Dans une récente revue publiée dans le Journal international des sciences moléculairesles chercheurs donnent un aperçu des composés végétaux bioactifs en tant qu’agents anti-neuro-inflammatoires potentiels et des procédures impliquées dans leur développement.
Étude: De la brousse au cerveau : étapes précliniques de la découverte ethnobotanique de médicaments anti-inflammatoires et neuroprotecteurs – un exemple australien. Crédit d’image : Prince du Sahara / Shutterstock.com
Sommaire
Exploiter le potentiel thérapeutique des forêts tropicales
Compte tenu de leur long isolement géographique du monde, les forêts tropicales australiennes fournissent une riche source de remèdes à base de plantes qui se sont développés malgré d’énormes défis écologiques au fil des ans. La forêt tropicale est naturellement riche en produits métaboliques secondaires qui nécessitent des recherches et une validation supplémentaires pour être intégrés dans la gestion des maladies et améliorer la santé humaine.
Les communautés aborigènes d’Australie fournissent des sources précieuses pour identifier de nouvelles pistes de médicaments pour le traitement de diverses maladies infectieuses et non infectieuses, y compris les maladies liées à l’inflammation. Ces plantes, telles que Melaleuca alternifoliavia, Eucalyptus, Angophora costata, Minima de mille-pattes, Ipomoea pes-caprae, Tinospora smilacina, Ficus en face, Passiflore foetida, Érémophileet Dodonée visqueusesont connus pour leur flore diversifiée et leurs fortes pressions biotiques.
Les forêts tropicales produisent probablement des concentrations plus élevées et des variétés de plantes pharmacologiquement actives, faisant ainsi de ces régions une source essentielle de nouveaux composés bioactifs. Comprendre les interactions chimiques complexes entre les plantes, les animaux et les microbes dans la forêt tropicale humide est crucial pour identifier de nouveaux composés bioactifs.
Le potentiel thérapeutique des plantes de la forêt tropicale peut être apprécié à partir des réalisations passées, telles que la quinine utilisée dans le traitement du paludisme, la tubocurarine comme relaxant musculaire, la cocaïne comme anesthésique local et l’EBC-46 pour détruire les cellules cancéreuses.
Découvrir de nouveaux nutraceutiques pour les maladies neurodégénératives
Les maladies neurodégénératives sont influencées par la neurotoxicité inflammatoire et l’activation microgliale, qui peuvent être déclenchées aux niveaux central et local. Les cellules microgliales activées sécrètent des molécules neurotoxiques telles que les espèces réactives de l’oxygène (ROS) et le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) qui endommagent les neurones voisins. Les molécules de modèle moléculaire associé aux dommages (DAMP) qui activent la microglie sont libérées par les neurones endommagés, ce qui conduit ensuite à une activation supplémentaire de la microglie.
Des traitements ciblant la neuroinflammation chronique ont été proposés comme modificateurs de la maladie pour une variété de troubles neurodégénératifs, y compris la maladie d’Alzheimer (MA). Les anti-inflammatoires suppresseurs de cytokines (CSAID) et les nutraceutiques peuvent être de meilleures alternatives aux anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) conventionnels pour gérer la douleur et l’inflammation.
Les AINS sont inefficaces dans les troubles neuro-inflammatoires, car ils n’interfèrent pas avec la production de chimiokines et de cytokines à des concentrations thérapeutiques. Les nutraceutiques, notamment l’apigénine, la curcumine, le gallate d’épigallocatéchine, l’acide docosahexaénoïque, le resvératrol et l’acide alpha-lipoïque, possèdent des propriétés anti-inflammatoires et sont considérés comme des prototypes CSAID. Des études animales ont rapporté que l’apigénine et la curcumine exercent des effets anti-inflammatoires et pénètrent la barrière hémato-encéphalique.
La curcumine, le principal curcuminoïde du curcuma (Curcuma longa), inhibe la production d’interleukine-6 (IL-6), de TNF-α et d’oxyde nitrique (NO) dans la microglie. Des études utilisant la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP) et des modèles murins IL-6 indiquent que la curcumine pourrait inverser les effets néfastes de l’activation gliale chronique au cours de la neuroinflammation et être utilisée pour traiter les maladies neurodégénératives. Malgré son activité anti-inflammatoire, la curcumine a une biodisponibilité et une stabilité limitées.
L’utilisation traditionnelle en médecine et en recherche ethnobotanique a facilité l’identification de nombreuses plantes bioactives. Par la suite, les extraits de plantes sont soumis à un criblage biologique à haut débit et à une purification par chromatographie liquide à haute performance (HPLC).
La cristallographie aux rayons X, la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectrométrie de masse sont également utilisées pour identifier la structure des produits chimiques bioactifs. De plus, l’efficacité des produits chimiques bioactifs est évaluée par in vitro et in vivo expériences qui simulent les interactions complexes dans le cerveau.
Essais de dépistage cellulaires pour étudier la neuroinflammation
Les macrophages sont des cellules immunitaires essentielles et jouent un rôle crucial dans la régulation de l’activation et de la prolifération des lymphocytes. En recherche, les lignées cellulaires murines de macrophages telles que RAW 264.7 et J774 fournissent une solution pratique in vitro modèle de dépistage des drogues, réduisant ainsi les coûts et le temps.
Les macrophages sont attirés par les substances étrangères par les anticorps et jouent un rôle protecteur dans la destruction des envahisseurs par phagocytose. Les macrophages produisent également des cytokines, telles que l’IL-3, l’IL-4 et l’IL-10, qui induisent la prolifération et la production de collagène.
Les microglies, cellules immunocompétentes du système nerveux central, jouent un rôle clé dans les défenses cérébrales en agissant comme des charognards de cellules mortes et des cellules immunitaires effectrices. Ces cellules expriment des récepteurs de reconnaissance de formes (PRR) et des récepteurs de type péage (TLR), impactant ainsi l’immunité innée.
Un stimulus puissant qui active la microglie est le lipopolysaccharide (LPS), le ligand du TLR-4, qui est sécrété par les cellules microgliales N11 et BV-2. Les cellules microgliales immortalisées éliminent le fardeau des cultures primaires et fournissent des in vitro des modèles pour étudier l’inflammation cérébrale et le dépistage des médicaments. Les modèles animaux d’inflammation comprennent des modèles de rongeurs de modèles de neuroinflammation aiguë et d’inflammation chronique induits par le LPS, tels que des modèles transgéniques à base de immunostimulation, induits par des toxines et GFAP IL-6.
Perspectives d’avenir
Sur la base des résultats de l’examen, la forêt tropicale australienne est enrichie de plantes thérapeutiques qui ont évolué malgré les défis environnementaux. Des études antérieures ont exploré de puissants produits chimiques bioactifs et anti-inflammatoires dérivés de plantes qui ont subi une identification structurelle, des tests de puissance, une neuroprotection et une validation dans des modèles murins GFAP-IL6.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les composés bioactifs d’origine végétale dans des modèles de neuroinflammation murins avant que des évaluations toxicologiques et des études sur l’homme puissent être lancées.
