Les Diméthylxanthines
Les Diméthylxanthines sont les produits du métabolisme issus de la Triméthylxanthine, présente certaines végétaux, tel que, le café, le thé vert et le cacao. Après absorption d’une tasse de café, son métabolisme est systématiquement géré par les cellules du foie. Les Diméthylxanthines sont des structures chimiques des xanthines faisant partie des composés bioactifs du café. La caféine (1,3,7-triméthylxanthine) subissant une dégradation par une enzyme cytochrome 450p, de type (Cyp1A2) dans les hépatocytes du foie et donne naissance à trois composés secondaires, tels que:
- La Théobromine (3,7-diméthylxanthine);
- La Théophylline (1,3-diméthylxanthine);
- La Paraxanthine (1,7-diméthylxanthine).
La Théobromine
La théobromine est abondante dans la méthylxanthine naturellement, fait partie d’un groupe de composés alcaloïdes. Cette molécule bioactive se trouve dans les aliments fonctionnels, tels que, le café, le cacao, et les thés. La théobromine est responsable de nombreuses propriétés biologiques importantes, notamment, antioxydantes et anti-inflammatoires, son influence positive sur l’humeur, le bien-être et l’état de vigilance (Martínez-Pinilla et al., 2015).
La théobromine possède une activité antitumorale contre certains types de cancers. En ce sens, Sugimoto et al. (2014) ont mené une étude in vitro pour analyser l’effet antitumoral de la théobromine sur les cellules du cerveau humain dans le glioblastome. Les résultats ont indiqué que la bioactivité de cette molécule est capable d’inhibé les facteurs de croissance, réduisant ainsi le développement cellulaires.
De plus, une étude récente a rapporté que la théobromine était capable d’augmenter l’action de la doxirubicine et de réduire la résistance des cellules cancéreuses CRC (VoLo). Une étude réalisée par Środa-Pomianek et al. (2019) a suggéré que la théobromine pourrait diminuer la résistance tumorale, en augmentant la réponse à la doxirubicine pour la diminution de la prolifération cellulaire maligne et sa forte résistance à la chimiothérapie.
Une autre étude menée dans ce domaine a montré que l’épigallocatéchine, un flavonoïde présent en forte concentration dans le thé vert, le cacao et le café, était capable de potentialiser l’action du cisplatine dans les cellules cancéreuses pulmonaires en diminuant la prolifération cellulaire (A549). Une étude précédente a révélé que le dérivé de la théobromine MQS-14, était capable d’induire la mort des cellules cancéreuses gastriques par les voies des espèces réactives de l’oxygène (ERO).
La Théophylline
La Théophylline un dérivé de la xanthine chimiquement similaire à la caféine et à la théobromine, est utilisée pour traiter l’asthme et les bronchospasmes. La théophylline a deux actions distinctes dans les voies respiratoires des patients souffrant d’obstruction réversible de type asthmatiforme, la relaxation des muscles lisses, c’est-à-dire la bronchodilatation pour mieux respirer.
La théophylline est une méthylxanthine qui inhibe l’adénosine, un dépresseur ventilatoire à action centrale, et qui améliore la réponse ventilatoire à l’hypoxie (taux d’oxygène bas) et à l’hypercapnie (taux de CO2 haut). Deux études contrôlées par placebo ont montré que la théophylline améliorait significativement les apnées. Cependant, le sommeil restait de mauvaise qualité chez ces personnes en raison de la fragmentation induite par la théophylline. En revanche, L’Apnée Obstructive du Sommeil, avec fermeture partielle ou complète des voies respiratoires supérieures pendant le sommeil ne s’est pas améliorée, même après l’administration de doses thérapeutiques de théophylline dans plusieurs essais contrôlés. La thérapie par VPPC, Ventilation à Pression Positive Continue, ont montré que la VPPC était considérablement plus efficace que la théophylline dans cette alternative.
La Paraxanthine
La paraxanthine est un métabolite primaire dérivé de la caféine, formé par N-déméthylation du *Cytochrome P450 1A2 dans les cellules du foie. La paraxanthine est un stimulant psychotrope du système nerveux central. Elle représente la majeure partie du métabolisme de la caféine chez l’être humain. La paraxanthine est une substance de la caféine, mais également, de la théobromine et de la théophylline. La caféine est le composé parent de toutes les autres méthylxanthines formées lorsque la caféine est métabolisée par les enzymes hépatique, étant l’isoforme d’une même molécule du café. La théobromine et la théophylline sont également présentes dans certains produits végétaux, telles que, le Café arabica, le The vert type Sinensis et la Théobromine du Cacao.
La caféine est métabolisée à 80 % environ en paraxanthine. Avec une consommation régulière de caféine, les taux sériques moyens de paraxanthine représentent les deux tiers de ceux de la caféine. La caféine et la paraxanthine inhibent toutes deux de manière compétitive et non sélective les récepteurs de l’adénosine in vitro. Afin d’examiner la contribution de la paraxanthine à l’activité pharmacologique de la caféine, nous avons administré à 12 sujets, dans le cadre d’une étude croisée, de la caféine par voie orale (2 ou 4 mg/kg) par rapport à un placebo ou de la paraxanthine par voie orale (à la même dose que la caféine) par rapport à un placebo, après 3 jours d’abstinence de méthylxanthine. La caféine et la paraxanthine ont toutes deux augmenté de manière significative la pression artérielle diastolique, les taux plasmatiques d’épinéphrine et les acides gras libres. La caféine et la paraxanthine ont produit une réponse d’amplitude similaire à 4 mg/kg ; cependant, la caféine semblait produire des réponses plus importantes que la paraxanthine à 2 mg/kg. La caféine et la paraxanthine ont des actions *sympathomimétiques similaires. L’activité de la paraxanthine doit être prise en compte pour comprendre la pharmacologie clinique de la caféine, en particulier en cas de consommation chronique et répétitive de caféine.
Lexique & définition
*Cytochrome P450 1A2 (CYP450) sont des hémoprotéines, protéines ayant une molécule d’hème comme cofacteur, qui interviennent dans les réactions d’oxydoréduction d’un grand nombre de grosses ou de petites molécules, qu’il s’agisse de substrats naturels du métabolisme endogène ou de xénobiotiques (polluants, toxines, drogues, médicaments, etc.). Il s’agit des enzymes généralement de types oxydases finales d’une chaîne de transport d’électrons. L’abréviation P450 provient de la spectrophotométrie, lorsque ces enzymes sont à l’état réduit et complexées avec le monoxyde de carbone, le pic d’absorbance se situe à une longueur d’onde de 450 nm.
*Les sympathicomimétiques sont une classe de médicaments dont les propriétés imitent la stimulation du système nerveux sympathique. Dès lors, ils accélèrent la fréquence cardiaque, dilatent les bronchioles, et provoquent en général une contraction des vaisseaux sanguins.
Sources & références
