour les fabacées tandis que la composition est variable chez les apiacées.
Il est aussi important à retenir qu’aucune plante ne produit seulement les composés angulaires. Ce qui témoigne qu’au cours de l’évolution, ces molécules sont apparues secondairement et qu’elles sont probablement liées au phénomène de défense des plantes qui les contiennent face aux différents insectes et champignons puisque leur concentration augmente lorsque la plante est infectée (4,32,37,51).
1. Plantes de la famille des Apiaceae
a. Généralités
Anciennement appelées Ombellifères ou Umbelliferae, cette famille de plantes est composée d’environ 3000 espèces réparties dans les régions tempérées. De par leur inflorescence typique, les apiacées sont facilement discriminées des autres familles alors que les espèces entres elles sont difficilement différenciables. Les plantes retrouvées peuvent être :
- Alimentaires : Céleri cultivé (Apium graveolens L.).
- Condimentaires : Persil (Petroselinum crispum Mill.).
- Médicinales : Fenouil (Foeniculum vulgare Mill.).
- Ornementales : Grande astrance (Astrantia major L.).
- Autres : Berce du Caucase (Heracleum mantegazzianum Sommier
& Levier) (52).
b. Caractères botaniques et pharmacognosiques
Ce sont des plantes qui sont pour la plupart herbacées. Leur tige est creuse et cannelée. Cela correspond à la présence de canaux sécréteurs qui contiennent un mélange d’huile essentielle et de résines caractéristiques des apiacées qui en font une famille de plantes majoritairement aromatiques. Hormis l’inflorescence de cette famille (figure 15), une autre caractéristique est spécifique à cette famille : la présence d’une gaine développée. Cette même structure est parfois tant évoluée chez certaines espèces que la feuille se réduit à la seule gaine.
44
Figure 15 Les différentes inflorescences des apiacées (53)
Les plantes qui composent cette famille ne sont pas seulement génératrices de furocoumarines. En effet, on y retrouve également des lactones sesquiterpéniques, des saponosides, des alcaloïdes… (53).
c. La Berce du Caucase (Heracleum mantegazzianum Sommier & Levier) C’est une espèce invasive originaire du Caucase qui a été introduite en Europe où elle s’est parfaitement acclimatée au point d’avoir envahie une large partie du continent ouest européen (figure 16).
(54)
Figure 16 Répartition de la Berce du Caucase (En vert: son foyer d'origine et en violet ses lieux d'implantations) (54)
Cette plante est facilement reconnaissable à sa hauteur : 2 à 5 mètres et à son envergure puisque ses feuilles peuvent atteindre 1,5 mètre de largeur et 3 mètres de longueur. Les ombelles blanches sont également très larges (jusqu’à 50 cm). Sa tige creuse mais robuste est tachetée d’une couleur rouge vineuse (figure 17) (55).
Elle est responsable des tableaux cliniques les plus importants des phytophotodermatoses à tel point que des campagnes d’éradication ont été mises en place afin de limiter sa prolifération (56).
(57)
2. Plantes de la famille des Fabaceae
a. Généralités
Cette famille est la troisième plus nombreuse parmi la division des plantes à fleurs (angiospermes). Elle regroupe 730 genres et 19 400 espèces. Leurs utilisations sont diverses :
- Ornementales : Érythrine caffre (Erythrina fusca Lour.).
- Médicinales : Réglisse (Glycyrrhiza glabra L.).
- Plantes fourragères : Luzerne cultivée (Medicago sativa L.).
- Alimentaires : Haricot commun (Phaseolus vulgaris L.) (58).
b. Caractères botaniques et pharmacognosiques
D’un point de vue morphologie, on retrouve aussi bien des petites plantes que des arbres à lianes. Ces plantes sont caractérisées par leurs
Figure 17 Heracleum mantegazzianum Sommier & Levier (57)
46 aux graines. Malgré cette base commune, les fruits prennent différentes formes et tailles.
Ces plantes sont cosmopolites, on les retrouve tant dans des régions froides que dans des zones tropicales.
Les métabolites secondaires identifiés dans cette famille sont très nombreux. On y retrouve des alcaloïdes, des lectines, des flavonoïdes…, les furanocoumarines sont par contre plus rares au sein de cette famille et on les retrouve notamment dans une des subdivisions de la famille : les psoraleae (psoralées). L’unique plante qui en contient au sein de ses graines est le psoralier (Psoralea corylifolia L.). Cette herbe originaire d’Inde est traditionnellement utilisée en médecine chinoise dans diverses maladies : déficiences rénale ou bien le vitiligo (4,5,59–61).
3. Plantes de la famille des Moraceae
a. Généralités
37 genres et environ 1100 espèces réparties dans les régions tropicales et tempérées du monde entier composent cette famille. Elle est elle-même divisée en six tribus : Moreae, Maclureae, Artocarpeae, Dorstenieae, Castilleae, et Ficeae. On retrouve cette famille principalement dans des ornements : Oranger des Osages (Maclura pomifera Raf.) ou dans l’alimentation : Arbre à pain (Artocarpus communis J.R.Forst. & G.Forst.) (62).
b. Le figuier (Ficus carica sativa L.)
Il appartient à la tribu des Ficeae, dont le seul genre qui la compose est le genre des Ficus. Ces derniers comprennent plus de 800 espèces cosmopolites et en fait par conséquent le
genre le plus grand de la famille.
Ficus carica sativa L. (Figure 19) est généralement un petit arbre fruitier de trois à quatre mètres de haut. L’inflorescence, ou sycone (Figure 18), est typique de cette famille. Elle contient les fruits (akènes) dispersés dans une pulpe que l’on consomme : la figue. (63)
Cet arbre est responsable de phytophotodermatoses, puisqu’en effet
presque la totalité de la plante contient des composants photoréactifs. On les retrouve ainsi dans les branchages, les feuilles ainsi que dans la peau du fruit. Quand ceux-ci sont incisés, un latex s’en écoule et déverse ainsi des enzymes protéolytiques (ficine, triterpinoïdes, protéase, lipodiastase, amylase) mais également des furocoumarines (5-MOP, 8-MOP et le 4-5- dihydropsoralène).
Figure 18 Vue en coupe d'un sycone (63)
48
(64)
C’est en été que l’on retrouve le plus de phytophotoréactions avec ce genre puisque c’est à ce moment que les concentrations en coumarines sont les plus hautes dans les plantes. En périphérie d’Istanbul par exemple, où sont cultivés des figuiers, 10% des personnes manipulant les fruits sont touchées par ces photoréactions en été (65–69).
Figure 19 Ficus carica sativa L. (64)
