L’étude phytochimique de l’effet protecteur d’un extrait éthanolique de la propolis contre la toxicité induite par les corticoïdes chez les souris.

(1)

تيبعشلا تيطارقويدلا تيرئاسجلا تيرىهوجلا يلبعلا نيلعتلا ةرازو يولعلا ثحبلاو

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère d’enseignement supérieur et de la recherche scientifique تعهبج

يحي نب قيدصلا دوحه -

جيج ل -

Université Mohammed Seddik BenYahia –Jijel

Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département de Biologie Moléculaire et

Cellulaire

ةبيحلاو تعيبطلا مىلع تيلك نسق تيىلخلاو تيئيسجلا بيجىلىيبلا

Mémoire de fin d’études

En vue de l’obtention du diplôme de Master en Biologie

Option : Pharmacologie Expérimentale

Thème

Membres de Jury Présenté par :

L’étude phytochimique de l’effet protecteur d’un extrait éthanolique de la propolis contre la toxicité

induite par les corticoïdes chez les souris.

Présidente : M

^me

. Azzouz W.

Examinatrice : M

^me

. Bouhafs L.

Encadreur: M

^me

. Benguedouar L .

M

^elle

: ALLAOUA Ryma.

M

^me

: BOUZIT Imane.

Année Universitaire 2015-2016

Numéro d’ordre :……….

(2)

Remerciements

Qu’il nous soit d’abord permis de remercier et d’exprimer notre gratitude envers ALLAH, qui nous a données la force , le courage , la volonté et la

patience durant toutes nos années d’études.

Nous tenons à exprimer notre gratitude la plus profonde à notre encadreur Mme. Benguedouar Lamia d’avoir dirigé ce modeste travail ; ses conseils et

ses remarques pertinentes nous ont été nécessaires pour réaliser ce travail.

Nos sincères remerciements profonds s’adressent également à Mme. Azzouz Wassila, pour nous avoir fait l’honneur de présider ce jury.

Mme. Bouhafs Leila pour avoir accepté de faire part à notre jury de soutenance.

Nous exprimons nos vifs remerciements aux techniciens de laboratoires.

Merci

À ceux et celles qui, de loin ou de près, ont contribué à l’accomplissement de ce travail.

Imane Bouzit &Ryma Allaoua

(3)

Dédicaces

À l’aide d’ALLAH le tout puissant, qui nous a tracé le chemin de la vie, nous avons pu réaliser ce travail que je dédie :

Àmes chers parents À mes chers frères ma seule sœur et son mari A mon petit ange Mouhamed

Àmes familles ALLAOUA ET ROUHA

Àmes professeurs Àmes amis

Àceux qui de loin ou de près tous qui comptent pour moi

À vous …

(4)

Sommaire

Remercîments Liste des abréviations Liste des figures Liste des tableaux

Introduction ... 1

Synthèse bibliographique Chapitre I : Corticoïdes. I- 1-Généralités ... 3

I- 1-1- Historique de la corticothérapie ... 3

I- 1-2-Définition des corticoïdes ... 4

I- 2-Les corticoïdes, des anti-inflammatoires majeurs ... 6

I- 2-1-Rappel sur la réponse inflammatoire ... 6

I-2-2- Anti-inflammatoires AINS et AIS ... 6

I-3- Pharmacologie des corticoïdes ... 7

I-3-1-Propriétés pharmacocinétiques ... 7

I-3-2-Mode d’action ... 8

I- 4-Effets indésirables des corticoïdes ... 11

I- 4 -1-Effets sur le système musculo-squelettique ... 11

I- 4 -2-Effets sur le système immunitaire ... 11

I- 4 -3-Effets sur le système cardio-vasculaire ... 12

I- 4-4-Effets métaboliques ... 12

I- 4 -5- Autres complications liées à la corticothérapie ... 13

Chapitre II : Stress oxydant II- 1-Généralités ... 14

II-2-Nature et Sources des Radicaux libres ... 14

II- 2-1- Nature des radicaux libres ... 14

II- 2-2-Sources principales des espèces réactives de l’oxygène ... 15

a- Sources endogènes ... 15

b- Sources exogènes ... 16

II- 3- Mécanismes de défense et d'adaptation au stress oxydant ... 16

(5)

II- 3-1 : Systèmes enzymatiques ... 16

II- 3-2 : Systèmes non enzymatiques ... 17

II- 4-Conséquences cellulaires du stress oxydatif ... 19

II- 4 -1-Peroxydation lipidique : ... 19

II- 4 -2-Dommage oxydatif d’ADN : ... 19

II- 4 -3-Dommages oxydatifs des protéines : ... 19

II-4 -4-Dommages oxydatif des sucres : ... 19

II- 5- Maladies liées au stress oxydant ... 20

II- 6- Corticoïdes et stress oxydant ... 20

Chapitre III : Propolis III- 1- Définition et historique ... 22

III- 2-Origine et Nature ... 22

III- 3-Récolte de la propolis ... 23

III- 4-Composition de la propolis ... 23

III- 4-1 Composition analytique ... 23

III-4-2-Composition chimique ... 23

III-5- Conservation de la propolis ... 23

III- 6-Propriétés physicochimiques ... 24

III- 7- Propriétés thérapeutiques et biologiques ... 24

III- 7-1-Effet antioxydant ... 24

III- 7-2-Effet anticancéreux ... 25

III- 7-3-Effet anti-inflammatoire ... 25

III-7-4-Autres activités ... 25

III-8- Extrait éthanolique de propolis ... 25

Matériels et Méthodes

I-Etude phytochimique de la propolis ... 26

I-1-Préparation de l’extrait éthanolique de propolis française ... 26

I-2-Extraction des polyphénols de la propolis ... 27

I-3-Dosage des polyphénols totaux ... 28

I-4-Dosage des flavonoïdes totaux ... 28

I-5- Mesure de l’effet scavanger des ROS in vitro par la méthode au DPPH° ... 29

(6)

II-Etude de l’activité antioxydante de l’extrait éthnolique de la propolis française in vivo 30

II-1-Entrentien les animaux ... 30

II-2-Traitement des animaux ... 30

II-3- Sacrifice des animaux ... 31

II-4-Extraction de la fraction cytosolique ... 31

II-5-Evaluation du stress oxydatif au niveau des tissus hépatique et cardiaque ... 31

II-5-1-Dosage du glutathion hépatique et cardiaque ... 31

II-5-2-Le dosage du malondialdéhyde (MDA) ... 32

II-5-3-Mesure de l’activité enzymatique de la catalase (CAT) cytosolique ... 33

II-5-4-Mesure de l’activité enzymatique de la glutathion S-transfèrase (GST) ... 34

II-5-5-Dosage des protéines ... 34

III-Traitement des résultats : ... 35

Résultats et interprétation I-Etude phytochimique ... 36

I-1- Evaluation qualitative des polyphénols totaux et des flavonoïdes des extraits de la Propolis ... 36

I-2-Evaluation du pouvoir anti-radicalaire de la propolis in vitro ... 37

II-Résultats des études du pouvoir anti oxydants de la propolis in vivo ... 40

II-1-Evaluation des taux de GSH cytosolique hépatique et cardiaque ... 41

II-2-Effet des extrais de la propolis sur l’activité enzymatique de la glutathion S-transférase (GST) de foie et de cœur ... 43

II-3-Effet des extrais de la propolis sur l’activité enzymatique de la catalase cytosolique (CAT) de foie et de cœur. ... 44

II-2-Effet des extrais de la propolis sur la peroxydation lipidique ... 46

Discussion ... 49

Conclusion ... 54

Références bibliographiques ... 55

Annexes

(7)

Liste des abréviations

11β-HSD :11β-Hydroxystéroïdedeshydrogénase .

ACTH : Hormone corticotrope, ou adrénocorticotrophine.

ADN : Acide désoxyribonucléique.

AMP cyclique :Adénosinemonophosphate cyclique.

AP-1:activator protein1.

ATP :adenosine triphosphate.

BCG :vaccin bilié de Calmette et Guérin.

CAPE : ester phénéthylique d'acide caféique . CBG : Cortisol Binding Globulin.

COX-2:cyclooxygenase-2.

EEP : Extrait ethanolique de la propolis.

EEPA : Extrait ethanolique de la propolis d’Algérie.

EEPF :Extraitethanolique de la propolis de France.

EPPC/EPCP : Extrait De Phase Chloroforme De La Propolis.

EPPCA/EPCPA :Extrait de phase chloroforme de la propolis de l’Algérie EPPCF/EPCPF : Extrait de phase chloroforme de la propolis de France.

GPX : Glutathion peroxydase.

GR : Récepteur glucocorticoïde.

GRE : Glucocorticoids-Responsive-Eléments.

HSP : HeartShockProteins ou protéine de choc thermique.

IFN:interferon.

IL : interleukines.

MDA :malondialdehyde.

MS : matière sèche de la propolis.

NF-kB:nuclear factor-kappa B.

NOS : oxyde nitrique synthase inductible.

PGE2: prostaglandines E2.

TNF alpha: tumor necrosis factor-alpha.

(8)

Liste des figures

Figure1 : Synthèse du cortisol et régulation de sa sécrétion. ... 5

Figure 2: l’axe hypothalamo-hypophyso- surrénalien et effets physiologiques du cortisol. ... 5

Figure3 : Structure de basse des glucocorticoïdes et quelque ses formes. ... 9

Figure 4 : Mécanismes d’action des corticoïdes. ... 9

Figure 5 : Réduction de DPPH° par un antioxydant. ... 29

Figure 6: Réaction de DTNB avec un thiol (R-SH) ... 32

Figure 7: Principe du dosage du malondialdéhyde. ... 33

Figure 8 :

Effet de scavenger in vitro de l’extrait brute de la propolis française sur le radical de DPPH° à différente concentration par rapport à vitamine C ... 39

Figure 9: Effet de scavenger in vitro de l’extrait de phase chloroforme de la propolis française sur

le radical de DPPH° à différente concentration Par rapport à vitamine C ... 39

Figure 10: Effet de scavenger in vitro de l’extrait brute de la propolis algérienne sur le radical de

DPPH° a différente concentration par rapport à vitamine C. ... 40

Figure 11 : Effet de scavenger in vitro de l’extrait de phase chloroforme de la propolis française sur

le radical de DPPH° à différente concentration Par rapport à vitamine C. ... 40

Figure 12: Effet des extraits de la propolis sur le niveau cytologique de GSH hépatique. ... 41

Figure 13: Effet des extraits de la propolis sur le niveau cytologique de GSH cardiaque. ... 42

Figure 14 :

Effet des extraits de la propolis sur L’activité enzymatique de la GST cytosoliquehépatique. ... 43

Figure15 : Effet des extraits de la propolis sur L’activité enzymatique de la GST

cytosoliquecardiaque. ... 44

(9)

Figure 16 :

Effet des extraits de la propolis sur L’activité enzymatique de la CAT

cytosoliquehépatique.. ... 45

Figure 17 :

Effet des extraits de la propolis sur L’activité enzymatique de la CAT

cytosoliquecardiaque. ... 46

Figure 18 : Effet des extraits de la propolis sur la production de MDA cytosoliquehépatique. . 47 Figure 19 : Effet des extraits de la propolis sur la production de MDA cytosoliquecardiaque. . 48

(10)

Liste des tableaux

Tableau I:Comparaison des activités anti-inflammatoires et minéral corticoïdes du cortisol et de

quelques-uns de ses analogues synthétique. ... 8

Tableau II:Evaluation qualitative des polyphénols totaux et des flavonoïdes des extraits de la

propolis de France et d’Algérie. ... 37

Tableau

III

:les variations de l’effet scavenger d’extraits ethanolique et la fraction de chloroforme

de la propolis française et algérienne et de vitamine C à des diffèrent concentrations molaires vis-à-

vis de DPPH° in vivo après 5min. ... 39

Tableau IV :la variation de l’activité GSH cytosolique chez des souris recevant les corticoïdes seul ou en association avec des extraits de la propolis dans foie et cœur ... 41 Tableau V :la variation de de l’activité GST cytosolique chez des souris recevant les corticoïdes seul ou en association avec des extraits de la propolis dans foie et cœur. ... 43 Tableau VI : la variation de l’activité CAT cytosolique chez des souris recevant les corticoïdes seul ou en association avec des extraits de la propolis dans foie et cœur. ... 45 Tableau VII: la variation du taux du MDA cytosolique chez des souris recevant les corticoïdes seul ou en association avec des extraits de la propolis dans foie et cœur ... 47

(11)

(12)

Introduction

(13)

Introduction

1

La propolis d’abeille, comme toutes les substances naturelles, occupe une place de choix en thérapeutique ; elle constitue une véritable usine chimique dont on peut tirer un maximum de vertus et de profits, utilisée depuis longtemps dans la médecine traditionnelle, la propolis acquiert un intérêt particulier dans les recherches contemporaines grâce à ses propriétés biologiques résultant de sa richesse en composés phénoliques, notamment les flavonoïdes et les acides phénoliques. Ces composés phénoliques possèdent certaines activités biologiques y compris les effets antioxydants, des activités anticancéreuses, anticarcinogéniques et antimutagéniques (Bruneton,1999). Les propriétés anti-oxydantes (effets protecteurs) de la propolis ont été rapportées par plusieurs recherches (Alyaneet al.,2008 ; Benguedouar et al., 2008 ; Lahouel et al., 2010 ; kebsa et al.,2014).

Notre organisme est soumis à l’agression de différents agents capables de donner naissance à des radicaux libres, essentiellement des espèces de l’oxygène dont la formation est liée aussi bien à des facteurs exogènes qu’endogènes (Valkoetal.,2007). Par exemple, les

médicaments anticancéreux, comme la doxorubicine, produisent des espèces réactives de l'oxygène (ROS), probablement responsable des toxicités rénales ou cardiaques

(Boutabet, 2007 ; Alyaneetal., 2008;

Benguedouar

et al.,2008), et les médicaments anti-inflammatoires, stéroïdiens comme les corticoïdes (Iuchi etal., 2003 ; Sato.etal., 2010), et non stéroïdiens comme le paracétamol (Lahouel

et al., 2004), auraient également un effet prooxydant dans l’organisme.

Les corticoïdes sont des médicaments dont la découverte a enregistré un succès éclatant dans

le traitement de certaines maladies telles que les affections rhumatismales. Ils sont largement

utilisés, à l’heure actuelle, et sont considérés comme extrêmement efficaces et irremplaçables dans

la médecine. En effet, cette classe thérapeutique n’a pas de restriction d’âge puisque ce traitement

peut être prescrit aussi bien à des enfants comme à des personnes âgées. De plus, les pathologies

faisant appel aux corticoïdes sont nombreuses et diverses, c’est-il dire qu’ils peuvent être utilisés

dans le traitement de maladies bénignes aigües comme des angines ou encore peuvent être intégrés

dans la prise en charge de pathologies chroniques beaucoup plus lourdes comme la polyarthrite

rhumatoïde ou la greffe d’organes. Cependant, les effets indésirables de cette classe

pharmacologique ne sont pas négligeables. Bien évidemment, tous les médicaments ont des effets

secondaires mais la corticothérapie génère de nombreux effets néfastestels que des complications

cardiovasculaires, des effets métaboliqueset musculo-squelettique. Pour cela, la corticothérapie

requiert de nombreuses précautions d’emploi et il est nécessaire d’éduquer le patient afin d’éviter

ces effets indésirables prévisibles (Lindsay, 2015).

(14)

Introduction

À notre modeste connaissance, très peu d’études dans la littérature se sont consacrées au stress oxydant induit par les corticoïdes in vivo ; et d’autre part, à nos jours, l’effet protecteur de la propolis contre le stress oxydant induit par ces médicaments n’aurait constitué le sujet d’aucun travail.

Dans ce mémoire, nous avons examiné l’effet protecteur de la propolis contre la toxicité induite

par les corticoïdes chez les souris. À cet effet, nous avons fixé les objectifs suivants :

 Analyse qualitative du contenu en polyphénols et en flavonoïdes des différentes phases obtenues à partir des extraits alcoolique de deux échantillons de propolis (d’Algérie et de France).

 Evaluation de l’activité anti-radicalaire des différents extraits des deux échantillons de propolis vis-à-vis d’un radical libre relativement stable (DPPH°) in vitro.



Induction d’un stress oxydant par l’administration d’une dose aigue d’un corticoïde (Solu- Médrol 1mg /kg/jour) par voie intrapéritonéale. L’étude est réalisée in vivo chez des souris.



Evaluation de l’effet préventif de l’extrait brut et de la phase chloroforme (des aglycones flavouniques) de la propolis de France, administré pendant 4jours à la dose de 10 mg/kg/jour par voie intrapéritonéale, contre un stress oxydant cardiaque et hépatique.

Ce mémoire est organisé comme suit : dans les trois premiers chapitres nous passerons en revue les notions fondamentales des corticoïdes, du stress oxydant et de la propolis. Les quatre chapitres qui suivent seront consacrés à la partie expérimentale de ce travail à savoir, matériels et méthodes, résultats et interprétation, discussion et conclusions.

(15)

Chapitre I :

Les Corticoïdes

(16)

Chapitre I Les corticoïdes

I- 1-Généralités

Les corticoïdes sont des molécules thérapeutiques irremplaçables dans la médecine actuelle ; ils sont indispensables dans le traitement de certaines pathologies graves et chroniques. Cependant, l

’

utilisation prolongée ou l’administration de doses fortes des corticoïdes peut conduire à des effets secondaires parfois graves et chroniques (Lindsay, 2015).

I- 1-1- Historique de la corticothérapie

La découverte des corticoïdes dans les années 1950 a fait une révolution dans la médecine. Ces médicaments ont été découverts suite à plusieurs études débutées au milieu des années 1800 lorsque Thomas Addison attirait l'attention du corps médical sur le rôle capital des glandes surrénales dans le bon fonctionnement de l’organisme. Leur ablation entraîne une mort rapide après l’apparition de quelques symptômes, qui furent décrits par ADDISSON, tels qu’un déséquilibre hydro- électrolytique et des troubles du métabolisme glucidique (Alejandro & Robert, 1951). En 1896, William Osler montra qu'on peut traiter des patients souffrant de maladie d'Addison en leur donnant des extraits frais de glandes surrénales provenant d'animaux (Holden et al., 1953).

Au milieu du 20

^ème

siècle, une équipe de chimistes américains sous la direction de Reichstein et Hench sont parvenus à isoler à partir d'extraits de glandes surrénales animales plusieurs hormones, dont le cortisol qui a été utilisé avec succès pour traiter une patiente souffrant de polyarthrite rhumatoïde. Après, en poursuivant l’essai de ce traitement chez d’autres patients, les résultats se sont montrés positifs et remarquables. Pour cette découverte, Reichstein et Hench reçurent en 1950 le prix Nobel de physiologie et médecine. En France, par exemple, l'autorisation de mise sur le marché d’un médicament de type glucocorticoïde (prednisone) s’était faite en 1955 (Chalumeau ,2010 ; Barrimi, 2010). En 1985, des études ont montré que les propriétés pharmacologiques et physiologiques du cortisol sont le résultat de la fixation de l’hormone sur son récepteur (Wechsler

& Chosidow, 1997). En effet, les effets indésirables des corticoïdes sont actuellement bien connus ;

ils dépendent du terrain du patient, de la dose administrée, de la durée du traitement et de la

molécule elle-même. La connaissance des mécanismes des effets indésirables permet d’associer des

mesures préventives à toute corticothérapie pour prévenir des risques d’apparition de complications

métaboliques, osseuses et musculaires (Dejeana & Richard, 2013 ; Barrimi, 2010).

(17)

4

I- 1-2-Définition des corticoïdes

Les corticoïdes (ou corticostéroïdes) désignent à la fois des hormones naturelles et des médicaments anti-inflammatoires. Les premiers sont des hormones secrétées par les glandes surrénales, tans disque que les seconds représentent des hormones synthétiques ayant les mêmes propriétés que celles qui sont naturelles. En général, lorsque l’on parle de corticoïdes, il s’agit de glucocorticoïdes, qu’ils soient naturels ou de synthèse (Sibilia, 2003 ; Dejean & Richard, 2013). La biosynthèse des glucocorticoïdes a lieu dans les cellules de la zone fasciculée des corticosurrénales.

Une succession de réactions enzymatiques permet de transformer le cholestérol en cortisol/corticostérone (Figure1). Cette voie de biosynthèse des glucocorticoïdes est activée par l’ACTH en se fixant sur des récepteurs spécifiques surrénaliens (DOREY, 2013 ; Baldomir, 2011).

On peut distinguer trois types de corticoïdes (Wechsler & Chosidow, 1997).

- Glucocorticoïdes (cortisol) qui ont des propriétés anti-inflammatoires et une action sur le métabolisme protidiques et glucidiques.

- Minéralocorticoïdes (principalement aldostérone) qui agissent sur la régulation de l’eau et du sel dans l’organisme.

- Androgènes qui ont un rôle dans le développement des caractères sexuels.

Les glucocorticoïdes de synthèse (cortisone) sont des médicaments utilisés en cas d’inflammation, d’allergie mais aussi pour leur effet immuno-suppresseur. La cortisone agit sur les défenses immunitaires pour protéger, par exemple, un organe greffé et diminuer ainsi les risques de rejet.

Néanmoins, la grande majorité des patients recevant des glucocorticoïdes sont traités pour des maladies pulmonaires ou rhumatologiques (Faure, 2009 ; Cornelia et al., 2011 ;

Claire & Philippe, 2012

). Les corticoïdes sont utilisés sous différentes formes, le plus employé, la prednisone (la prednisolone et la méthylprednisolone), est utilisée soit par voie orale ou injectable.

Dans le langage courant, le terme "corticoïde" signifie un anti-inflammatoire stéroïdien, par

opposition aux anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) comme l’aspirine ou l’ibuprofène

(Timour, 2008).

(18)

Figure 1: Synthèse du cortisol et régulation de sa sécrétion (Baldomir, 2011).

Le cortisol est un glucocorticoïde (GC) ayant pour rôle le maintien de l’homéostasie métabolique et énergétique. En cas de réponse à un stress (hypoglycémies, traumatismes, anesthésies générales, actes chirurgicaux, exposition au froid, administration de pyogènes, brûlures, émotions intenses...), ils concourent à l’équilibre hydro-électrolytique et influencent les fonctions musculaires, cardio- vasculaires, rénales et cérébrales. Toutes ces actions étant qualifiées de physiologiques car elles se manifestent dans un organisme sain. Le cortisol possède également des propriétés anti- inflammatoires et immunosuppressives se manifestant uniquement lorsque l’organisme est dans un état pathologique inflammatoire. Ce sont ces dernières propriétés qui sont exploitées en thérapeutique (Baldomir, 2011).

Figure 2: A Hypothalamo-hypophyso- surrénalien et effets physiologiques du cortisol (Berrady & Bono, 2010)

(19)

6

I- 2-Les corticoïdes, des anti-inflammatoires majeurs I- 2-1-Rappel sur la réponse inflammatoire

La réaction inflammatoire des tissus vivants vascularisés se met en place dès que l’organisme subit un traumatisme: une agression d’origine physique, chimique ou biologique. L’organisme réagit en laissant migrer à travers les cellules de l’endothélium des mastocytes, des lymphocytes, des polynucléaires neutrophiles, des macrophages et des monocytes. Ces molécules migrent vers le site de l’inflammation grâce à la présence de facteurs chimiotactiques. Cette réaction inflammatoire conduit à la formation d’un œdème, responsable d’une vasodilatation de l’endothélium et de l’apparition d’une rougeur, ayant pour origine la présence de radicaux libres, de l’oxyde d’azote et des métabolites de l’acide arachidonique. Après ce début de réaction inflammatoire, une fièvre peut apparaître liée à la présence de cytokines, telles que l’IL-1β, l’IL-6, le TNFα et de PGE2, qui vont agir au niveau du centre hypothalamique. Le syndrome inflammatoire se traite en ciblant sa cause, qui est souvent liée à des maladies graves comme le cancer, la thrombose, les maladie auto- immunes ou immunoallergiques (Grandin, 2013 ; Welle et Batteux ,.2003 ; Bonnotte et al., 2003).

I- 2-2- Anti-inflammatoires AINS et AIS

Les anti-inflammatoires appartiennent à des classes chimiques très variées ; ils agissent de façon purement symptomatique dans la réaction aspécifique des tissus contre un agent agresseur (Muster, 2005). Le mécanisme d’action commun à tous les AINS est la diminution de la production des prostaglandines, qui sont directement impliquées dans l’inflammation, la douleur et l’hyperthermie (Johnson et al., 1995; Peter, 2000). L’apparition de la plupart des effets indésirables, tels que des troubles digestifs et rénaux mais également hématologiques, hépatiques et génitaux, est lié aux modes d’action des AINS (Courouge, 2004 ; Muster D. 2005).

Il convient de noter que les AINS ne sont pas prescrits dans le traitement de certaines

inflammations chroniques en raison d’un effet aggravant sur l’état inflammatoire de la muqueuse

des organes et ses risques cardio-vasculaires. Dans ces cas, il est nécessaire de recourir à de

nouvelles stratégies thérapeutiques plus efficaces et moins dangereuses ; le choix de l'anti-

inflammatoire doit en tenir compte (Bjarnason et al., 1987; Timour, 2008). Le traitement par les

corticoïdes est plus efficace que par les AINS quelle que soit l'étiologie, la nature ou la localisation

de l’inflammation. Les données cliniques et expérimentales suggèrent qu’un traitement par

corticoïde, correctement mené, permet de lutter efficacement contre l'inflammation et ses

conséquences (Rehman & Lane, 2003 ,Timour, 2008 )

(20)

I-3- Pharmacologie des corticoïdes

Les corticoïdes possèdent des propriétés pharmacologiques très importantes. Ils sont des anti- inflammatoires, antiallergiques, immunosuppressifs et cytotoxiques. Malgré la diversité des stéroïdes en fonction de leurs activités biologiques (minéral corticoïdes, androgènes et glucocorticoïdes), seuls les glucocorticoïdes naturels ou de synthèse possèdent ces propriétés. De plus, les glucocorticoïdes de synthèse ont une activité anti-inflammatoire plus puissante et une activité minérale corticoïde réduite par rapport aux corticoïdes naturels. (Wechsler & Chosidow, 1997).Les GC sont indispensables dans le traitement de certaines maladies, telles que les polyarthrites rhumatoïdes, les réactions allergiques, les maladies auto-immunes, les crises d'asthme graves et l'arthrite. Les GC peuvent servir également au traitement de certains troubles hématologiques et de certaines formes du cancer. La fréquence et les doses des prises des corticoïdes peuvent varier selon le trouble traité, la physiologie du patient, et le type de médicament (Wilcke & Davis, 1982 ; Berrady & Bono 2010). Cependant, ils existent des cas où l’utilisation des corticoïdes est déconseillée, tels qu’une allergie à la prednisone ou à l'un des ingrédients du médicament, l’administration de certains vaccins (BCG) à cause de leur effet immunodépresseur, pendant la Grossesse et l’allaitement et chez les enfants puisque la prednisone peut ralentir la croissance (Wechsler & Chosidow, 1997).

I- 3-1-Propriétés pharmacocinétiques

L’hydrocortisone et ses dérivés GCs synthétiques sont efficaces lorsqu’ils sont administrés par voie orale. On peut réaliser des administrations intraveineuses avec des esters hydrosolubles de l’hydrocortisone pour obtenir des concentrations plasmatiques élevées ou des injections intramusculaires pour prolonger la durée des effets thérapeutiques. Le nombre important des effets indésirables liés à leur administration systémique a conduit à l’élaboration de formes galéniques utilisables pour des traitements locaux ou locorégionaux.

L’absorption des corticoïdes est bonne et rapide, environ 80 % de la prednisone et

méthylprednisolone ingérées sont absorbées rapidement dans le haut jéjunum par voie orale après

une dose unique. Les GCs sont transformés dans les hépatocytes, par une 11-bêta hydroxylase-

déshydrogénase, en prednisolone qui est la forme biologiquement active (Chosidow & Diquet,

1995). Dans le sérum, environ 90 % de la prednisone et la prednisolone se fixent, de manière

réversible, à deux transporteurs : la transcortine CBG de forte affinité mais de faible capacité, et

l’albumine qui a une faible affinité mais une forte capacité. Seule la forme libre est active. Le pic

plasmatique se situe l à 2 heures après absorption orale. La demi-vie plasmatique est d’environ 3.5

(21)

8

heures. L'excrétion est rénale. La demi-vie biologique varie de 12 à 36 heures, ce qui lui confère une moins bonne biodisponibilité. Cela incite donc à choisir plutôt la prednisone dans le traitement des maladies inflammatoires

(Tableau 1

).

Les GCs sont métabolisés et inactivés dans le foie avant d’être glucurono- conjugués pour être éliminés par voie rénale avec certaines enzymes hépatiques, qui semblent être responsables de l’élimination de la prednisolone : comme 11β-HSD (11-béta- hydroxystéroïde déshydrogénase). La demi-vie d’élimination des divers produits naturels et de synthèse est variable (Wechsler &

Chosidow, 1997 ; Cornelia et al., 2011). Cela est lié à l’âge, au sexe, à la physiopathologie et à la position temporelle de la prise. En effet, on observe chez l’enfant une diminution de la demi-vie plasmatique de la prednisone et une augmentation des concentrations plasmatiques chez les sujets ayant plus de 65 ans (Combe, 1997). En outre, les GCs ont des effets plus importants après une prise le matin par rapport à une prise pendant le soir. De plus, les effets indésirables dus à l’augmentation de la fraction libre apparaissent chez les femmes beaucoup plus que chez les hommes. Certains cas pathologiques tels que les maladies endocrines et gastriques peuvent provoquer une diminution de l’absorption digestive de la prednisone et une augmentation de la clairance hépatique et donc une diminution de la biodisponibilité (Chosidow & Diquet, 1995 ; Barrimi, 2010).

Tableau 1: Comparaison des activités anti-inflammatoires du cortisol et de certains de ses analogues synthétiques (Baldomir, 2011)

I- 3-2-Mode d’action

Tous les GCs possèdent un squelette de base (figure3). Cette structure commune à tous les GCs

est le 5β- pregnane ou 10,13 - diméthylcyclopentano - perhydrophénantrène avec un noyau

contenant des fonctions indispensables à l’activité biologique et des fonctions modulant cette

(22)

activité. Les composés naturels et synthétiques ont un effet GC prédominant mais la sélectivité d’effet est loin d’être parfaite.

(1) (2)

Figure 3 : Structure de basse et quelques formes des glucocorticoïdes: prednisone (1) et méthylprednisolone (2) (Baldomir 2011)

Les corticoïdes ont l’exception d’exercer leurs actions par des effets essentiellement génomiques en agissant sur la transcription de l’ADN en ARN et sur la régulation post-transcriptionelle des ARN messagers. Par ailleurs, les corticoïdes peuvent également avoir des effets non génomiques surtout quand ils sont utilisés à fortes doses (Sibilia, 2003).

Figure 4 : Mécanismes d’action des corticoïdes (Sibilia, 2003)

(23)

10

a-Effets génomiques

Comme tous les médicaments,

les corticoïdes existent sous deux formes dans la circulation sanguine : une forme liée aux protéines plasmatiques et une forme libre, qui est la fraction active du médicament. La forme libre traverse par transport actif la membrane cellulaire pour aller se fixer sur les récepteurs cytoplasmiques (ils se fixent avec une forte affinité sur des récepteurs cytosoliques spécifiques aux glucocorticoïdes GRα), ce qui provoque la libération des

“chaperonines” (HSP 90, 70, 56 et 26) de ces récepteurs. L’autre isoforme, GRß, reste libre, mais peut exercer une action inhibitrice sur la fixation GRα-corticoïdes (Roumestana et al., 2004). Le complexe hormone-récepteur libéré pénètre dans le noyau et interagit directement avec l’ADN au niveau de sites spécifiques appelés glucocorticoid-response elements (GRE).

Ce complexe une fois activé, il interagit, d'une part, avec le facteur nucléaire NF-IL6 stimulant la transcription de protéines anti-inflammatoires, comme la lipocortine-1, l’interleukine, et d'autre part, avec le facteur nucléaire AP-1 (activator protein-1) et NF-kappaB inhibant la synthèse de nombreux agents pro-inflammatoires (Adcocki, 2000). L’interaction entre le complexe hormone-récepteur et ces facteurs de transcription constitue le mécanisme principal responsable des effets anti-inflammatoires et immunosuppresseur des glucocorticoïdes (Sibilia, 2003; Roumestana et al., 2004).

En conséquence, les corticoïdes empêchent la migration des cellules inflammatoires vers les tissus en bloquant la synthèse de chémokines et la synthèse de la plupart des molécules pro- inflammatoires telles que les cytokines : - IL-1, IL-2, IL-3, IL-6, IFN-gamma, GM-CSF et TNF- alpha,…etc. Finalement, les corticoïdes inhibent la synthèse de COX-2 et d’NOS, deux enzymes clés de la réaction inflammatoire (Adcock, 2000; Sibilia, 2003).

b- Effets non génomiques

Les effets non génomiques des corticoïdes sont moins bien connus. Ils se caractérisent par leur

rapidité d’apparition (en quelques secondes ou quelques minutes). En fait, les corticoïdes qui sont

des dérivés du cholestérol sont capables d’interagir directement avec la membrane cellulaire. Ces

effets non génomiques, qui s’observent essentiellement avec de fortes doses, vont se traduire par un

effet de stabilisation de membrane. Ainsi, ils peuvent réduire la libération d’enzymes lysosomiales

et de granules préformés contenant en particulier des médiateurs de l’inflammation (histamine,

sérotonine). Ces effets non génomiques ont aussi une action sur la régulation des échanges

membranaires de calcium et de sodium et des flux d’AMP cyclique. Ces effets expliquent en partie

(24)

l’inhibition de l’activité cellulaire observée avec les corticoïdes, en particulier pour les cellules de l’immunité comme les lymphocytes (Adcock, 2000 ; Sibilia, 2003).

I- 4-Effets indésirables des corticoïdes

Les GCs sont des molécules ayant plusieurs vertus, ils sont anti-inflammatoires, immunomodulateurs, antiprolifératifs et cytotoxiques. Cependant, l’utilisation prolongée d’une corticothérapie peut entraîner des complications dans l’organisme. Pour cela, la recherche s'oriente vers l'identification de ligands du GRα qui exerceraient uniquement des effets anti-inflammatoires sans effets indésirables (Roumestana et al., 2004).

Certaines complications peuvent apparaître brutalement comme le réveil d’une infection, une ostéonécrose, des troubles psychiques et des diabètes. D’autres complications sont d’apparition plus progressive comme la prise de poids, l’ostéoporose cortisonique, l’hypertension artérielle et les troubles cutanés. Il va de soi que l’instauration de mesures préventives hygiéno-diététiques et parfois médicamenteuses sera le seul moyen de prévenir et d’éviter certains effets indésirables (Demay, 2010 ; Pillon, 2011).

I- 4 -1-Effets sur le système musculo-squelettique

Les GCs ont des effets directs et indirects sur les cellules osseuses en augmentant de façon transitoire la résorption osseuse et en diminuant de façon prolongée la formation osseuse avec altération de sa qualité, ce qui provoque avec le temps l’ostéoporose et un retard de croissance chez les enfants (Buckley et al.,1996 ; Gherardo et al., 2007 ; Béatrice et al., 2011 ). Ce retard de croissance est dû à une diminution de synthèse de l’hormone de croissance (GH) et une diminution de l’absorption du calcium au niveau intestinal conduisant à des troubles de formation osseuse. Par ailleurs, l’augmentation du flux d’acides aminés vers la circulation sanguine (à destination du foie) conduit à une réduction de la masse musculaire voire à une amyotrophie (Barrimi, 2010).

I- 4 -2-Effets sur le système immunitaire

De nombreuses études confirment l’effet immunosuppresseur des GCs, qui va altérer les différentes phases de la réponse immunitaire en baissant l’activité immunitaire humorale et cellulaire ainsi qu’en diminuant l’activité des macrophages, ce qui affaiblit le système immunitaire.

Par ailleurs, certaines études suggèrent que les patients recevant une corticothérapie ou présentant

un syndrome de Cushing deviennent plus susceptibles tant aux infections virales, bactériennes et

fongiques que parasitaires, dont certaines infections peuvent être graves comme la tuberculose

(Dussauzea et al., 2007 ; Philippe & Claire 2012 ).

(25)

12

I- 4 -3-Effets sur le système cardio-vasculaire

Les GCs favorisent la rétention d’eau et de sodium et contribuent à la fuite urinaire du potassium, du calcium et du phosphore. Les risques encourus par une rétention hydro sodée sont une hypertension artérielle, des œdèmes, une hyper volémie et une insuffisance ventriculaire gauche avec possibilité d’œdème pulmonaire. L’intensité de la rétention hydro sodée dépend de la dose de corticoïde administrée, de la durée de traitement et de la structure de la molécule. Pour cela, un régime hyposodé est conseillé à tout patient sous corticothérapie.

Les GCs jouent un rôle dans l'homéostasie du système cardio-vasculaire. Cependant, un excès des GCs peut causer une hypertension artérielle. Les mécanismes par lesquels les GCs modulent la pression artérielle sont encore mal définis. Il semble que ces hormones agissent sur la production et la réactivité vasculaires de diverses substances vasoactives (Vuagniaux & Vollenweider, 2010;

Ketelaere et al., 2012 ; Takuya et al., 2013 ).

I- 4-4-Effets métaboliques

Les effets des GCs sur le métabolisme des hydrates de carbone et sur le catabolisme des protéine et lipides sont bien connus (Ravina et al., 1999 ; Carcia et al., 2008). Les GCs stimulent la sécrétion hépatique de glucose en augmentant la néoglucogenèse et la glycogénogenèse. Ainsi, Ils diminuent l’utilisation de glucose par les tissus périphériques (muscles surtout, tissus conjonction, tissus adipeux, tissus lymphoïdes), ce qui entraine un effet hyperglycémiant. Il y a également une augmentation de la sécrétion de glucagon. (Courouge, 2004 ; Carcia et al., 2008).

Les corticoïdes sont responsables d’une lipolyse entrainant une augmentation du taux

plasmatique d’acides gras et d’une diminution de la synthèse de triglycérides et d’ATP (Adénosine

triphosphate). Donc, ils élèvent le taux de cholestérolémie, l’accumulation et la répartition des

graisses au niveau des tissus, ce qui induit avec le temps à une prise de poids (Pinoteau, 2013). De

plus, les GCs peuvent conduire à une perte musculaire, due à une diminution de la pénétration des

acides aminés dans le muscle et une augmentation de leur libération hépatique pour la réalisation de

la néoglucogenèse, provoquant une augmentation du catabolisme des protéines qui va libérer les

acides aminés glycoformateurs responsables de convertir un acide aminé en glucose (Courouge,

2004).

(26)

I- 4 -5- Autres complications liées à la corticothérapie

Dans l’étude réalisée par Lebreton et Weber (Lebreton & Weber, 2011), les complications ophtalmologiques potentielles des corticoïdes ont été bien présentées. La corticothérapie systémique peut entraîner des complications, touchant à la fois les segments antérieurs (hypertonie, cataracte) et postérieur (choriorétinopathie séreuse centrale) de l’œil. La réduction de l’élimination de l’humeur aqueuse de l’œil peut favoriser un glaucome et des modifications du catabolisme protidique, pouvant ainsi causer une cataracte. Les risques de glaucome sont rares ; il s’agit plus souvent d’exacerbation de glaucomes préexistants. Les cataractes ne se rencontrent qu’au cours des traitements prolongés et à doses élevées (Demolis, 2007 ; Rasquin, 2007).

L’apport de corticoïdes oraux entraine, par un rétrocontrôle négatif, une freination de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien avec pour conséquence une diminution de la synthèse par les surrénales de corticoïdes naturels (Courouge, 2004).

En cas d’utilisation prolongée, les GCs peuvent survenir des troubles digestifs et ulcères stomacaux et intestinaux en augmentant la sécrétion des acides au niveau du tube digestif. Les modifications hydro électrolytiques (Na+ et K+) peuvent majorer une insuffisance rénale préexistante chez les patients traités par les corticoïdes (Courouge, 2004).

Des études cliniques indiquent que les GCs possèdent des effets neuropsychiatriques sur le

comportement, tels que l’insomnie, l’anxiété ou irritabilité inhabituelles, troubles modérés de la

mémoire, difficultés de concentration,…etc. Dans de très rares cas, les troubles peuvent être plus

sévères (dépression, délires, euphorie marquée). (Ronson, 2006 ; Barrimi, 2010 ; Berrady & Bono,

2010).

(27)

Chapitre II :

Stress oxydant

(28)

Chapitre II Stress oxydant

II- 1-Généralités

Les Radicaux libres, les espèces oxygénées activées (EOA) et le stress oxydant sont devenus des termes familiers, fréquemment utilisés dans l’industrie pharmaceutique, dans les laboratoires de recherche scientifique et dans les médias (Defraigne et al., 2008).

Le stress oxydant est défini comme l’incapacité de l’organisme à se défendre contre l’agression des espèces oxygénées activées, suite à un déséquilibre lié, soit à une production accrue d’EOA, ou à une diminution de la capacité de défense antioxydant (Haleng et al., 2007; Defraigne et al., 2008). Cette définition a un lien direct avec la notion des radicaux libres, qui sont considérés comme des atomes ou des molécules portant un électron non apparié, capable de réagir avec d’autres éléments (Favier, 2003).

II-2-Nature et Sources des Radicaux libres

Les radicaux libres, existant en différents types, proviennent de plusieurs sources, à savoir physiologiques (respiration, hormones) physiopathologiques (déficit enzymatique, maladies mitochondriales, inflammations chroniques) et physiques ou chimiques (irradiations, xénobiotiques, médicaments, polluants, stress thermique) (Polla et al.,1998 ; Barouki, 2006; Favier 2006; Haleng et al., 2007).

II- 2-1- Nature des radicaux libres

- Espèces libres non oxygénées : sont les produits des réactions de certaines molécules avec les ROS. Elles peuvent à leur tour réagir avec d’autres molécules en induisant des dommages oxydatifs (Justine & Carole, 2005).

- Espèces réactives dérivées de l’oxygène (DRO, ROS) : sont des espèces chimiques oxygénées produites à l’extérieure et à l’intérieur de la cellule. Elles regroupent des ROS radicalaires comme le radical superoxyde O

2

·-, radical hydroxyle OH

^°

, monoxyde d’azote NO

^°

, ou des ROS non radicalaires tels que peroxyde d'hydrogène H

2

O

2

, l’anion peroxyde O

22-

et le peroxynitrite ONOO

^-

, (Monique et al., 2003).

II- 2-2-Sources principales des espèces réactives de l’oxygène a- Sources endogènes

Dans l’organisme, il existe de nombreuses sources cellulaires potentielles des radicaux oxygénés,

enzymatiques ou non enzymatiques. D’une manière générale, toutes les réactions biochimiques

(29)

15

d'auto-oxydation des petites molécules faisant intervenir O

2

sont susceptibles d’être à l’origine d’une production de radicaux libres oxygénés.



Mitochondries : sont responsables de la production de la plus grande parties des ROS, d’un taux d’environ de 80 %. Cela est dû au fonctionnement de la chaîne respiratoire mitochondriale.

Dans cet organite, l’oxygène est l’accepteur final de ces électrons après une cascade de réactions d’oxydo-réduction (Servais, 2004). La grande partie de l'oxygène subit une réduction enzymatique tétravalente (addition de 4 électrons), réaction conduisant à la production de H

2

O. Cette réaction est catalysée par le cytochrome oxydase, accepteur terminal d’électrons présents dans le complexe IV de la chaîne de transport des électrons situés dans la membrane interne mitochondriale (Monique et al., 2003). Environ 3% de l'oxygène utilisé par la mitochondrie est incomplètement réduit, en conduisant à la formation du radical superoxyde O2·-, au niveau de l’ubiquinone (Monique et al 2003 ; Carriere et al., 2006 ).



NADPH oxydases : c’est une oxydase liée à la membrane plasmique ; elle a été initialement décrite dans les cellules phagocytaires où elle joue un rôle fondamental dans la réponse immunitaire. Il semble qu’il existe également une NADPH dans les cellules non phagocytaires, dont le rôle serait de réguler la croissance cellulaire (Bernard, 1999).



Xanthine oxydase : c’est une enzyme présente dans le sang, dans les cellules endothéliales des capillaires et de façon très importante dans le foie et les intestins. La Xanthine oxydase joue un rôle majeur dans la genèse des ROS, en particulier O

2

°

^-

et H

2

O

2

, impliqués dans des pathologies vasculaires (David et al., 1985; Anne & Robert, 2005).



Le peroxysome : est un organite intracellulaire entouré par une membrane effectuant des réactions de peroxydation lipidiques. Dans le peroxysome, il y a une production intense de H

2

O

2

s suite à la présence de nombreuses enzymes qui génèrent le peroxyde d’hydrogène pour être utilisé substra par la catalase peroxysomiale. Ces réactions sont importantes dans le processus de détoxification présent dans le foie et le rein (Bonekamp et al., 2009; Servais, 2004). Bien entendu, il y en a d’autres sources exogènes des ROS telles que le cytochrome P-450 (microsome) et la NO synthèse.

b- Sources exogènes

Les ROS peuvent être produites par des agents physiques comme les rayonnements (rayons ionisants X, gamma, ou des rayons ultraviolets) capables de produire des anions superoxydes ou de l’oxygène singulet après activation de photosensibilisants. Les ROS peuvent être également générés par des métaux lourds, le tabac et les médicaments (Lehucher et al., 2001; Prins, 2004;

Aouacheri et al., 2009).

(30)

II- 3- Mécanismes de défense et d'adaptation au stress oxydant

L’organisme est doté d’un ensemble de systèmes de défenses très efficaces contre la surproduction des ROS. Le terme antioxydant désigne toute substance qui, lorsqu’elle est présente à faible concentration par rapport à celle du substrat oxygène, retarde ou inhibe significativement l’oxydation de ce substrat (Halliwell & Gutteridge 1990). Les antioxydants peuvent être des enzymes ou de simples molécules. Certains sont produits par l’organisme, ce sont les antioxydants endogènes, et d’autres proviennent de l’alimentation ou la médication et sont donc exogènes. Dans le système de défense antioxydant de notre organisme, on distingue des systèmes enzymatiques et des systèmes non enzymatiques (Gardés et al., 2003).

II- 3-1 : Systèmes enzymatiques

Ces systèmes sont composés d’enzymes telles que le superoxyde dismutase (SOD), la catalase et la

peroxydase, capables d’éliminer les radicaux libres et d’autres espèces réactives.

- Catalase (CAT): est une enzyme intracellulaire localisée principalement dans les peroxysomes (Cillard, 2006). Elle représente l’une des enzymes antioxydantes les plus efficaces. C’est une enzyme tétramérique : chaque unité portant un groupement hème et une molécule NADPH. Elle est capable de transformer le peroxyde d’hydrogène en eau et en oxygène moléculaire. La réaction catalysée par cette enzyme consiste en une dismutation du peroxyde d’hydrogène (Matés, 2000).

- Superoxyde dismutase (SOD): Cette enzyme assure l’élimination de l’anion superoxyde, première espèce toxique formée à partir de l’oxygène. Elle assure la première ligne de défense contre le stress oxydant. Le mécanisme réactionnel est catalysé par un métal situé au cœur de l’enzyme dont la nature distinguera les superoxyde-dismutases (Mates et al., 1999).

La SOD est une enzyme ubiquitaire qui assure la protection des cellules aérobies contre le

stress oxydatif. Il existe trois isoformes de la SOD ; la CuZn- SOD présente dans le cytosol,

la SOD à Manganèse située dans les mitochondries et la SOD extracellulaire se trouvant habituellement à l'extérieur de la membrane plasmatique (Comhair, 2002).

- Glutathion peroxydase (GPX) et Glutathion réductase (GR) : La glutathion peroxydase

est séléno-dépendante contenant 4 atomes de sélénium situés aux centres actifs de l’enzyme

sous forme de sélénocystéine. La GPx est, sans doute le principal système de protection car

elle détruit non seulement H

2

O

2

, mais aussi les peroxydes organiques toxiques formés par

l’oxydation des acides gras ou du cholestérol en utilisant comme donneur d’électrons le

glutathion réduit (GSH) (Comhair 2002; Favier, 2003). Alors, ce dernier passe de la forme

(31)

17

réduite (GSH) à la forme oxydée (GSSG). La glutathion réductase (GR) a pour rôle de générer le (GSH) à partir du (GSSG) en utilisant le NADPH comme un cofacteur. Ces deux enzymes sont localisées dans le cytosol et les mitochondries (Sorg, 2004).

D’autres enzymes comme la glutathion transférase, les thiorédoxines réductases ou les thiorédoxines peroxydases et l’hème oxydase présentent également une activité anti-oxydante relativement importante (Madièye, 2007).

II- 3-2 : Systèmes non enzymatiques

Ces systèmes antioxydants non enzymatiques renferment de nombreuses substances endogènes dont le plus important est le glutathion réduit et d’autres substances exogènes apportées par l’alimentation (Ozsoy et al., 2009).

Parmi ces molécules endogènes (synthétisés in vivo) on peut citer : - Le glutathion (GSH) est un tripeptide dont la concentration intracellulaire est importante. La

fonction thiol confère au glutathion un rôle d'antioxydant, c'est-à-dire de réducteur (Monique et al., 2003), de plus le GSH joue un rôle unique et essentiel dans la préservation des formes actives de divers antioxydants de faible taille (vitamines C, E, ubiquinone, polyphénols). A ce titre, le GSH constitue l’antioxydant principal de l’organisme d’autant qu’il est aussi le co-facteur de toute une série d’enzymes antioxydantes (glutathion peroxydases, glutathion réductase, thiorédoxines et peroxyrédoxines) (Defraigne &

Pincemail, 2008).

- Les protéines du choc thermique ("heat shock protein" 90, HSP 90, HSP 70) agissent en protégeant les biomolécules contre les agressions, notamment les oxydations (Conconi et al., 1998; Wirth et al., 2003).

- La bilirubine est capable de piéger des radicaux peroxyles RO

^2•

et l’oxygène singulet, protégeant ainsi l’albumine et les acides gras liés à l’albumine des attaques radicalaires (Neuzil & Stocker, 1993; Haleng et al., 2007).

Concernant les molécules apportées par l’alimentation et possédants un pouvoir antioxydants important, on peut citer :

- La vitamine C est un excellent piégeur des EOA (HO• ou O2•-). Elle inhibe également la

peroxydation lipidique en régénérant la vitamine E à partir de la forme radicalaire issue de

sa réaction avec des radicaux lipidiques. Ses fonctions sont nombreuses : contribution au

bon fonctionnement du système immunitaire, implication dans la synthèse du collagène et

(32)

des globules rouges ainsi que dans les mécanismes de métabolisation du fer. La plupart des mammifères sont capables de synthétiser la vitamine C dans leur foie ou dans leurs reins. Ce n’est pas le cas de l’homme qui doit assurer un apport journalier d’environ 100 mg via une alimentation riche en fruits (Haleng et al., 2007).

- La vitamine E (d-α-tocophérol) est un antioxydant liposoluble, en raison de sa longue chaîne aliphatique comportant 16 atomes de carbone. Le rôle essentiel de la vitamine E est de capter les radicaux peroxyles lipidiques RO2· qui propagent les chaînes de peroxydation (Monique et al., 2003).

- Les oligoéléments comme le sélénium, le manganèse, le cuivre, le zinc (Se, Zn, Cu, Mn, …) sont des cofacteurs indispensables pour les enzymes antioxydantes (Favier, 2003; Milane, 2004 ; Defraigne & Pincemail 2008).

- Les caroténoïdes et les polyphénols constituent de vastes familles de composés (plusieurs centaines) parmi lesquels se trouvent le β-carotène (famille des caroténoïdes), l'acide caféique et la quercétine (famille des polyphénols). Caroténoïdes et polyphénols sont généralement de bons capteurs de radicaux hydroxyles ·OH et peroxyles RO

2.

. En outre, les caroténoïdes ont un rôle spécifique de capteur d'oxygène singulet,

¹

O

2

, ce qui leur permet d'exercer une protection vis-à-vis des dommages induits par les rayons ultraviolets de la lumière solaire (Monique et al., 2003). De plus, les flavonoïdes qui sont des substances polyphénoliques possédant un grand pouvoir antioxydant. Ils ont la capacité à piéger directement les ROS (Lahouel et al., 2004). Ils jouent aussi un rôle dans la diminution des ROS générés par la xanthine oxydase et aussi la réduction du taux d’oxyde nitric produit par la NO synthase en inhibant l’activité de ces deux enzymes (Nijveldt et al., 2001).

II- 4-Conséquences cellulaires du stress oxydatif II- 4 -1-Peroxydation lipidique :

Les acides gras polyinsaturés des membranes cellulaires sont des cibles principales des

espèces radicalaires de l'oxygène, très dangereuses pour les cellules, en particulier les radicaux

hydroxyles (•OH) ou peroxyles (ROO•-). Ce phénomène produit hydroperoxydes instable ROOH

selon trois étapes : initiation, propagation et terminaison avec la formation des radicaux lipidiques

tels que le dialdéhyde malonique (MDA), qui stimule la progression de peroxydation lipidique. Elle

a des conséquences multiples, induisant une diminution de la fluidité des membranes plasmiques,

ainsi qu’une inactivation des enzymes membranaires, une augmentation de la perméabilité

membranaire et un gonflement des organites (Josiane & Pierre 2006).

(33)

19

II- 4 -2-Dommage oxydatif d’ADN :

L’ADN peut également être attaqué par les radicaux pendant l'exposition d'un individu aux déférentes sources oxydantes telles que les rayonnements électromagnétiques (UV, rayons X et gamma). Quand la structure de l'ADN est altérée par l'interaction avec un radical libre qui induit des oxydations aux niveaux des bases azotes et des cassures des liaisons entre les brins, accompagnées par l’apparition de mutations pouvant même entraîner des perturbations qui provoquent des phénomènes cancérogènes (Favier, 2003 ; Cassou et al., 2005; Haleng et al., 2007 ; Pincemail et al., 2009).

II- 4 -3-Dommages oxydatifs des protéines :

Les protéines peuvent être attaqués par les ROS, qui agissent sur les acides aminés soufrés et aromatiques pour produire des groupements carbonyles et des acides aminés modifiés. La modification protéique est initiée par l’attaque du OH

^.

soit au niveau de la chaine latérale, avec formation des produits d’oxydation, soit au niveau de la liaison peptidique entraînant la fragmentation de la chaine (Favier, 2003 ; Haleng, et al., 2007).

II- 4 -4-Dommages oxydatif des sucres :

Les sucres peuvent s'oxyder en présence des ions métalliques conduisant à la libération des cétoaldéhydes, H

2

O

2

et OH• , qui peuvent entrainer la coupure des protéines ou leur glycation par attachement du cétoaldéhyde. Ce phénomène de glycosoxydation est très important chez les diabétiques et contribue à la fragilité de leurs parois vasculaires et de leur rétine (Favier, 2003).

II- 5- Maladies liées au stress oxydant

Le stress oxydant est potentiellement impliqué dans plusieurs maladies comme facteur

déclenchant ou associé à des complications lors de leurs évolutions. Ces pathologies peuvent

découler d’intoxications chimiques et médicamenteuses, d’exposition à des rayonnements, d’un

syndrome d’hyperoxygénation, de phénomènes inflammatoires et d’autres causes. A titre

d’exemple, l’apparition des cancers à cause des espèces réactives de l’oxygène (ROS) est indiquée

dans de nombreuses études. En effet, les ROS ont un rôle bien établi dans l’altération du matériel

génétique des cellules (Pincemail et al., 1999). Cette altération conduit à des anomalies au niveau

des gènes antioxydants, ce qui stimule la surexpression des gènes prooxydants, des mutations des

gènes suppresseurs de tumeurs comme p53 et l'activation des signaux de prolifération. Cela stimule

(34)

un transfert des pro-carcinogènes en carcinogènes, ce qui provoque plusieurs types de cancer (Favier, 2003 ; Afonso et al., 2007). En outre, il est admis que le stress oxydant est un facteur potentialisant pour d’autres maladies, telles que les maladies cardiovasculaires, le diabète, l’Alzheimer, les maladies neurodégénératives, asthme, maladies rhumatismales et le vieillissement accéléré (Favier, 2003; Afonso et al., 2007; Jean-Marie 2002; Favier, 2006; Haleng et al., 2007).

II- 6- Corticoïdes et stress oxydant

Toute médication n’est pas saine entraîne des effets secondaires. Certains médicaments peuvent être responsables d’un stress oxydatif cellulaire dû à la nature des molécules actives et à leurs modes d’action, en particulier lors d’un traitement prolongé ou avec des doses élevées . ^De

nombreuses études pharmacologiques ont montré qu’un stress oxydatif est généré par des traitements de chimiothérapie et d’hormonothérapie dû à leurs modes d’action dans l’organisme. De plus, les anti-inflammatoires non stéroïdiens (paracétamol, diclofenac, volatrene) sont connus par les effets d’hépatotoxicité, d’hématotoxicite, de cardiotoxicité ainsi que de toxicité rénale très dangereuse (Cadranel et al., 1999; Capet et al., 2001; Lahouel et al., 2004 ; Aouacheri et al., 2009).

Les complications graves des anti-inflammatoires stéroïdiens AIS, en particulier les corticoïdes, ont incité les scientifiques à effectuer des recherches approfondies sur des liens du stress oxydatif et cette catégorie de médicaments. La plupart de ces études suggèrent que l’efficacité dépasse la toxicité de ces médicaments (Goff, 2007). De plus, des études expérimentales ont montré des effets bénéﬁques des corticoïdes dans les lésions traumatiques du système nerveux central. La corticothérapie peut restaurer la perméabilité vasculaire dans l’œdème cérébral expérimental, réduire la production de radicaux libres et inhiber la peroxydation lipidique des membranes cellulaires (Berré, 2004).

Les complications liées à la prise de glucocorticoïdes (GC) de façon prolongée dans différents organes sont bien démontrées, citons entre autres, les conséquences osseuses (ostéoporose), métaboliques (insulinorésistance), vasculaires (hypertension artérielle) et risque d’athérosclérose.

Cela suggère que la production des radicaux libres par les GCs n’est pas écartée (Franckson et al., 1953; ; Iuchi et al., 2003; Garcia et al., 2008).

Selon l’étude in vitro de lunch et al (Iuchi et al., 2003), les GCs en excès provoquent une

surproduction des ROS, principalement des peroxydes d'hydrogènes, et perturbent ainsi la

disponibilité du NO• dans l'endothélium vasculaire. Cela, conduit à des complications vasculaires

provoquant une cardiotoxicité. Une autre étude a confirmé en 2007 la surproduction des espèces

(35)

21

réactives de l'oxygène par les GCs et l’existence d’une relation directe entre le stress cellulaire et les corticoïdes (Vidal, 2005; Bjelakovic et al., 2007). Ainsi, il existe de plus en plus des preuves sur l’implication du stress oxydatif dans l'hypertension expérimentale induite par les GCs (étudiés chez les rats), comme en témoigne l'augmentation des biomarqueurs correspondant, en particulier la NADPH oxydase et la xanthine oxydase, qui jouent un rôle important dans la pathogenèse de cette pathologie (Ong et al., 2008).

Malgré un grand nombre d'études ayant été faites sur les effets secondaires et le mode d’action des corticoïdes, les mécanismes par lesquels ce médicament induit un stress oxydatif restent méconnus.

Par ailleurs, certaines études indiquent que le stress provoqué par les corticoïdes serait dû à leurs

propriétés immunosuppressives et anti-inflammatoires (Sorrells et al., 2009; Frank et al., 2011).

(36)