Dans une revue récente publiée dans le Journal de recherche avancée, les chercheurs ont résumé les caractéristiques structurelles et fonctionnelles, les applications traditionnelles et modernes, les mécanismes d’action, la toxicité et les stratégies de production actuelles des ginsénosides rares (RG). Les RG sont les dérivés métaboliques secondaires déglycosylés des principaux ginsénosides, composés bioactifs obtenus à partir de Panax-ginseng.
Cette revue rassemble plus de 350 publications sur ces composés et révèle que 144 RG ont été découverts avec des applications cliniques, notamment immunorégulatrices, anti-âge, anticancéreuses, cérébrovasculaires et cardiovasculaires. Ce travail explore plus en détail les progrès réalisés dans la production à grande échelle de RG et pourrait constituer la base de recherches futures sur les applications de ces composés remarquables.
Bilan : Ginsénosides rares : une perspective unique de la recherche sur le ginseng. Crédit d’image : Actions légères/Shutterstock
Sommaire
Des connaissances nouvelles pour une médecine ancienne
Le gingseng est le nom commun de la racine des plantes du genre Panax. Il est utilisé dans la médecine et la cuisine traditionnelles chinoises et coréennes depuis des milliers d’années pour traiter des maladies chroniques allant de la dysfonction érectile à la perte de mémoire. Cependant, en raison d’incohérences dans la recherche clinique moderne, l’utilisation du ginseng et de ses extraits reste controversée, et la plante n’a pas encore reçu l’approbation de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis comme médicament sur ordonnance.
Les ginsénosides sont une classe de triterpénoïdes de type dammaran obtenus à partir de l’une des trois espèces de ginseng : Panax ginseng, P. notoginseng, ou P. quinquefolius, et constituent la majorité des métabolites cliniquement et pharmacologiquement bénéfiques de ces herbes. En fonction de leur abondance relative, les ginsénosides sont divisés en saponines primaires (macro) significativement plus abondantes et en ginsénosides (RG) rares, qui se trouvent naturellement à des concentrations inférieures à 0,1 % en volume. Les RG sont produits industriellement à partir de saponines primaires via des processus tels que la cuisson à la vapeur, la transformation microbienne et le traitement acide/alcali.
Jusqu’à la dernière décennie, la plupart des recherches sur les effets cliniquement pertinents du ginseng et de ses produits se concentraient sur les saponines primaires, principalement en raison du fait que les RG semblaient avoir de faibles propriétés. in vivo biodisponibilité. Des recherches récentes ont toutefois remis en question cette notion et révélé que les écarts entre les effets pharmacologiques potentiels des RG et leurs faibles performances in vivo sont dus à la digestion médiée par le microbiome intestinal. Cela a ouvert les vannes d’études sur les avantages médicaux potentiels du RG, notamment dans le traitement des cancers, des maladies cérébrovasculaires et des affections cardiovasculaires.
Alors que la recherche sur les RG connaît une croissance rapide, il manque toujours une revue résumant les effets holistiques de ces composés. La présente revue vise à combler cette lacune en synthétisant les informations disponibles sur la recherche RG archivées dans la collection principale du Web of Science entre 2001 et 2021.
Classification des ginsénosides et leur production
Des améliorations récentes en matière de bioprospection ont révélé plus de 500 Panax genre saponines, dont la plupart sont des saponines primaires. Bien que les RG naturels soient en nombre limité, les progrès de la chimie des produits naturels ont permis de découvrir 144 RG dérivés de saponines primaires via des transformations telles que la cuisson à la vapeur, des transformations bio et chimiques. Il est encourageant de constater que ces processus reposent sur les tiges et les feuilles de ginseng comme matières premières, ce qui est rentable étant donné que, historiquement, les racines de ginseng ont été les composants végétaux les plus chers.
La cuisson à la vapeur à haute température a permis l’identification de Rk1, Rg5, Rg6, F4, 20(R/S)-Rs3, Rh4, Rs5, 20(R/S)-Rg3, Rk3 et Rs4. Cependant, le rendement et la qualité des RG obtenus dépendent de la température et du temps, ce qui fait de la transformation chimique acide/alcali la méthode la plus fiable pour la production par lots de RG.
« Une hydrolyse acide forte montre une efficacité de conversion plus élevée, conduisant non seulement à la déglycocylation des ginsénosides, mais également à la dérivatisation des chaînes latérales telles que la déshydratation, la cyclisation et le déplacement des doubles liaisons, en particulier l’inversion de configuration en C-20 des aglycones. En revanche, l’hydrolyse alcaline présente les avantages d’une conversion élevée et de conditions de réaction douces qui ne provoquent aucune épimérisation ni cyclisation de la chaîne latérale.
Plus récemment, la biotransformation par des micro-organismes a été explorée comme prochaine étape de la production de RG, compte tenu de ses avantages environnementaux. Jusqu’à présent, les K, Rh2, Mc, F2, F1 et les aglycones ont été produits avec succès à l’aide de micro-organismes ou de leurs enzymes.
Avantages pharmacologiques
Traditionnellement, le ginseng rouge P.ginseng a une documentation d’utilisation depuis près de 2000 ans depuis sa description dans le célèbre Bencao Mengquan, une monographie de médecine traditionnelle chinoise (MTC). Désormais connue pour être riche en RG (via la cuisson à la vapeur), l’herbe était appréciée pour ses effets pharmacologiques observés, notamment le renforcement de l’immunité, l’amélioration de la mémoire et le soulagement de la fatigue. Des recherches plus récentes ont révélé que les dérivés du ginseng rouge présentent de puissants effets anticancéreux, une amélioration cognitive et une lutte contre les maladies cardiovasculaires.
Un essai clinique portant sur 228 patients atteints d’un carcinome hépatocellulaire (CHC) a révélé que le rare ginsénoside Rg3 a amélioré la survie globale de 10,1 mois à 13,2 mois, très probablement via l’inhibition du facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF). Des essais cliniques sur les bienfaits cardiovasculaires du ginseng rouge ont également révélé que les extraits de plantes amélioraient la réserve de flux coronarien (CFR) et augmentaient les cellules angiogéniques circulantes, luttant ainsi contre l’infarctus aigu du myocarde (IAM). Des études sur des patients atteints de la maladie d’Alzheimer ont montré que la consommation quotidienne d’extrait de ginseng rouge améliorait considérablement les scores de l’échelle d’évaluation de la maladie d’Alzheimer (ADAS) et réduisait la démence clinique.
« Les ginsénosides rares ont également montré un potentiel clinique pour d’autres maladies telles que le dysfonctionnement hépatique, le déficit de performance physique. En outre, l’étude pharmacocinétique clinique a fourni la preuve de l’administration du médicament, par exemple, la concentration plasmatique de ginsénoside Rh2 a atteint un état d’équilibre après l’administration orale de Rh2. deux fois par jour pendant 5 jours, ce qui soutient le schéma posologique de deux fois par jour. »
Mécanismes d’action
La recherche a identifié de nombreuses cibles potentielles des RG. Les récepteurs des acides biliaires, les récepteurs des hormones stéroïdes et les récepteurs de l’adénosine diphosphate plaquettaire (ADP) ont été élucidés de manière indépendante, ce qui conforte l’« effet de type adaptogène » caractéristiquement revendiqué du ginseng. Cet effet postule que le ginseng et ses extraits peuvent soutenir l’homéostasie en régulant à la hausse ou à la baisse les déséquilibres somatiques dus à des perturbateurs internes et externes.
« Le nom de genre Panax dérivé de « panacée » (guérir toutes les maladies) peut représenter l’ancienne cognition de ces herbes. La régulation bidirectionnelle du système immunitaire était sans aucun doute considérée comme la façon particulière dont le ginseng et les produits liés au ginseng participaient à des processus pharmacologiques complexes. réseau. »
Étonnamment, en plus de leurs avantages pharmacologiques et cliniques, il a été prouvé que les RG ont des propriétés anti-âge dans des modèles murins via des mécanismes de suppression de l’acétylcholinestérase (AChE) et du malondialdéhyde (MDA) et de surexpression de la superoxyde dismutase (SOD) et de la catalase (CAT) dans souris. De même, F1 et Rg3 retardent la sénescence (vieillissement cellulaire) en réduisant l’activation de NF-κB, empêchant ainsi le vieillissement oxydatif et améliorant la fonction mitochondriale.
Pourquoi se donner la peine de produire des RG ? Pourquoi ne pas simplement utiliser du ginseng naturel ?
« Les P. ginseng, P. notoginseng et P. quinquefolius cuits à la vapeur ont montré une efficacité supérieure dans le traitement du cancer, des maladies cardiovasculaires et des troubles cognitifs par rapport aux produits bruts, attribués à la production de ginsénosides rares. »
De nombreuses études ont validé que les RG constituent la plupart des bienfaits cliniques et pour la santé du ginseng naturel. Malheureusement, les racines de ginseng sont chères et contiennent moins de 0,1 % de RG, ce qui nécessite la production en masse des composés. L’avantage supplémentaire de la production RG à l’échelle industrielle est que des feuilles et des tiges de ginseng sont utilisées – ces composants sont traditionnellement considérés comme des déchets et généralement jetés, ce qui rend leur utilisation dans la production RG rentable et bénéfique pour l’environnement.
Et la toxicité ? Les RG sont-ils sûrs ?
Bien que les essais cliniques sur l’homme soient rares, la recherche sur les animaux a montré que les extraits de ginseng sont généralement sans danger aux concentrations administrées en clinique. Même lorsque ces concentrations sont dépassées ou lors d’une utilisation à long terme, la plupart des effets secondaires sont temporaires et peuvent être inversés par des réductions de dose. Des essais cliniques sur l’homme sont nécessaires pour confirmer ces résultats, mais les recommandations séculaires de la médecine traditionnelle chinoise et coréenne impliquent que les avantages de cette plante dépassent de loin les effets secondaires potentiels de sa surutilisation.
Les défis pour l’avenir
Les recherches futures devraient viser à étudier les cibles protéiques spécifiques des RG, essentielles à leur utilisation médicalement approuvée dans les thérapies anticancéreuses et cardiovasculaires. De même, le rôle et l’étendue des transformations microbiennes intestinales des extraits de ginseng doivent être établis avant que les doses cliniques recommandées de RG puissent être évaluées. Enfin, jusqu’à présent, les transformations microbiennes des ginsénosides primaires sont restées au stade des tests en laboratoire, les transformations chimiques étant prédominantes à l’échelle industrielle. La mise à l’échelle de ces méthodes microbiennes et enzymatiques permettrait des productions par lots de RG plus sûres et plus respectueuses de l’environnement, plaçant les RG au premier plan des futures interventions thérapeutiques.
