PHARMACOGNOSIE
Évaluation des effets anxiolytiques, antidépressifs et mnésiques de l ’ huile des graines de la nigelle chez le rat
Evaluation of Anxiolytic, Antidepressant, and Memory Effects of Nigella sativaSeeds Oil in Rat
M. Farh · Y. Kadil · E.H. Tahri · M. Abounasr · F. Riad · M. El Khasmi · A. Tazi
© Lavoisier SAS 2017
RésuméNigella sativaest une plante médicinale largement utilisée dans la médecine traditionnelle. Les graines de cette plante possèdent de nombreuses propriétés médicinales comme analgésiques, antiépileptiques, anxiolytiques, anti- dépressives et psychostimulantes. Dans cette étude, nous avons évalué le profil psychopharmacologique de l’huile fixe des graines de la nigelle (HN) chez le rat. Nos animaux ont reçu par voie intrapéritonéale 0,2 ml/kg pendant 20 jours puis ont été exposés à des tests comportementaux : labyrin- the en Y, test Porsolt et évitement passif. Nos résultats ont montré que le traitement par HN stabilise la consommation d’eau le jour du test et augmente le temps de la nage et le temps de latence d’entrée dans la cage obscure. Il découle de cette étude que la nigelle exerce des effets anxiolytiques, antidépresseurs et mnésiques. Ces résultats ouvrent la voie à de nombreuses investigations complémentaires qui per- mettraient de mieux élucider les interactions entre la nigelle et le système nerveux central.
Mots clésAnxiété · Dépression · Huile de nigelle · Mémoire · Rat
Abstract Nigella sativa is an aromatic medicinal plant widely used in traditional medicine. The seeds of this plant have many pharmocological properties as analgesic, anti- convulsant, anxiolytic, antidepressant, and psychostimulant.
In this study, we evaluated the psychopharmacological pro- file of the seeds Nigella fixed oil (FON) in rats. Our animals
received daily through intraperitoneal way 0.2 ml/kg for 20 days and then exposed to behavioral tests: Y-maze, Por- solt test, and passive avoidance. Our results showed that treatment with FON stabilized water consumption and increased the time of latency to entry in the dark cage (Y- maze test) on the test day, and increased the time of swim- ming (Porsolt test). It follows from the study that Nigella oil exerts an anxiolytic, antidepressant, and memory effect.
These results open the way for many further investigations that would better elucidate the interactions between Nigella and the central nervous system.
Keywords Anxiety · Depression · Memory · Nigella oil · Rat
Introduction
Les plantes médicinales sont largement utilisées dans le trai- tement de nombreuses pathologies et entrent dans la compo- sition de plusieurs médicaments [1,2]. Parmi ces plantes thérapeutiques,Nigella sativa(NS) de la famille des Ranun- culaceae se développe normalement en Europe orientale, au Moyen-Orient et en Asie occidentale [3]. Les graines de NS sont connues par leurs nombreuses propriétés pharmacodyna- miques et activités biologiques utiles pour la santé humaine [4,5]. Elles sont douées d’effets diurétiques, antihyperten- seurs, antidiabétiques, anticancéreux, immunomodulateurs, antimicrobiens, analgésiques, anti-inflammatoires, antioxy- dants, antistress [6–9] et augmentent les taux circulants de la testostérone [10]. La plus grande partie de ces propriétés est due à la présence de thymoquinone (TQ) qui est un compo- sant chimique actif majeur de l’huile essentielle [2].
De nombreux travaux de recherche ont pu montrer que les graines de la nigelle possèdent des propriétés neurotro- pes, antiépileptiques, anxiolytiques, antidépressives et psy- chostimulantes [11]. Un état d’anxiété peut être apprécié expérimentalement de plusieurs manières. En effet, l’intro- duction d’un animal affamé ou assoiffé dans un nouvel
M. Farh · Y. Kadil · E.H. Tahri · M. Abounasr · F. Riad · M. El Khasmi (*)
Laboratoire de physiopathologie et génétique moléculaire, faculté des sciences Ben-M’Sik,
université Hassan-II de Casablanca, BP 7955 Sidi-Othmane, Casablanca, Maroc e-mail : elkhasmimohammed@gmail.com A. Tazi
Service de pharmacologie et toxicologie, université Hassan-II de Casablanca,
faculté de pharmacie et médecine, Casablanca, Maroc DOI 10.1007/s10298-017-1095-7
environnement se traduit par une diminution de la consom- mation de boisson et de nourriture. Ainsi, les effets anxioly- tiques de certaines substances, notamment les benzodiazépi- nes et les barbituriques, se manifestent par la stimulation de la prise alimentaire d’animaux placés dans une situation nou- velle ou confrontés à une nourriture inhabituelle [12,13].
Concernant un effet antidépressif, il pourrait être mis en évi- dence par le test de la nage forcée, développé par Porsolt et al. en 1977 [14]. Il consiste à placer un rat pendant dix minu- tes dans une enceinte contenant de l’eau à 25 °C, et d’où il ne peut s’échapper. Après une période de nage intense et vigou- reuse, il cesse peu à peu de se mouvoir ou juste suffisamment pour maintenir la tête hors de l’eau. Vingt-quatre heures après, l’animal est testé dans les mêmes conditions, et la durée d’immobilisation est notée. Le comportement caracté- ristique d’immobilisation observé reflète un état de désespoir.
En raison, d’une part, de la confirmation des propriétés des huiles extraites de la nigelle et, d’autre part, des effets secon- daires des médicaments psychotropes, le recours à des sub- stances naturelles douées d’activités centrales s’avère très avantageux et d’actualité. Dans ce contexte s’inscrit ce présent travail dont l’objectif essentiel consiste à étudier le profil psy- chopharmacologique de la nigelle chez le rat. Dans ce présent travail, nous avons évalué les effets anxiolytiques, antidépres- sifs et mnésiques de l’huile fixe des graines de la nigelle, en utilisant une batterie de tests comportementaux chez le rat.
Matériels et méthodes Animaux
Soixante-douze rats adultes (mâles et femelles) de souche Wistar (180–210 g) appartenant à l’animalerie du service de
pharmacologie de la faculté de médecine et pharmacie de Casablanca, Maroc, ont été utilisés. La température de l’ani- malerie a été maintenue à 22 °C ± 1, l’hygrométrie a été autour de 50 % ± 10, et le rythme nycthéméral a été 12 heures de lumière (de 8 à 20 heures) et 12 heures d’obscurité. Les animaux ont été nourris avec une alimentation standard. La nourriture a été distribuée aux animaux tous les deux jours à 11 heures, et l’eau a été fournie en ad libitum.
Traitement
Les animaux ont été répartis au hasard par randomisation en fonction de leur poids corporel en trois lots I, II et III de 24 rats chacun. Chaque lot a été divisé en quatre groupes de six rats traités par le NaCl 0,9 % (groupe NaCl), ou l’huile de maïs (groupe HM), ou l’huile de nigelle (groupe HN), ou le diazépam ou l’imipramine (groupe DZP ou IMP). Les traitements ont été réalisés à 12 heures par voie intrapérito- néale dans un volume de 5 ml/kg pendant une période de 20 jours (j1–j20), excepté les médicaments qui ont été admi- nistrés uniquement le jour du test (21ejour) (Tableau 1). La dose d’HN et celle des médicaments de référence ont été contenues respectivement dans un volume de 5 ml d’HM et de NaCl 0,9 %. L’HN et les médicaments ont été fournis respectivement par la société Ouissafane à Beauséjour et la boîte pharmaceutique Roche, Casablanca, Maroc.
Toutes les expériences ont été réalisées à partir de 9 heures du matin dans une salle d’expérimentation adjacente à l’ani- malerie et vers laquelle les rats ont été transportés avant les expérimentations. Le jour du test, nous avons travaillé en aveugle, avec utilisation de caméras et un bruit de fond pour camoufler les bruits environnementaux. Chaque rat a été manipulé avec soin durant des séances dehandlingafin de l’habituer à l’expérimentateur, et cela pendant sept jours
Tableau 1 Données générales du protocole expérimental.
Effets recherchés Lots d’animaux Groupes d’animaux Tests réalisés Anxiolytique Lot I Groupe NaCl 0,9 % (5 ml/kg par jour)
Groupe HM (5 ml/kg par jour) Groupe HN (0,2 ml/kg par jour) Groupe DZP (1 mg/kg)
Consommation
de boisson dans un nouvel environnement
Antidépresseur Lot II Groupe NaCl 0,9 % (5 ml/kg par jour) Groupe HM (5 ml/kg par jour) Groupe HN (0,2 ml/kg par jour) Groupe IMP (25 mg/kg)
Nage forcée
Mnésique Lot III Groupe NaCl 0,9 % (5 ml/kg par jour)
Groupe HM (5 ml/kg par jour) Groupe HN (0,2 ml/kg par jour) Groupe DZP (1 mg/kg)
Évitement passif
HM : huile de maïs ; HN : huile de nigelle ; DZP : diazépam ; IMP : imipramine.
consécutifs avant le début du traitement. Les animaux ont été pesés quotidiennement à la même heure.
Test de consommation de boisson dans un nouvel environnement
L’appareil utilisé est un labyrinthe en Y constitué de trois branches (ou allées) [B1, B2, B3] de mêmes dimensions (50 cm de long, 15 cm de large et 35 cm de hauteur). L’ap- pareil dispose également d’une porte guillotine qui permet d’isoler la branche B3 par rapport aux deux autres pour les besoins de l’expérience. De plus, la branche isolée est de couleur blanche, différente de celle des deux autres (noire).
Un biberon rempli d’eau peut être connecté soit à la branche B2 (environnement familier), soit à la branche B3 (environ- nement non familier). Seul le tube du biberon pénètre au niveau du côté frontal de la branche en question (B2 ou B3) du labyrinthe en Y à une hauteur de 7 cm du plancher.
Le tube du biberon est connecté à un détecteur de léchages, lui-même relié à un compteur de léchages.
Après une privation totale d’eau de 48 heures, chaque animal a été placé dans le labyrinthe en Y pour une séance de dix minutes par jour pendant sept jours (de j13 à j20).
Cette phase avait pour but d’habituer l’animal au dispositif expérimental et de lui permettre de consommer sa ration d’eau quotidienne à partir du biberon situé dans la branche B2. Seules les deux branches B1 et B2 sont accessibles pen- dant cette phase, puisque la porte guillotine empêche l’accès à la branche B3. À la fin de chaque séance, les animaux sont replacés dans leur cage avec la nourriture disponible ad libi- tum. Le jour du test (j21), chaque animal a été placé dans le labyrinthe en Y pendant dix minutes. Le biberon est connecté cette fois-ci à la branche B3 jusque-là inaccessible.
Une lampe de 60 W est placée au-dessus de cette branche, à 60 cm du plancher. Les animaux ont été testés 30 minutes après l’administration des produits correspondants en mesu- rant leur quantité d’eau bue.
Test de la nage forcée
Le test s’est déroulé dans un cylindre métallique d’un dia- mètre de 30 cm et d’une hauteur de 45 cm. Cette hauteur a été choisie pour empêcher les pattes de l’animal d’atteindre le fond. L’eau tiède à 25 °C ± 0,5 remplit les deux tiers du dispositif afin d’ôter au rat toute échappatoire en s’agrippant aux rebords du cylindre. Une caméra vidéo est installée à 1 m du sol pour enregistrer le comportement de l’animal.
L’expérience a eu lieu après 20 jours de traitement. La pro- cédure de test utilisée est celle précédemment décrite par Tazi et al. [15]. Le premier jour du test (j20), l’animal a été autorisé à nager pendant dix minutes dans le cylindre rempli d’eau pour se familiariser avec le dispositif. Le deuxième jour du test (j21), le rat a effectué une session de nage de
dix minutes pendant laquelle le temps d’immobilisation de l’animal a été mesuré. Après chaque session de nage, l’ani- mal a été immédiatement séché avec une serviette et placé sous une source de chaleur pendant environ 30 minutes, puis replacé dans sa cage d’hébergement.
Test de l’évitement passif
L’appareil est constitué d’une cage en plexiglas (30 × 30 × 40 cm), dont l’intérieur est peint en noir. Il est placé dans une chambre isolée acoustiquement et ventilée. À l’extérieur de l’une de ses faces se trouve une plateforme de 6 cm de lar- geur et de 12 cm de longueur et qui communique avec la cage grâce à une porte guillotine. Cette plateforme est éclai- rée par une lampe de 60 W fixée 30 cm au-dessus de cette dernière. Le plancher de la cage est formé d’une série de barres métalliques parallèles de 0,5 cm de diamètre et espa- cées de 1 cm les unes des autres. Ces barres sont toutes reliées à un générateur de chocs (Campden Ltd) et à un appa- reil de brouillage de chocs (Scrambler) [Campden Ltd]. Le choc électrique est déclenché automatiquement suite à l’ap- pui sur un interrupteur relié à une minuterie qui permet de régler la durée du choc. Un chronomètre de précision a été utilisé pour mesurer les latences d’entrée des animaux dans la cage.
Dans ce test, l’animal doit apprendre à empêcher par un comportement approprié l’apparition d’une stimulation désagréable, voire douloureuse (choc électrique). Le com- portement consiste en l’émission d’une réponse locomotrice.
Le protocole utilisé est comparable à celui décrit par Cal- houn et Smith [16] et se déroule en quatre jours selon quatre phases.
Phase d’habituation (j18)
La porte guillotine étant fermée, l’animal est placé à l’inté- rieur de la cage où il subit une habituation pendant deux minutes. Ensuite, il en est retiré et placé sur la plateforme à l’extérieur de la cage dont la porte d’accès est ouverte et la lampe allumée. Après l’entrée du rat, la porte est refermée, et il est gardé à l’intérieur pendant 20 secondes. Ainsi, la latence d’entrée dans la cage est mesurée pour chaque rat.
Phase d’entraînement (j19)
Le deuxième jour, l’animal est directement placé sur la pla- teforme, et quand il pénètre dans la cage, la porte guillotine est refermée, et il est maintenu pendant 20 secondes à l’inté- rieur de la cage. La latence d’entrée dans la cage est notée pour chaque animal.
Phase de conditionnement (j20)
L’animal est placé directement sur la plateforme. Dès qu’il pénètre dans la cage, la porte est refermée, et l’animal reçoit un choc électrique plantaire d’intensité 0,5 mA et d’une durée de deux secondes. Huit secondes après, l’animal est ressorti de la cage, et il reçoit le traitement pharmacologique correspondant.
Phase du test (j21)
L’animal est testé en situation de rétention 24 heures après le choc, dans les mêmes conditions que lors du deuxième jour.
La latence d’entrée maximale est fixée à 300 secondes.
Analyse statistique
Les résultats ont été analysés par le logiciel SPSS et les com- paraisons deux à deux par le test Chi2en raison de l’exis- tence de deux variables seulement.
Résultats Poids corporel
Durant toute la période de l’expérimentation, les animaux traités par l’HN et ceux témoins n’ont montré aucune diffé- rence significative de leur poids corporel (Fig. 1).
Test de consommation d’eau dans un nouvel environnement
La Figure 2 représente les quantités d’eau bues dans le laby- rinthe en Y pour tous les quatre groupes utilisés. La compa- raison des moyennes de la quantité d’eau bue par le test Chi2, révèle qu’il y a une diminution significative de la quantité d’eau bue le dernier jour d’habituation (j20) par comparaison au jour du test (j21) chez les groupes témoins traités par du NaCl ou de l’HM. Cependant, aucune variation significative de la quantité d’eau bue n’a été notée chez les animaux trai- tés par la nigelle (HN) ou le DZP aux mêmes stades de mesure (p< 0,05). L’analyse de la variance à deux facteurs indique qu’il existe une différence significative (p< 0,05) entre les groupes testés témoins et ceux traités (HN et DZP).
Test de Porsolt
La Figure 3 représente la moyenne de la durée d’immobili- sation (en secondes) au cours des deux jours d’essais j20 et j21 pour tous les groupes. La comparaison des moyennes deux à deux par le test Chi2de la durée d’immobilisation à j20 et j21 révèle que cette variable diminue de façon non significative (p< 0,05) pour les deux groupes témoins NaCl et HM, alors que chez les animaux traités HN et IMP, cette diminution est significative (p< 0,05). L’analyse de variance à deux facteurs (traitement et période) sur cette variable met en évidence une différence significative (p< 0,05) entre les groupes témoins et ceux traités (HN et IMP).
Fig. 1 Poids corporel au dernier jour du traitement quotidien par voie intrapéritonéale par l’huile de nigelle (HN) [0,2 ml/kg]
ou l’huile de maïs (HM) [5 ml/kg] pendant 20 jours ou par une dose unique de diazépam (BZD) [1 mg/kg] au 20e jour chez le rat. Les animaux témoins ont été traités par du NaCl 0,9 % (moyenne ± ET)
Fig. 2 Effet de l’huile de la nigelle (HN) adiminstrée par voie intrapéritonéale à la dose de 0,2 ml/kg pendant 20 jours, sur la quan- tité d’eau consommée à j20 (habituation) et à j21 (test) [M ± ET, *p
< 0,05] ; comparaison entre les valeurs de l’habituation et celles du test, chez les quatre groupes d’animaux HN, DZP (1 mg de dia- zépam/kg), HM (5 ml d’huile de maïs/kg) et NaCl
Test de l’évitement passif
La Figure 4 montre les latences d’entrée dans le comparti- ment obscur, mesurées à j20 (habituation) et à j21 (test) chez les quatre groupes expérimentaux témoins et traités. La com- paraison des moyennes deux à deux par le test Chi2 des temps de latence au jour de conditionnement (j20) et au jour du test (j21) révèle que cette variable augmente significati- vement (p< 0,01) chez les animaux traités par l’HN, alors qu’elle diminue significativement (p< 0,01) chez les ani- maux traités par le DZP, par comparaison aux animaux témoins NaCl et HM. Par contre, aucune différence signifi- cative entre les deux groupes témoins n’a été observée.
L’analyse de variance à deux facteurs met en évidence une différence significative (p< 0,01) entre les groupes traités HN ou DZP et ceux témoins.
Discussion
Dans le présent travail, nous avons évalué l’effet central de l’HN par la réalisation de certains tests comportementaux.
Chez nos animaux, la dose de l’HN administrée par voie intrapéritonéale a été de 0,2 ml/kg. Cette dose n’est pas toxique et pourrait avoir une grande marge de sécurité pour les doses thérapeutiques. En effet, Selon Zaoui et al. [17], la DL50de la même huile administrée par voie intrapéritonéale chez le rat est de 28,8 ml/kg. Par ailleurs, selon les mêmes auteurs, l’administration de l’HN par voie orale chez le rat, pendant trois mois à la dose de 10 ml/kg, n’a induit aucun effet toxique. Pour étayer cela, nous ajoutons que le traite- ment de nos animaux par l’HN est sans aucune influence significative sur le poids corporel des rats. Selon El Khasmi
et al. [10], le même traitement de la même espèce à la dose de 0,5 ml/kg i.p. pendant deux mois n’a pas modifié la masse corporelle. Cependant, selon Zaoui et al. [17], le poids de rats traités par l’HN pendant trois mois à la dose de 2 ml/kg p.o. commence à augmenter après la sixième semaine du traitement.
De nombreuses investigations ont mis en évidence la richesse de l’HN en TQ, polyphénols [18,19], flavonoïdes [20], acide folique, vitamine E, potassium, calcium, fer, sodium et sélénium [21], ce qui nous amène à avancer la possibilité des effets centraux que notre huile pourrait exercer.
Le premier objectif était la maîtrise des différents tests comportementaux et de mettre en évidence les troubles émo- tionnels et cognitifs rencontrés chez les rats face aux diffé- rentes situations aversives auxquelles ils sont exposés dans les tests. Le second objectif était d’évaluer si l’HN pouvait agir contre l’état anxieux, dépressif de nos animaux d’expé- rience et améliorer la mémoire.
Les troubles anxieux sont parmi les formes les plus cou- rantes et les plus répandues de la psychopathologie. Bien que l’anxiété soit une réaction émotionnelle normale à une situation de stress, les personnes qui souffrent de troubles anxieux pathologiques montrent une plus grande sensibilité dans leurs réactions physiologiques et comportementales dans une variété de situations. La prévalence de l’anxiété a augmenté ces dernières années [22]. Dans ce travail, nous avons vérifié ces résultats cliniques chez des rats Wistar.
Pour cela, nous avons étudié le degré d’anxiété des animaux traités par la nigelle et ceux témoins, en les exposant à un test d’anxiété, à savoir celui de la consommation de boisson dans un nouvel environnement. Les résultats obtenus démontrent distinctement l’effet anxiolytique de la nigelle, connu reflété par la consommation normale de l’eau le jour Fig. 3 Durée d’immobilisation, mesurée à j20 (habituation) et à j21
(test) après un traitement par l’huile de la nigelle (HN) à la dose de 0,2 ml/kg par voie i.p. pendant 20 jours (M ± ET, *p< 0,05) ; comparaison entre les valeurs de l’habituation et celles du test, chez les quatre groupes d’animaux HN, IMP (25 mg d’imipra- mine/kg), HM (5 ml d’huile de maïs/kg) et NaCl
Fig. 4 Temps de latence d’entrée mesuré à j20 (conditionnement) et à j21 (test), chez les animaux ayant reçu en intrapéritonéal les trois traitements correspondants : huile de la nigelle à 0,2 ml/
kg (HN), huile de maïs à 5 ml/kg (HM) et diazépam à 1 mg/kg (DZP) (M ± ET, **p< 0,01 ; comparaison entre les valeurs de l’ha- bituation et celles du test)
de l’expérience. D’autres études ont été menées dans le but d’évaluer l’effet de la nigelle sur l’anxiété, appuyant les données que nous avons obtenues [23–25]. Perveen et al.
[25] ont montré que le traitement par la nigelle augmente significativement le nombre de carrés centraux parcourus par les rats dans le test d’open field. Dans la même étude, l’HN augmente significativement le délai passé par les animaux dans le bras ouvert du labyrinthe surélevé. Il est à rappeler que de nombreuses expériences ont confirmé l’implication du système sérotoninergique central dans les réactions émotionnelles associées au comportement anxieux [26]. Par ailleurs, Raza et al. [27] ont démontré que la TQ exerce un effet anxieux probablement par le biais de son interaction avec les récepteurs benzodiazépines [27]. Nous pouvons donc émettre une hypothèse que nous pourrons vérifier ultérieurement, à savoir celle de la possible inter- action entre l’HN et le système sérotoninergique central.
Par ailleurs, la dépression nerveuse est la deuxième mala- die chronique la plus répandue dans le monde entier [28].
L’anxiété est aussi une maladie compliquée qui peut conduire à de nombreux problèmes au niveau du système nerveux central (SNC) [29]. La dépression et les troubles anxieux sont différents ; toutefois, les personnes souffrant de la dépression rencontrent régulièrement des symptômes similaires à ceux observés dans les troubles de l’anxiété [30].
Dans les études animales, le labyrinthe surélevé est un outil de recherche bien connu dans la recherche d’anxiété neuro- biologique et est utilisé comme un test de dépistage de com- posés anxiolytiques ou anxiogènes putatifs [31]. En outre, chez les rongeurs, le test du champ ouvert qui sert à analyser l’activité locomotrice générale [32] et le test de la nage for- cée [33] sont largement utilisés pour évaluer l’anxiété et/ou la dépression. Les nombreuses recherches menées sur cette pathologie depuis des décennies ont permis de mettre en évidence une déficience monoaminergique centrale, connue à cause de cette pathologie [34]. Dans ce sens, nous avons également cherché à montrer si la nigelle peut agir sur les troubles dépressifs, en soumettant nos animaux au test de la nage forcée, où l’animal se résigne après avoir vainement tenté de s’échapper d’une situation dangereuse. Nos résultats ont montré que la nigelle réduit significativement la durée d’immobilisation, suggérant un effet inhibiteur sur le pro- cessus de la résignation apprise induite par la nage forcée chez les rats. Pour rappel, ce test est décrit à tort ou à raison comme un modèle animal de la dépression chez le rat. Dans notre expérience, nous avons démontré un effet bénéfique de l’IMP, considéré comme étant chef de fil des antidépresseurs classiques. Perveen et al. [25] ont montré que l’HN aug- mente le temps de la nage lors du test de Porsolt. Par ailleurs, il a été démontré que la coumarine possède une activité anti- dépressive et que suite à une administration répétée elle aug- mente la concentration de la 5HT [25], associée à une réduc- tion du taux de l’acide hydroxyindole acétique au niveau du
cerveau [23]. Dans une autre étude, la TQ de l’huile essen- tielle de la nigelle a également montré un effet anxiolytique chez des souris, par modulation des taux de l’acide γ- aminobutyrique (GABA) et du monoxyde d’azote (NO) dans le cerveau et le plasma [24]. Les souris ayant été traitées à la TQ (20 mg/kg) puis soumises à six heures d’immobili- sation ont montré des effets anxiolytiques, avec une réduc- tion significative du NO plasmatique et du taux du GABA dans le cerveau. Dans la même expérience, un prétraitement avec le bleu de méthylène a amélioré l’effet anxiolytique de la TQ. Par conséquent, une association entre NO-cGMP et les voies GABAergiques dans l’activité anxiolytique de la TQ a été proposée [24]. Selon Perveen et al. [25], le traite- ment quotidien des rats par l’huile des graines de la nigelle pendant quatre semaines induit une augmentation significa- tive du taux de la 5HT au niveau du cerveau. Cela laisse suggérer une action anxiolytique partielle de cette huile au niveau des récepteurs GABAergiques [27]. Il a été égale- ment démontré chez le rat que l’injection de 200 et 400 mg/kg d’un extrait hydroalcoolique des graines de la nigelle NS a inhibé le comportement d’unedepression-like induite par un lipopolysaccharide, suggérant une activité anti-inflammatoire de l’extrait [35]. Par ailleurs, il a été sug- géré que l’administration chronique de la nigelle peut agir en potentialisant le fonctionnement des monoamines et en inhi- bant l’activité des enzymes de dégradation [36].
Nous avons également cherché les effets possibles de la nigelle sur le processus d’acquisition des informations. L’ap- prentissage est le processus par lequel des connaissances acquises sont conservées. L’apprentissage et la mémoire peu- vent être conçus à la fois comme un processus psycholo- gique, ainsi que le changement de la connectivité neuronale synaptique. Les modifications des processus mnésiques chez l’animal peuvent être testées de plusieurs manières. Une des techniques qui permettent d’étudier l’influence d’une sub- stance sur les différentes phases de la mémoire est celle de l’évitement d’un événement aversif. Dans ce sens, l’un des tests les plus simples et les plus utilisés est celui de l’évite- ment passif dans lequel le sujet est amené à éviter par un comportement approprié l’apparition d’une stimulation désa- gréable, voire douloureuse. Ce test permet en plus d’étudier les effets de diverses substances sur les principales phases de mémorisation [37]. En effet, injectées avant la phase de conditionnement, elles vont influencer le processus d’acqui- sition. Leur injection, juste après la phase de conditionne- ment, permet d’étudier les effets sur la phase de consolidation ou de rétention. Enfin, ces substances peuvent être injectées juste avant la phase de test pour mettre en évidence leur influence sur le processus de rappel. Une telle méthodologie est d’ailleurs largement utilisée pour étudier l’implication des systèmes opioïdes endogènes dans les différents processus de la mémoire et de l’apprentissage. Nos résultats ont montré que la nigelle augmente significativement le temps de latence
d’entrées dans la cage obscure par comparaison à l’effet amnésique du DZP à 2 mg/kg. Au Bangladesh, les personnes prennent généralement les graines de la nigelle ou l’huile de ces graines seules ou avec du miel ou de la menthe bouillie pour l’amélioration de la mémoire [38]. Une étude antérieure avait montré que l’administration orale chronique de l’huile des graines de la nigelle pourrait améliorer la capacité de se rappeler de l’information stockée et de consolider la mémoire spatiale chez les animaux diabétiques [39]. Il a été suggéré que les effets des graines de la nigelle sur l’amélioration de la mémoire, la cognition et l’attention chez les personnes âgées pourraient être dus à des propriétés anticholinestérasiques de ces graines [40]. En effet, il a été rapporté chez le rat que l’HN inverse le dysfonctionnement cognitif et l’amnésie pro- voquée par la scopolamine, antagoniste des récepteurs mus- cariniques de l’acétylcholine [41,42]. Cette action a été mar- quée par une meilleure exécution des tests d’évitement passif et une diminution de l’acétylcholinestérase dans l’hippo- campe et le cortex cérébral [43]. Dans le test d’évitement passif utilisé pour évaluer l’apprentissage et la mémoire des rongeurs, les animaux apprennent à éviter un environnement dans lequel un stimulus aversif (comme unfootshock) a déjà été remis [44]. La mémantine améliore les troubles cognitifs des patients atteints par la maladie d’Alzheimer par des méca- nismes neuroprotecteurs multiples. Chez le rat, le traitement par la mémantine améliore la performance cognitive en dimi- nuant la latence de fuite et la longueur du trajet dans le test de labyrinthe de Morris, et en augmentant le temps de latence et en diminuant les fréquences de pénétration dans le comparti- ment sombre durant le test d’évitement passif [45,46]. À l’aide de ces tests, il a été démontré chez le rat que le traite- ment avec un extrait hydroalcoolique des graines de la nigelle ajouté dans l’eau potable (100, 200 et 400 mg/kg) améliore les effets délétères de l’hypothyroïdie sur l’apprentissage et la mémoire au cours de la croissance néonatale et juvénile [47].
Par ailleurs, chez la rate, l’administration orale de l’huile des graines de la Nigelle, à raison de 1 ml/kg par jour pendant 30 jours, augmente les taux sériques de la T3 et diminue ceux de la TSH [48].
L’apprentissage et la mémoire sont les constituants de base du comportement cognitif. L’âge, le stress et les émo- tions sont des conditions qui peuvent conduire à la perte de mémoire, à l’amnésie et à la démence. Une relation entre les troubles de la mémoire et le stress oxydatif dans le cerveau avait été suggérée [49]. L’HN utilisée dans le présent travail pourrait protéger le cerveau contre l’attaque des radicaux libres. En effet, l’HN est un mélange de produits phytochi- miques tels que les acides phénoliques, les flavonoïdes, les quinones, le thymol, les stérols, les caroténoïdes, les couma- rines et les terpènes qui sont doués de plusieurs activités biologiques parmi lesquelles on pourrait citer la chélation des métaux et l’élimination des radicaux libres [11]. Dans le SNC, les lipides de la membrane cellulaire des neurones
ont une forte teneur en acides gras polyinsaturés et une acti- vité métabolique aérobique intense, ce qui pourrait exposer ces cellules à une attaque par les radicaux libres. Au niveau central, le stress oxydatif joue un rôle important dans la genèse de la sclérose en plaques [50]. Chez des souris attein- tes par une encéphalomyélite auto-immune, il a été démontré que l’administration de TQ était préventive dans presque 90 % des cas et curative dans 50 % des cas grâce à ses effets antioxydants [51]. La neuroprotection par la TQ se référant à la préservation relative de l’intégrité neuronale (structure et fonction) implique une réduction du taux de perte neuronale [52]. Selon Akhtar et al. [53], des extraits des graines de la nigelle, par le chloroforme et le pétrole, ou par l’éther, ont montré aussi bien des propriétés antioxydantes, capables de piéger les radicaux libres, qu’anti-inflammatoires. Il a égale- ment été rapporté que l’administration orale de TQ (5 mg/kg par jour) pendant cinq jours avant l’ischémie, et qui continue pendant le temps de reperfusion, empêche les lésions céré- brales dans un modèle de rat, avec ischémie transitoire au niveau de l’hippocampe [54]. L’étude a également montré que la TQ stimule la résistance au stress oxydatif en dimi- nuant les taux du MDA et en augmentant ceux du glutathion et l’activité enzymatique de la catalase et la superoxyde- dismutase dans l’hippocampe [54]. Un effet protecteur par la TQ a également été rapporté à l’aide de cultures dopami- nergiques primaires traitées par le 1-méthyl-phénylpyridi- nium et à l’aide d’un modèle de la maladie de Parkinson primaire impliquant la roténone et des mécanismes neuro- inflammatoires. Dans cette étude, l’effet de la roténone, un insecticide bien connu, administrée en i.v. à court (20 nmol le jour 10 pendant 48 heures) ou à long terme (1 nmol le jour 6 pendant six jours consécutifs), marqué par une réduction du nombre de neurones immunoréactifs à la tyrosine- hydroxylase de 33 et 24 % respectivement, a été empêché par la TQ [55]. En outre, il a été démontré que l’HN (0,2 ml/kg, i.p.) diminue le MDA et augmente le glutathion et l’activité de la Na-K, ATPase dans le cerveau du rat [56].
Dans un modèle animal d’ischémie cérébrale, un extrait de la nigelle (50 mg/kg, i.v.) empêche l’œdème intracellulaire et diminue le nombre des astrocytesœdémateux dans l’hippo- campe [57].
En plus de ses propriétés antioxydantes et anti-inflamma- toires, l’HN pourrait contribuer à une neuroprotection éven- tuellement grâce à son pouvoir antibactérien préalablement mis en évidence. En effet, il a été démontré que différents extraits des graines de NS ont présenté un large spectre anti- biotique vis-à-vis de nombreuses souches bactériennes.
L’huile essentielle même diluée à 1 %, la dithymoquinone ainsi que l’extrait méthanolique ont exercé une importante activité antimicrobienne sur des germes Gram positif et Gram négatif [58]. L’HN possède également un pouvoir inhibiteur supérieur à celui de la gentamicine sur une ving- taine de souches deListeria monocytogenes[59].
Conclusion
Il découle de cette étude que l’huile fixe extraite des graines de la nigelle pourrait exercer des effets anxiolytique, antidé- pressif et facilitateur de la mémoire chez le rat. Sur le plan comportemental, d’autres modèles animaux d’anxiété et de dépression sont nécessaires afin de généraliser nos observa- tions. Sur le plan neuropharmacologique, il serait souhaita- ble de mettre en évidence les mécanismes susceptibles de médier les effets centraux de l’HN observés dans cette étude, en utilisant une batterie de tests comportementaux chez le rat.
Liens d’intérêtsLes auteurs déclarent ne pas avoir de liens d’intérêts.
Références
1. Gilani AH, Aziz N, Khurram IM, et al (2001) Bronchodilator, spasmolytic and calcium antagonist activities of Nigella sativa seeds (Kalonji). J Pak Med Assoc 51:115–20
2. Darakhshan S, Pour AB, Colagar AH, Sisakhtnezhad S (2015) Thymoquinone and its therapeutic potentials. Pharmacol Res 95:138–58
3. Gilani A, Jabeen Q, Ullah khan M (2004) A review of medicinal uses and pharmacological activities ofNigella sativa. Pak J Biol Sci 7:441–51
4. Al-ghamdi M (2001) The anti-inflammatory, analgesic and anti- pyretis activity ofNigella sativa. J Ethnopharmacol 42:45–8 5. Khare CP (2004) Indian herbal remediess: rational Western the-
rapy, ayurvedic, and other traditional usage, botany. Springer- Verlag, Berlin, Germany : 523 p
6. Kapoor S (2009) Emerging clinical and therapeutic applica- tions ofNigella sativain gastroenterology. World J Gastroenterol 15:2170–1
7. Abel-Salam BK (2012) Immunomodulatory effects of black seed- sand garlic on alloxaninduced diabetes in albino rat. Allergol Immunopathol (Madr) 40:336–40
8. Abounasr M, Farh M, El Abbadi N, et al (2014) Anti-stress effects ofNigella sativaseeds oil in rat. J Ethnobiol Tradit Med Photon 121:733–42
9. Abdel-Daim MM, Ghazy EW (2015) Effects ofNigella sativaoil and ascorbic acid agains oxytetracycline-induced hepato-renal toxicity in rabbits. Iran J Basic Med Sci 18:221
10. El khasmi M, Issaoub Allah A, Farh M, et al (2011) Effet de l’huile fixe de la nigelle (Nigella sativa L.) sur le profil des androgènes chez le rat mâle. Phytothérapie 9:338–42
11. Beheshti F, Hosseini M, Naser Shafei M, et al (2016) The effects of Nigella sativa extract on hypothyroidism-associated learning and memory impairment during neonatal and juvenile growth in rats. J Tradit Complement Med 6:146–52
12. Tazi A, Farh M, Moumni M, Hakkou F (1992) Potentiation of behavioural effects of a calcium channel antagonist, nifedipine, by ipsapirone. Behav Pharmacol 3:269–73
13. El Ganouni S, Hanoun N, Boni C, et al (2004) Prevention of dia- zepam withdrawal syndrome by nifedipine-behavioural and neu- rochemical studies. Pharmacol Biochem Behav 79:269–77 14. Porsolt RD, Le Pichon M, Jalfre M (1977) Depression: a new
animal model sensitive to antidepressant treatments. Nature 266:730–2
15. Tazi A, Farh M, Hakkou F (1991) Behavioral effects of a calcium channel antagonist: nifedipine. Fundam Clin Pharmacol 5:229–36 16. Calhoun WH, Smith A (1968) Effects of scopolamine on acqui-
sition of passive avoidance. Psychopharmacologia 13:201–9 17. Zaoui A, Cherrah Y, Alaoui K, et al (2002). Effects of
Nigella sativafixed oil on blood homeostasis in rat. J Ethnophar- macol 79:23–6
18. Cheikh-Rouhou S, Besbes S, Hentati B, et al (2007)Nigella sativa L. chemical composition and physicochemical characteristics of lipid fraction. Food Chemistry 101:673–81
19. Cheikh-Rouhou S, Besbes S, Lognay G, et al (2008) Sterol com- position of black cumin (Nigella sativa L.) and Aleppo pine (Pinus halpensisMill.) seed oils. J Food Comp Anal 21:162–8 20. Merfort I, Wray V, Barakat H, et al (1997) Flavonoltriglycosides
from seeds ofNigella sativa. Phytochemistry 46:359–63 21. Al-saleh I, Billedo G, El-doush I (2006) Levels of selenium,
DL-α-tocopherol, DL-γ-tocopherol, all-trans-retinol, thymoqui- none and thymol in different brands of Nigella sativa seeds.
J Food Comp Analysis19:167–75
22. Wong CH, Zu SS, Teng CL, et al (2005) A systematic review of anxiety prevalence in adults within primary care and community settings in Malaysia. Asian J Psychiatr 24:110–7
23. Perveen T, Haider S, Kanwal S, Haleem DJ (2009) Repeated administration ofNigella sativadecreases 5HT turnover and pro- duces anxiolytic effects in rats. Pak J Pharm Sci 22:139–44 24. Gilhotra N, Dhingra D (2011) Thymoquinone produced
antianxiety-like effects in mice through modulation of GABA and NO levels. Pharmacol Rep 63:660–69
25. Perveen T, Haider S, Zuberi N, et al (2014) Increased 5-HT levels following repeated administration of Nigella sativa L. (black seed) oil produce antidepressant effects in rats. Sci Pharm 82:161–70
26. Handley SL, McBlane GW (1993) 5HT drugs in animal model of anxiety. Psycopharmacology 112:13–21
27. Raza M, El-hadiyah TM, Al-shabanah OA (2006)Nigella sativa seed constituents and anxiety relief in experimental models.
J Herbs Spices Med Plants 12:153–64
28. Sharp LK, Lipsky MS (2002) Screening for depression across the lifespan: a review of measures for use in primary care settings.
Am Fam Physician 66:1001–8
29. Azizi-Malekabadi H, Pourganji M, Zabihi H, et al (2015) Tamo- xifen antagonizes the effects of ovarian hormones to induce anxiety and depression-like behavior in rats. Arq Neuropsiquiatr 73:132–9
30. Barbee JG (1998) Mixed symptoms and syndromes of anxiety and depression: diagnostic, prognostic, and etiologic issues. Ann Clin Psychiatry 10:15–29
31. Pellow S, Chopin P, File SE, Briley M (1985) Validation of open:
closed arm entries in an elevated plus-maze as a measure of anxiety in the rat. J Neurosci Methods 14:149–67
32. Denenberg VH (1969) Open-field bheavior in the rat: what does it mean? Ann N Y Acad Sci 159:852–9
33. Petit-Demouliere B, Chenu F, Bourin M (2005) Forced swim- ming test in mice: a review of antidepressant activity. Psycho- pharmacology 177:245–55
34. Riolo SA, Nguyen TA, Greden JF, King C (2005) Prevalence of depression by race/ethnicity: findings from the National Health and Nutrition Examination Survey III. Am J Public Health 95:998–1000
35. Hosseini M, Zakeri S, Khoshdast S, et al (2012) The effects of Nigella sativa hydro-alcoholic extract and thymoquinone on lipopolysaccharide-induced depression like behavior in rats.
J Pharm Bioallied Sci 4:219–25
36. Huong DT, Choi HC, Rho TC, et al (1999) Inhibitory activity of monoamine oxidase by coumarins fromPeucedanum japonicum.
Arch Pharm Res 22:324–6
37. Vorhees CV, Williams MT (2006) Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory.
Nat Protoc 1:848–58
38. Sharrif M (2011)Nigella sativatraditional usages (black seed).
Adv Environ Biol 5:5–16
39. Jalali MR, Roghani M (2009) The effect of Nigella sativa on learning and memory in male diabetic rat. Basic Clin Neurosci 1:32–4
40. Yassin MM (2005) Prophylactic efficacy of crushed garlic lobes, blackseed or olive oils on cholinesterase activity in central ner- vous system parts and serum of lead in toxicated rabbits. Turk J Biol 29:173–80
41. Souza AC, Bruning CA, Acker CI, et al (2013) Phenylethynyl- butyltellurium enhances learning and memory impaired by scopo- lamine in mice. Behav Pharmacol 24:249–54
42. Kim SJ, Lee JH, Chung HS, et al (2013) Neuroprotective effects of AMP-activated protein kinase on scopolamine induced memory impairment. Korean J Physiol Pharmacol 17:331–8 43. Hosseini M, Mohammadpour T, Karami R, et al (2015) Effects of
the hydro-alcoholic extract of Nigella sativa on scopolamine- induced spatial memory impairment in rats and its possible mechanism. Chin J Integr Med 21:438–44
44. Ishiyama T, Tokuda K, Ishibashi T, et al (2007) Lurasidone (SM- 13496), a novel atypical antipsychotic drug, reverses MK- 801-induced impairment of learning and memory in the rat passive-avoidance test. Eur J Pharmacol 572:160–70
45. Liu MY, Wang S, Yao WF, et al (2014) Memantine improves spatial learning and memory impairments by regulating NGF signaling in APP/PS1 transgenic mice. Neuroscience 273:141–51 46. Ming H, Chen R, Wang J, et al (2014) Role of hippocampal neu- ronal intracellular calcium overload in modulating cognitive dys- function and the neuronprotective effect of mematine in a mouse model of chronic intermittent hypoxia. Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi 37:893–7
47. Beheshti F, Hosseini M, Shafei MN, et al (2017) The effects of Nigella sativa extract on hypothyroidism-associated learning and memory impairment during neonatal and juvenile growth
in rats. Nutr Neurosci 20:49-59 DOI: http://dx.doi.org/10.1179/
1476830514Y.0000000144
48. Kadhim Jasima W, Sahib Hassana M, Ghanem Keam G (2016) Study the effect ofNigella sativaon thyroid function and repro- ductive hormone of female rat. J Contemp Med Sci 2:67–9 49. Gella A, Durany N (2009) Oxidative stress in Alzheimer′s
disease. Cell Adh Migr 3:88–93
50. Bielekova B, Martin R (2004) Development of biomarkers in multiple sclerosis. Brain 127:1463–78
51. Mohamed A, Waris HM, Ramadan H, et al (2009) Amelioration of chronic relapsing experimental autoimmune encephalomyelitis (cr-eae) using thymoquinone. Biomed Sci Instrum 45:274–9 52. Casson RJ, Chidlow G, Ebneter A, et al (2012) Translational neu-
roprotection research in glaucoma: a review of definitions and principles. Clin Experiment Ophthalmol 40:350–7
53. Akhtar M, Maikiyo AM, Najmi AK, et al (2013) Neuroprotective effects of chloroform and petroleum ether extracts ofNigella sativa seeds in stroke model of rat. J Pharm Bioallied Sci 5:119–25 54. Al-Majed AA, Al-Omar FA, Nagi MN (2006) Neuroprotective
effects of thymoquinone against transient forebrain ischemia in the rat hippocampus. Eur J Pharmacol 543:40–7
55. Radad K, Rudolf M, Mokhtar T, Wolf-Dieter R (2009) Thymo- quinone protects dopaminergic neurons against MPP+and rote- none. Phytother Res 23:696–700
56. Ersahin M, Toklu HZ, Akakin D, et al (2011) The effects of Nigella sativaagainst oxidative injury in a rat model of subarach- noid hemorrhage. Acta Neurochir (Wien) 153:333–41. Ethno- pharmacol 148:780–6
57. Hobbenaghi R, Javanbakht J, Sadeghzadeh SH, et al (2014) Neu- roprotective effects ofNigella sativaextract on cell death in hip- pocampal neurons following experimental global cerebral ischemia-reperfusion injury in rats J Neurol Sci 337:74-9 58. Aljabre SHM, Randhawa MA, Akhtar N, et al (2005) Antiderma-
tophyte activity of ether extract ofNigella sativa and its active principle, thymoquinone. J Ethnopharmacol 101:116–9
59. Nair R, Kalariya T, Chanda S (2005) Antibacterial activity of some selected Indian medicinal flora. Turk J Biol 29:41–7
