Inhibiteurs de Cyclo-oxygénase
Les flavonoïdes constituent une catégorie de composés d’origine végétale issue de la subdivision des polyphénols, présentant une activité inhibitrice sur la Cyclo-Oxygénase (COX) et certains d’entre eux sont des inhibiteurs spécifiques de la COX2. L’effet des flavonoïdes sur la COX2 est complexe, plusieurs travaux réalisés in vitro révèlent que ces composés peuvent bloqués l’induction et/ou l’activité de la cyclooxygénase-2.
Les flavonoïdes peuvent supprimer l’activité de transcription de la COX2 par l’inhibition de la phosphorylation de signal de voies de transduction, la signalisation au niveau cellulaire. La transduction du signal est le processus par lequel un signal chimique est transmis à travers une cellule sous la forme d’une série d’événements moléculaires, le plus souvent la phosphorylation des protéines catalysée par des protéines kinases, qui aboutit finalement à une réponse cellulaire. Les protéines responsables de la détection des stimuli sont généralement appelées récepteurs ou capteurs. Les changements provoqués par la liaison au ligand (ou la détection de signal) dans un récepteur donnent lieu à une cascade biochimique, qui est une chaîne d’événements biochimiques connue sous le nom de voie de signalisation .
Structurellement, le nombre de groupes hydroxyle sur le cycle B peut être liée à la conformation moléculaire qui influe sur les interactions entre les flavonoïdes et les enzymes, telles que, la tyrosine kinase et de la protéine kinase C, impliquées dans l’activité de transcription de la COX2. Les Flavonoïdes dont les flavones contenus dans les aliments ont été étudiés comme inhibiteurs sélectifs de la COX2.
La concentration inhibitrice (IC50)
La demi-maximale la concentration inhibitrice (IC50 ) est une mesure de l’ activité d’une substance pour inhiber la fonction biologique ou biochimique spécifique. IC50 est une mesure quantitative qui indique quelle quantité d’une substance inhibitrice particulière (par exemple un médicament) est nécessaire pour inhiber, in vitro, un processus biologique donné ou un composant biologique de 50 %. Les valeurs IC50 sont généralement exprimées en concentration molaire. IC50 est couramment utilisé comme mesure de la puissance d’un médicament antagoniste dans la recherche pharmacologique.
La Galangine ou La 5,7-dihydroxy flavonol qui est un composé organique avec une Concentration Inhibitrice, IC 50 de 5,5 μMole, s’est montré le composé le plus actif. L’apigénine et la quercétine, par exemple, sont capables de moduler l’expression de la COX2. Ces deux flavonoïdes réduisent à 0,5; 5 et 50 μMole, manière dépendante de la concentration l’expression de la COX2, ainsi que la production de PGE2, sur une lignée cellulaire de macrophages de souris stimulés par du lipo-polysaccharide (LPS). Sur des macrophages des chauves souris (murins RAW) activés par du LPS, Cette flavone de l’apigénine, avec une concentration de 5 μMole inhibe l’expression de la COX2 et la production de PGE2 de 50% environ.
La wogonine, qui est un composé de la famille des flavones, naturellement présent dans la Scutellaria baicalensis, a une action inhibitrice à la fois sur l’expression et l’activité de la COX2. Les travaux de Wakabayashi et Yasui ont révélé que cette flavone, à une concentration supérieure ou égale à 10 μMole, atténue l’expression de la COX2 dans des macrophages RAW 264.7 stimulés par du LPS. Dans un modèle d’étude analogue, cette molécule inhibe la production de PGE2 avec un IC 50 de 0,3 μMole.
Les flavonoïdes inhibant la COX2
L’étude des relations entre la structure et l’activité anti-inflammatoire révèle qu’une double liaison en C2/C3 et une fonction carbonyle à la position 4 des flavonoïdes sont des éléments structuraux très favorables à leur action inhibitrice vis-à-vis de COX2 et sur la production de PGE2. Cependant, dans le travail réalisé par Takano-Ishikawa et ses collaborateurs, les flavanones, sans la double liaison C2=C3, se sont montrées plus actives que les flavonols sur la production de PGE2. L’activité inhibitrice des flavonoïdes sur la COX2 appartenant à la catégorie des flavanones, des flavones, des flavonols et des isoflavones, dont la structure comporte des fonctions hydroxyles. Ces flavonoïdes se lient avec les acides aminés du site actif de la COX2, via des interactions ioniques, et de manière comparable aux inhibiteurs synthétiques de cette enzyme.
D’autres études plus poussées révèlent que la génistéine, la rhamnétine, la quercétine et la catéchine peuvent jouer le rôle d’inhibiteurs potentiels de cette enzyme avec de faibles valeurs de concentration d’inhibitrice, IC 50 (20,7; 18,6; 10; 1,45 μMole respectivement. Ces molécules naturelles présentent une activité inhibitrice comparable à celle des coxibs mais avec moins et voire même, sans effets secondaires. D’autres dérivés de flavonoïdes naturels telle la chrysine 5,7-dihydroxy flavone ont montré une activité anti-inflammatoire intéressante vis-à-vis de COX2 ou sur la production de PGE2 catalysée par cette enzyme.
Les flavonoïdes avec un ortho-di-hydroxyl (fragment catéchol) dans les cycles A et B sont des inhibiteurs de la COX2 plus forts que ceux ayant un groupement 3-OH libre. La présence d’une double liaison C2-C3 semble être un déterminant majeur de l’activité de COX. L’apigénine est l’inhibiteur le plus puissant de l’activation de la transcription de la COX2, bloquant l’activation induite du NF-KB par le LPS, et par conséquent, la suppression de l’activité du promoteur de la COX2. Woo et ces collaborateurs ont étudié l’effet de la chrysine sur l’expression de la COX2 dans le lipo-polysaccharide (LPS) activés par des cellules RAW 264.7. La chrysine a diminué de manière significative la protéine et l’expression de l’ARNm de la COX2, d’une manière dépendante de la dose administré.
Les plantes aromatiques & la Cox2
Les plantes sont depuis toujours une source essentielle de médicaments. Elles sont capables de produire une grande diversité de produits qui ne participent pas à leur métabolisme de base. Parmi ces composés, les flavonoïdes sont des substances importantes du fait qu’ils possèdent de nombreuses propriétés biologiques, notamment thérapeutiques, pharmaceutiques et alimentaires. Parmi les plantes, quelques une d’entre elle, notamment, le curcuma, le gingembre, la cannelle, le giroflier, et bien d’autres. La revue bibliographique de Hong et son équipe, a permis de choisir 4, quatre plantes ubiquitaires les plus actives contre la COX-2.
1.La Cannelle
La cannelle comprend d’innombrables antioxydants, utiles pour lutter contre certains cancers et maladies cardio-vasculaires. Favorisant le transit intestinal. Riche en fer à hauteur de 8,3 mg pour 100 g, en magnésium 60 mg pour 100 g et en fibres alimentaires. Ce condiment connue et utilisée depuis longtemps par la médecine traditionnelle, elle présente de nombreuses propriétés qui permettent de soigner ou de soulager les personnes souffrant de certaines pathologies. En effet, elle intervient pour combattre les troubles intestinaux ou l’asthénie; Favoriser la disparition des nausées; Calmer les douleurs dentaires; Diminuer la fatigue d’état grippal ou du rhume; Donner de l’énergie et Réguler le diabète. Ces principes actives réputées également pour ses pouvoirs antioxydants potentiellement bénéfiques pour la santé. Elle possède un pouvoir inhibiteur vis-à-vis de la COX2 allant jusqu’à 81,7%.
2.Le Giroflier
Le giroflier ou girofle est un arbre de la famille des Myrtacées. Il est originaire d’Indonésie et son nom botanique est Eugenia caryophyllata. Les composés actifs du clou de girofle est connu pour ses nombreux bienfaits grâce à sa composition chimique. Les boutons floraux sont les parties utilisées en phytothérapie, d’où sera extraite l’huile essentielle environ 15%. Les composés bioactifs contenus sont les Phénols de 70 à 85%, comme l’Eugénol, réputé pour être antibactérien, antiseptique et antifongique. Les Esters 15 à 20% tel que le Benzoate d’eugényl, les Sesquiterpènes 5 à 15% comme le Caryophyllène. Les giroflier pourrait contenir des Monoterpènes, des Monoterpénols, des Oxydes, des Cétones, des Sesquiterpénols, des Aldéhydes, de l’acide oléanique et du furfural et de vanilline à l’état de trace.
Les propriétés de girofle
Le girofle est un anti inflammatoire reconnu pour son inhibition de la COX2 à 98%. Autres et diverses activités, telles que: Anti-infectieuse à large spectre et antiseptiques, Antidouleurs dentaires, Anticoagulante et Stimulante digestive, intestinale et du système immunitaire.
3.Le Gingembre
Le gingembre ou Zingiber officinale est une plante tropicale, de la famille des Zingiberaceae, vivace, herbacée, issue d’un rhizome, d’origine asiatique. Cette plante est reconnue pour son action anti-COX2 avec un pourcentage qui peut aller jusqu’à à 66,8%. La Composition chimique et l’activité biologique du gingembre dans le rhizome est très riche en amidon, environ 60%. Il contient aussi des protéines, des graisses, de l’huile essentielle et de la résine, et comporte également un grand nombre de constituants: Les composés tel que, le Gingérol, le Béta-carotène, la Capsaïcine, l’Acide caféique, la Curcumine et les Flavonoïdes. Ces constituants ont une activité in vitro confirmée par la phytothérapie clinique. Dans une étude sur l’épithélium des voies aériennes, le 8-paradol et le 8-shogaol, utilisés en médecine pour traiter les inflammations et les rhumatismes, ont montré une activité inhibitrice vis-à-vis de la COX-2 d’une dose dépendante.
Les extraits du rhizome du gingembre sont de puissants inhibiteurs de la synthèse des prostaglandines et des leucotriènes, comme ils inhibent la production du TNF-αlpha, en agissant sur l’expression des gènes. L’extrait acétonique est réputé dans l’inhibition de l’inflammation de la membrane des œufs de poule. L’huile essentielle de gingembre se montre anti-inflammatoire dans une étude sur des rats souffrant d’arthrite chronique sévère. L’administration de ces huiles par voie orale entraîne une suppression significative de l’œdème de la patte et de la congestion locale. Plusieurs études, démontrent que le gingembre est un antimigraineux, et qu’il est très efficace contre les nausées.
4.Le curcuma
Le curcuma est une plante vivace qui pousse naturellement en Inde, en Asie du sud-est et en Chine. La composition chimique du rhizome du curcuma est riche en amidon (45 à 55%) et autres glucides (presque 70% en tout). Il contient aussi des protéines, 6,3% dont la turmérine, un peptide hydrosoluble, des lipides à hauteur de 5% environ et 3,5% de minéraux. Le curcuma contient également des flavonoïdes et des composés phénoliques. Les composés chimiques sont des monoterpènes et des sesquiterpènes pour environ 60%, le zingiberène pour 25%, ainsi que d’autres éléments présents en faibles concentrations (atlantone, cinéole, diphallandrène…)
Pharmacocinétique
La caractéristique principale du curcuma est l’inhibition de la COX2 à 74%. Grâce à sa composition chimique, il se montre capable d’interférer sur un certain nombre de voies métaboliques, et présente plusieurs activités bioactives, telles que : Anti-inflammatoire, Anti-oxydante, Anti-thrombotique par inhibition de l’agrégation plaquettaire, Antiulcéreuse et Anti-tumorale. La fraction non volatile comprend les curcuminoïdes et autres composants environ 5 à 8% sont des antioxydants très puissants, qui pourraient expliquer un certain nombre des indications médicinales traditionnelles de cette plante, notamment pour le traitement de divers troubles inflammatoires dont les douleurs rhumatismales.
