Référence : Molecules 2020. — PMC7144109 · DOI 10.3390/molecules25061299 Type : étude in vivo (rongeur) · Plante : Lotier corniculé · Propriété → Dépression & neuro Accès : ⭐ libre (open access) → texte intégral traduit. Fidélité : traduction intégrale et fidèle du texte des auteurs. Appels [n] omis ; figures/tableaux « [ ] ».
En tant que plante médicinale traditionnelle turque, les parties aériennes de Lotus corniculatus L. subsp. corniculatus (Fabaceae) sont utilisées comme antalgique, antihémorroïdaire, diurétique et sédatif. Dans cette étude, nous avons tenté de clarifier le potentiel antidépresseur de la plante. Des extraits à l’eau, au n-hexane, à l’acétate d’éthyle et au méthanol ont été préparés successivement à partir des parties aériennes. L’activité antidépressive des extraits a été étudiée au moyen de trois modèles expérimentaux in vivo différents, à savoir le test de suspension par la queue, l’antagonisme de l’hypothermie, du ptosis et de la suppression de l’activité locomotrice induits par la tétrabénazine, et le test de nage forcée chez des souris BALB/c mâles, ainsi que par des essais in vitro d’inhibition des monoamine oxydases (MAO)-A et B. Les résultats ont été évalués par comparaison avec les groupes témoin et de référence, puis les composés actifs de l’extrait actif ont été déterminés. Le fractionnement bioguidé de la fraction active a conduit à l’isolement de trois composés, dont les structures ont été élucidées par des méthodes spectroscopiques. Les données de cette étude montrent que l’extrait au MeOH des parties aériennes de la plante a présenté un effet antidépresseur in vivo remarquable et que les composés isolés des sous-fractions actives, le médicarpine-3-O-glucoside, le gossypétine-3-O-glucoside et le naringénine-7-O-glucoside (prunine), pourraient être responsables de cette activité. D’autres études mécanistiques et toxicologiques sont prévues afin de mettre au point de nouveaux médicaments à action antidépressive.
La dépression est un trouble de l’humeur fréquent mais grave, dont l’étiologie n’a pas encore été élucidée. Les études menées à ce jour ont montré que l’apparition de cette maladie pouvait être associée à plusieurs facteurs de risque génétiques, biologiques et psychosociaux. Les symptômes de la dépression peuvent varier de légers à sévères et comprennent des modifications émotionnelles, cognitives, comportementales et physiques, qui peuvent toutes perturber les activités quotidiennes normales des individus. Outre les problèmes psychosociaux, elle peut entraîner d’autres maladies supplémentaires telles que l’asthme, le diabète, l’obésité et le cancer. L’Organisation mondiale de la Santé estime que plus de 300 millions de personnes souffrent de dépression et qu’environ 800 000 personnes meurent chaque année par suicide en raison de celle-ci. Le traitement de ce grave problème de santé publique est très important en raison des préjudices financiers et moraux qu’il occasionne.
Les trois options thérapeutiques les plus connues contre la dépression sont la psychothérapie, les médicaments antidépresseurs et les thérapies de stimulation cérébrale. Le traitement privilégié est toutefois l’association d’un médicament et d’une thérapie cognitivo-comportementale. Il existe de nombreux types d’antidépresseurs susceptibles de contribuer à réduire les symptômes de la dépression, notamment les inhibiteurs de la monoamine oxydase (MAO), les antidépresseurs tricycliques, les inhibiteurs spécifiques de la recapture de la sérotonine et de la noradrénaline, ainsi que les antidépresseurs atypiques. En raison des effets indésirables graves fréquents des médicaments actuellement disponibles contre la dépression, tels que la prise de poids, l’insomnie et les dysfonctions sexuelles, les chercheurs poursuivent la recherche de nouvelles molécules thérapeutiques de substitution. L’approche fondée sur l’ethnobotanique est particulièrement importante pour des maladies telles que la dépression, pour lesquelles un niveau thérapeutique satisfaisant n’a pas été atteint. Dans de telles études, les chercheurs ont tenté d’élucider les activités antidépressives de diverses substances phytochimiques à la lumière des informations ethnobotaniques.
Dans la présente étude, nous avons tenté de clarifier l’activité antidépressive de Lotus corniculatus L. subsp. corniculatus, appartenant à la famille des Fabaceae. À notre connaissance, aucune publication relative au potentiel antidépresseur de la plante n’est disponible à ce jour. En tant que plante médicinale traditionnelle turque, ses parties aériennes sont utilisées comme antalgique, antihémorroïdaire, diurétique et sédatif. Le processus de fractionnement bioguidé a été privilégié pour étudier les principaux composés chimiques actifs de la plante.
Dans cette étude, l’activité antidépressive in vivo d’une plante médicinale turque, L. corniculatus subsp. corniculatus, a été étudiée au moyen de trois modèles expérimentaux in vivo différents, à savoir le test de nage forcée, le test de suspension par la queue et l’antagonisme du ptosis, de l’hypothermie et de la suppression de l’activité locomotrice induits par la tétrabénazine, ainsi que par un essai in vitro d’inhibition des MAO.
Tout d’abord, l’extrait aqueux a été préparé conformément à l’usage traditionnel. Les résultats des essais in vivo portant sur l’extrait aqueux sont résumés dans [ ]. Comme indiqué, l’extrait aqueux n’a présenté aucune activité antidépressive remarquable. Cet extrait n’ayant présenté aucune activité antidépressive remarquable, l’activité de trois extraits différents, obtenus par extractions successives au n-hexane, à l’EtOAc et au MeOH, a été évaluée. L’extrait au MeOH a réduit la durée d’immobilité de 33,40 % (p < 0,05) par rapport au groupe témoin, et ce résultat s’est révélé statistiquement significatif [ ].
Comme indiqué dans [ ], des résultats similaires ont été obtenus lors du test de suspension par la queue. L’extrait au MeOH a réduit significativement la durée d’immobilité, de 38,11 % (p < 0,05) par rapport au groupe témoin, et cette réduction s’est révélée statistiquement significative. Des résultats similaires ont été obtenus lors du test d’antagonisme du ptosis et de l’hypothermie induits par la tétrabénazine, comme indiqué dans [ ]. L’extrait au MeOH a augmenté l’activité locomotrice de 33,3 %, réduit le score de ptosis à 1,75 et modifié la température rectale en entraînant une diminution de 1,51 °C.
Bien que les extraits aient inhibé les enzymes MAO-A et MAO-B avec des valeurs de CI50 élevées lors de l’essai d’inhibition des MAO [ ], l’ensemble des résultats obtenus dans les études in vivo a conduit aux études d’isolement portant sur l’extrait actif au MeOH. Une chromatographie sur colonne C18 en phase inverse (RP-18) a été réalisée sur cet extrait afin d’éluer les composés purs responsables de l’activité. Les fractions obtenues ont été caractérisées par chromatographie sur couche mince et regroupées en quatre catégories (fractions 1–42). Toutes les fractions ont inhibé les enzymes MAO-A et MAO-B avec des valeurs de CI50 élevées lors de l’essai d’inhibition des MAO et, parmi ces fractions, seule la fraction Fr. (13–20) a présenté l’activité la plus puissante lors des essais in vivo [ ]. Par conséquent, la fraction Fr. (13–20) a été séparée en trois sous-fractions sur Sephadex LH-20 avec du MeOH, et trois composés ont été isolés.
Les structures des composés isolés ont été élucidées et identifiées comme étant le médicarpine-3-O-glucoside, le gossypétine-3-O-glucoside et le naringénine-7-O-glucoside [ ].
Les ressources naturelles sont utilisées à des fins thérapeutiques depuis des siècles, et les plantes sont les plus appréciées d’entre elles. Dans cette étude, l’activité antidépressive in vivo d’une plante médicinale turque, L. corniculatus subsp. corniculatus, a été étudiée au moyen de trois modèles expérimentaux in vivo différents, à savoir le test de nage forcée, le test de suspension par la queue et l’antagonisme du ptosis, de l’hypothermie et de la suppression de l’activité locomotrice induits par la tétrabénazine, ainsi que par un essai in vitro d’inhibition des MAO.
Les études phytochimiques menées sur L. corniculatus ont jusqu’à présent rapporté l’isolement de plusieurs composés flavonoïdes et glycosides, tels que la quercétine, la naringénine, l’hypéroside, le quercétine-O-désoxyhexoside-O-hexoside, le quercétine-3-O-rhamnoside-7-O-glucoside, le quercétine-3,7-dirhamnoside, l’isoquercitrine, le quercétine-O-pentoside, la quercitrine, le kaempférol-3-O-[xylosyl-(1→2)-galactoside]-7-O-rhamnoside, le kaempférol-7-O-glucoside, l’afzéline, le kaempférol-O-désoxyhexosylhexoside-O-désoxyhexoside, le kaempférol-3-O-rhamnoside-7-O-glucoside, la gossypétine, le gossypétine-3-O-galactoside, la gossytrine, la médicarpine et le médicarpine-3-O-β-D-glucopyranoside ; des saponosides tels que la soyasaponine I, la déhydrosoyasaponine I et le pharbitoside A ; ainsi que des dérivés de l’acide benzoïque et de l’acide cinnamique, notamment l’acide p-coumarique, l’acide caféique et l’acide chlorogénique.
Toutefois, à notre connaissance, il n’existe aucune étude portant sur la composition chimique ou l’activité antidépressive de L. corniculatus subsp. corniculatus. Il n’existe actuellement dans la littérature qu’une seule étude d’activité biologique, consacrée au potentiel cytotoxique et à l’effet antioxydant de la plante. En ce sens, la présente étude est la première à déterminer l’activité contre la dépression ainsi que le profil chimique de la plante.
De nombreuses études ont été conçues jusqu’à présent afin d’évaluer l’activité de type antidépresseur des flavonoïdes, et le mécanisme d’action de ce type de composés serait une régulation génique permettant d’inverser l’atténuation des neurotransmetteurs monoaminergiques ou l’expression des récepteurs des neurotransmetteurs.
La médicarpine est un ptérocarpane, dérivé des isoflavonoïdes, et les composés dérivés des ptérocarpanes ont principalement été découverts chez des espèces appartenant à la famille des Fabaceae. Plusieurs plantes contenant des ptérocarpanes ont été utilisées dans les médecines traditionnelles de nombreuses cultures différentes comme antidote oral contre les venins de serpents et d’araignées, et des études antérieures ont révélé que les plantes contenant des ptérocarpanes possédaient des activités antifongiques, antibactériennes, antitumorales et anti-inflammatoires. Les effets antidépresseurs potentiels de certaines isoflavones ont été évalués jusqu’à présent, et l’implication de mécanismes noradrénergiques, sérotoninergiques et dopaminergiques a été considérée comme responsable de l’activité. Toutefois, les effets antidépresseurs des composés dérivés de la médicarpine n’ont jamais été étudiés.
La gossypétine est un flavonoïde hexahydroxylé dont le nom chimique est 3,5,7,8,3’,4’-hexahydroxyflavone. Plusieurs études ont montré que ce composé possédait des effets diurétiques, antioxydants, antimicrobiens, antimutagènes, antiathéroscléreux, cytoprotecteurs, anxiolytiques et antidépresseurs. Dans une étude conçue pour examiner les potentiels antidépresseur et anxiolytique des calices d’Hibiscus sabdariffa Linn. (Malvaceae), traditionnellement utilisés comme sédatif et pour traiter d’autres troubles nerveux, il a été démontré que la gossypétine présentait des activités antidépressive et anxiolytique significatives aux doses respectives de 20 et 5 mg/kg par voie orale. Il a été montré que le gossypétine-8-O-β-D-glucuronide isolé d’Abelmoschus manihot (L.) Medic. présentait une activité antidépressive manifeste par régulation positive de l’expression du BDNF.
La naringénine est une flavanone naturellement présente, connue pour posséder des activités anticancéreuses, antimutagènes, anti-inflammatoires, antioxydantes, antiprolifératives, hépatoprotectrices et antiathérogènes. La naringénine a également été étudiée pour son activité antidépressive, et il a été observé que ce composé possédait une puissante activité de type antidépresseur faisant intervenir les systèmes sérotoninergique et noradrénergique centraux.
Les médicaments actuellement disponibles dans le commerce pour traiter la dépression sont associés à divers effets indésirables et présentent de nombreux autres inconvénients, tels qu’un taux de réponse relativement faible et des interactions problématiques. Pour ces raisons, la recherche de nouvelles pharmacothérapies issues de plantes médicinales se poursuit.
Les parties aériennes fraîches de L. corniculatus subsp. corniculatus ont été récoltées le 18.05.2018 en bordure de la route Isparta-Konya, en Turquie, et authentifiées par le Pr Hasan ÖZÇELİK, du département de biologie de la faculté des sciences et des arts de l’université Süleyman Demirel, à Isparta. Un spécimen de référence portant le code GUEF3467 a été déposé à l’herbier de la faculté de pharmacie de l’université Gazi, à Ankara, en Turquie.
Dans un premier temps, compte tenu de l’usage traditionnel de la plante, les parties aériennes sèches et broyées ont été extraites avec de l’eau distillée à température ambiante. L’extrait aqueux n’ayant présenté aucune activité remarquable dans les modèles expérimentaux de dépression utilisés chez la souris, des extraits au n-hexane, à l’acétate d’éthyle (EtOAc) et au méthanol (MeOH) ont été préparés successivement par macération. Le rendement en pourcentage de l’extrait à l’EtOAc (12,4 %) était supérieur à ceux des extraits au n-hexane (4,6 %) et au méthanol (11,7 %). L’extrait au MeOH du matériel végétal s’étant révélé actif lors des expériences, il a été décidé de le fractionner.
L’extrait au MeOH (16 g) a été soumis à une chromatographie liquide sous vide sur colonne RP-18 avec les éluants suivants : H2O (2 L), H2O:MeOH (90:10, 1 L), H2O:MeOH (80:20, 1 L), H2O:MeOH (70:30, 2 L), H2O:MeOH (60:40, 2 L), H2O:MeOH (50:50, 2 L), H2O:MeOH (40:60, 2 L), H2O:MeOH (30:70, 2 L), H2O:MeOH (20:80, 2 L), H2O:MeOH (10:90, 1 L), MeOH (1 L) et acétone (1 L). Quarante-deux fractions ont ainsi été obtenues, puis regroupées en fractions 1–42 après contrôle par chromatographie sur couche mince (CCM), avec pour phase mobile EtOAc:CHCl3:MeOH:H2O (6:4:4:1). La fraction Fr. (13–20) ayant présenté une puissante activité antidépressive, elle a été appliquée sur une colonne de Sephadex LH-20 (25–100 μm, Sigma Chem. Co.) en utilisant du MeOH afin d’obtenir des composés purs.
La détermination structurale des composés a été réalisée par spectrométrie de masse (SM ; spectromètre de masse Agilent G6550A Q-TOF et spectromètre Waters LCT Premier XE UPLC/MS-TOF) et par résonance magnétique nucléaire (RMN ^1H et ^13C ; spectromètre Bruker Ascend). Au total, trois composés ont été isolés de la fraction active et identifiés comme étant le médicarpine-3-O-glucoside, un glycoside de ptérocarpane, le gossypétine-3-O-glucoside, un glycoside de flavonol, et le naringénine-7-O-glucoside, ou prunine, un glycoside de flavanone, par comparaison de leurs données spectroscopiques avec celles de la littérature correspondante.
Les expériences ont été menées sur des souris BALB/c mâles (25–30 g) et des rats Sprague-Dawley mâles (180–200 g), fournis par le laboratoire animalier Kobay (Ankara, Turquie). Ils ont été maintenus pendant trois jours dans un cycle lumière-obscurité de 12 h, dans les conditions ambiantes, avec un libre accès à la nourriture de laboratoire et à l’eau du robinet à volonté. Six animaux ont été utilisés dans chaque groupe expérimental, et toutes les expériences comportementales in vivo ont été réalisées conformément aux règles internationales relatives à l’expérimentation animale et aux droits de la biodiversité (numéro de projet du comité d’éthique Kobay : 255).
Tous les extraits ont été mis en suspension dans une solution de carboxyméthylcellulose sodique (CMC à 0,5 %) à l’aide d’un bain à ultrasons, puis les échantillons expérimentaux ont été administrés aux animaux des groupes expérimentaux par gavage oral à la dose de 100 mg/kg. Dans le groupe témoin, les animaux ont reçu uniquement une solution de CMC à 0,5 %, afin d’éliminer l’effet du véhicule sur l’activité biologique et de déterminer l’efficacité réelle des substances expérimentales. La fluoxétine (dose de 25 mg/kg ; Merck, Darmstadt, Allemagne) et l’imipramine (doses de 30 et 50 mg/kg ; Merck, Darmstadt, Allemagne), préparées dans de la CMC à 0,5 %, ont été choisies comme médicaments de référence.
Le test de nage forcée (FST) a été réalisé selon la méthodologie décrite par Porsolt et al. (1977), avec quelques modifications. Ce modèle expérimental repose sur le principe selon lequel l’inactivité des souris reflète le désespoir comportemental observé chez les personnes dépressives. Une heure après l’administration des substances expérimentales, les souris ont été contraintes individuellement de nager dans un cylindre transparent en verre de 20 cm de hauteur contenant de l’eau sur une profondeur de 8 cm, à une température de 21–24 °C, et y ont été laissées pendant 6 min. L’eau du récipient a été changée après chaque essai. Chaque animal n’a été utilisé qu’une seule fois.
Le test a été enregistré en vidéo et la durée totale d’immobilité a été mesurée pendant les 4 dernières minutes du test. Les comportements d’immobilité, d’escalade et de nage ont été consignés. Les souris n’étaient considérées comme immobiles que lorsqu’elles n’effectuaient aucune tentative supplémentaire pour s’échapper, à l’exception des mouvements nécessaires pour maintenir la tête hors de l’eau. Six souris ont été utilisées dans chaque groupe expérimental.
Le test de suspension par la queue (TST) a été réalisé selon la méthode décrite par Steru et al. (1985), avec des modifications mineures. Comme le FST, ce test repose sur la détermination de la durée d’immobilité des souris. Une heure après l’administration orale des échantillons expérimentaux, les souris, isolées à la fois sur les plans acoustique et visuel, ont été suspendues à 50 cm au-dessus du sol à l’aide d’un ruban adhésif placé à environ 1 cm de l’extrémité de la queue.
Le test a été enregistré en vidéo et la durée totale d’immobilité a été chronométrée pendant 6 min sur une période de 10 min. Les souris n’étaient considérées comme immobiles que lorsqu’elles ne présentaient aucun mouvement corporel, restaient suspendues passivement et demeuraient totalement immobiles pendant au moins 1 min. Six souris ont été utilisées dans chaque groupe expérimental.
Le test d’antagonisme de l’hypothermie, du ptosis et de la suppression de l’activité locomotrice induits par la tétrabénazine a été réalisé selon la méthode décrite par Alpermann et al. Ce test repose sur l’observation des modifications des scores de ptosis, des températures rectales et des durées d’immobilisation des souris. Des souris dont la température rectale était comprise entre 36 et 38 °C ont été utilisées dans ces expériences.
Une heure après l’administration orale des substances appropriées aux animaux des groupes témoin et expérimentaux, la tétrabénazine, dissoute dans une solution aqueuse d’acide tartrique à 0,1 M et ajustée à pH 6 avec du NaOH à 10 %, a été administrée par voie intrapéritonéale à la dose de 32 mg/kg. Trente minutes après l’administration, les animaux ont été placés un par un au centre d’un disque de 20 cm de diamètre, puis leurs pourcentages d’activité locomotrice, leurs scores de ptosis et les variations de leur température rectale ont été déterminés. Les souris marchant jusqu’au bord du disque et regardant par-dessus le bord, effectuant une rotation de 180° sur place ou déplaçant la tête de 90° dans une direction n’étaient pas considérées comme akinétiques.
La formule suivante a été utilisée pour calculer le pourcentage d’animaux présentant une activité locomotrice :
Activité locomotrice (%) = (nombre de souris non akinétiques × 100)/nombre de souris dans le groupe
Le score de ptosis a été établi selon l’échelle suivante :
0 : yeux ouverts ;
1 : fermés au quart ;
2 : à moitié fermés ;
3 : fermés aux trois quarts ;
4 : entièrement fermés.
Soixante minutes après l’administration de la tétrabénazine, la température rectale de chaque souris a de nouveau été mesurée à l’aide d’un thermomètre clinique numérique (thermomètre pour rongeurs BIO-TK9882), afin de consigner sa variation. Six souris ont été utilisées dans chaque groupe expérimental.
Les effets des extraits préparés et des fractions obtenues à partir de l’extrait au MeOH sur l’activité des enzymes MAO-A et B ont été étudiés in vitro dans le cerveau et le foie de rats, conformément aux méthodes décrites par Hwang et al. (2003) et Küpeli Akkol et al. (2019), avec quelques modifications.
Du sang a été prélevé par voie cardiaque chez les rats anesthésiés à l’aide d’une seringue contenant du citrate de sodium à 3,13 %. Le tissu cérébral a été prélevé dans le cerveau décapité, lavé avec une solution saline tamponnée au phosphate à 0,01 M (PBS, pH 7,0), puis homogénéisé à 40 °C pendant 1 min après ajout de neuf volumes de saccharose froid à 0,25 M par rapport au poids humide du tissu. Le mélange a été centrifugé à 700× g, à 40 °C, pendant 20 min. Le surnageant a immédiatement été centrifugé à 18 000× g pendant 20 min. Le culot a été mis en suspension dans cinq volumes de PBS et utilisé pour préparer l’enzyme brute.
La préparation brute de MAO-A (0,5 mL) a été ajoutée dans des tubes à essai contenant 1,0 mL de substances expérimentales. Le mélange a été incubé dans un incubateur agitateur à 37,5 °C pendant 15 min. Comme substrat, 0,5 mL de sérotonine à 1,0 mM a été ajouté, puis le mélange a été incubé à 37,5 °C pendant 90 min. Afin d’interrompre l’action enzymatique, les tubes à essai ont été chauffés dans un bain-marie à 95 °C pendant 3 min, puis immédiatement centrifugés à 700× g pendant 20 min.
Les surnageants ont été versés dans une colonne préparée d’Amberlite CG-50 sous forme H+ (0,6 cm × 4 cm). Après lavage abondant à l’eau distillée, avec plus de 40 mL, l’élution a été réalisée avec 3 mL d’acide acétique 4 N, puis l’absorbance de l’éluat a été mesurée à 277 nm. Dans le groupe témoin, les mêmes volumes d’eau distillée ont été ajoutés à la place des échantillons. Dans les témoins des échantillons, les substrats ont été ajoutés au moment de l’arrêt de l’activité plutôt qu’au début de la réaction. Chaque groupe a été analysé en double et les pourcentages d’inhibition des échantillons ont été calculés à l’aide de l’expression appropriée.
Les données de cette étude ont montré que l’extrait au MeOH des parties aériennes de L. corniculatus subsp. corniculatus présentait un effet antidépresseur in vivo remarquable et que les flavonoïdes isolés des sous-fractions actives pourraient être responsables de cette activité. D’autres études sont prévues afin de déterminer le mécanisme de ces composés et de mettre au point de nouveaux médicaments à action antidépressive.
Chez des souris BALB/c mâles, l’extrait méthanolique des parties aériennes de Lotus corniculatus L. subsp. corniculatus, administré par voie orale à 100 mg/kg, a réduit l’immobilité de 33,40 % au test de nage forcée et de 38,11 % au test de suspension par la queue (p < 0,05), augmenté l’activité locomotrice de 33,3 %, ramené le score de ptosis à 1,75 et entraîné une diminution de la température rectale de 1,51 °C dans le modèle à la tétrabénazine. L’étude, menée in vivo chez le rongeur et complétée par des essais in vitro d’inhibition des MAO-A et B, a isolé le médicarpine-3-O-glucoside, le gossypétine-3-O-glucoside et le naringénine-7-O-glucoside de la fraction active. Ces résultats constituent des données précliniques ; les mécanismes et la toxicité nécessitent des études supplémentaires.
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