De l’ethnopharmacologie aux résultats en laboratoire : différence signifie-t-elle inapplicabilité ?
p. 167-171
Résumé
Résumé
Depuis 1992, notre groupe de recherche (composé de chercheurs boliviens et français) travaille sur la problématique de l’évaluation de l’activité pharmacologique de plantes utilisées en médecine traditionnelle dans différentes ethnies de Bolivie (Chacobo, Mosetene, Altenos et Tacanas). Les espèces sélectionnées ont été criblées contre le paludisme in vitro et sur l’animal. Plus de 200 espèces différentes ont été évaluées et seulement un faible pourcentage d’entre elles a montré une forte corrélation entre l’usage et les résultats biologiques.
Ces contradictions peuvent être expliquées suivant plusieurs angles de vue : la plante médicinale est censée alléger des symptômes qui sont plus ou moins reliés à une atteinte palustre, les critères de choix des plantes à tester doivent être discutés. Des traitements successifs sont fréquemment administrés jusqu’à ce que le patient soit guéri, ces traitements peuvent avoir ainsi un effet synergique qu’il sera difficile de démêler par la suite. La manière traditionnelle de préparer et d’administrer la plante médicinale ne peut pas être toujours prise en compte par le test de criblage qui doit répondre à une certaine standardisation pour être réalisable en laboratoire. L’absence d’activité sur l’animal peut être reliée à des taux d’absorption, de métabolisation différents de l’animal à l’homme. Le rôle de l’immunité acquise chez l’homme est difficilement pris en compte par les modèles animaux, etc. La validité et la justesse des tests de criblage conçus pour mettre en évidence une activité antipaludique d’extraits de plantes seront discutées.
Texte intégral
1La malaria ou paludisme ravage les pays tropicaux. Cette maladie est la troisième cause de mortalité mondiale avec deux à trois millions de victimes par an essentiellement en Afrique (Trigg et col., 1998) . Les plantes médicinales sont généralement les seules armes que possèdent les populations touchées pour lutter contre elle, les remèdes végétaux étant proposés le plus souvent pour réduire l’ampleur des symptômes.
2À partir des travaux que réalisent l’IRD et ses partenaires en Bolivie, nous nous proposons de dégager les pistes méthodologiques permettant de valider l’efficacité des remèdes antipaludiques. Cette démonstration s’appuiera sur les données pharmacologiques et cliniques de deux composés antimalariques majeurs d’origine naturelle, la quinine et l’artémisinine.
Paludisme en Bolivie
3La Bolivie est située au centre du continent sud américain entre 10° et 23° de latitude sud. Sa superficie est de 1.098.581 km2 (environ huit millions d’habitants). Les régions basses de la Bolivie sont atteintes par le paludisme, la population touchée ayant augmenté de 700 % entre 1981 et 1999. Le nombre de cas recensés par an est actuellement de plus de 70 000 cas (MSPS, 1998). Cette statistique ne couvre que partiellement la réalité dans les zones touchées qui restent difficiles d’accès pour les services de santé.
4Les trois groupes amérindiens avec lesquels nous avons travaillé vivent dans des zones représentatives des trois écosystèmes où se développe le paludisme :
5Les Chacobo vivent en zone amazonienne avec une transmission du paludisme toute l’année, deux espèces plasmodiales sont impliquées : Plasmodium falciparum et P. vivax ;
6Les Alteños vivent dans des zones de vallée aride (département de Cochabamba), la transmission ne se fait que durant la saison des pluies de décembre à mars, 2 500 cas de paludisme sont reportés par an dans cette région, tous à Plasmodium vivax ;
7Les Mosetene vivent sur le piémont andin caractérisé par une végétation tropicale humide d’altitude, la transmission du paludisme est ici intermédiaire entre celles rencontrées en Amazonie et dans les vallées sèches.
Critères de sélection des plantes médicinales supposées antipaludiques
8Nous avons établi trois types de critères pour sélectionner les plantes. Ils sont classées par ordre décroissant d’importance :
9Paludisme
10La notion de paludisme a été intégrée récemment dans la médecine traditionnelle des groupes étudiés. Les dispensaires éduquent les populations aux risques du paludisme depuis une cinquantaine d’années.
11Fièvres
12Les fièvres peuvent être d’étiologies diverses. Le fait que les tradi-praticiens soient conscients de la régularité des accès et leur apparition saisonnière est un critère complémentaire de choix des plantes à évaluer.
13Atteintes de l’appareil digestif (vomissements, hépatomégalie, etc) Le paludisme chronique entraîne des atteintes particulières de l’appareil digestif dont le gonflement du foie ou hépatomégalie qui se note surtout chez l’enfant après une exposition répétée à la maladie.
Critères pharmacologiques de tri des plantes bioactives
14Deux méthodes ont été utilisées dans ces études in vitro, l’une économique est basée sur l’utilisation de deux doses permettant de situer l’intérêt de l’activité constatée, l’autre nécessitant au minimum quatre doses croissantes espacées d’un log de concentration permet d’établir une C150, critère plus fin d’observation de l’activité. Le choix des concentrations de test est basé sur l’activité in vitro des extraits alcooliques de quinquina (C150 inférieure au 1 µg/ml) et de ceux d’Artemisia annua Linné (C150 de l’ordre de quelques ug/ml) et de celle in vivo de l’extrait alcoolique de quinquina (100 mg/kg/J pendant 4 jours). L’activité est appréciée suivant une échelle décrite dans le tableau 1.
Activité antipaludique des plantes sélectionnées à partir des pharmacopées de trois ethnies boliviennes
15Chacobos (Muñoz et col., 2000)
16Quatre plantes ont été relevées comme antipaludiques, deux d’entre elles sont actives in vivo. Douze plantes sont utilisées contre les symptômes du paludisme, 50 % se sont avérées actives.
17Mosetene (Muñoz et col., 2000)
18Deux plantes sont présumées antipaludiques, aucune n’est active in vivo. Quinze plantes sont utilisées contre les symptômes du paludisme, 50 % sont actives.
19Alteños (Muñoz et col., 2000)
20Une plante antipaludique est inactive sur l’animal. Sur vingt plantes utilisées contre les symptômes du paludisme, 50 % sont actives.
21Les plantes médicinales pour lesquelles nous proposons une étude complémentaire sont actives sur le paludisme expérimental de la souris. On peut constater qu’environ la moitié des plantes utilisées dans les trois ethnies sont actives. Mais il nécessaire de nuancer le propos. En effet, si la sélection se limite aux plantes possédant des activités comparables à celles des extraits de référence, seules quatre plantes de la Pharmacopée Chacobo et une plante de celle des Mosetene peuvent être sélectionnées pour des études complémentaires, soit 10 % des plantes médicinales présumées antipaludiques. La corrélation entre les activités mesurées chez l’animal et sur les modèles cellulaires est indispensable pour la poursuite des travaux en particulier l’isolement du ou des principes actifs. C’est également un élément permettant de distinguer une activité parasiticide d’autres activités comme une action immunomodulatrice ou antipyrétique.
Facteurs qui peuvent avoir une influence sur les résultats
22La traduction en termes médicaux modernes de la nosologie traditionnelle du paludisme est une étape préalable indispensable à la sélection des plantes. L’étude attentive des indications traditionnelles peut donner une chance supplémentaire à un usage qui n’est pas confirmé pharmacologiquement par les essais courants. Par exemple, la fréquence élevée du report d’un usage peut encourager à approfondir l’étude de l’activité antipaludique d’une plante médicinale avec des méthodes adaptées. En effet, dans nos études comme dans beaucoup d’autres, les extraits ont été standardisés pour permettre une répétabilité des essais en vue d’une comparaison des activités entre elles. L’autre méthode consisterait à reproduire les conditions exactes de chaque préparation traditionnelle afin d’en évaluer l’activité.
23En Bolivie, la prévalence du paludisme est différente d’une région à l’autre, le type de transmission varie également continue ou saisonnière. L’immunité acquise est par conséquent différente d’une population à l’autre, d’un âge à l’autre et l’efficacité des remèdes végétaux peut donc être variable. Les tests pharmacologiques les plus couramment utilisés ne sont pas forcément pertinents pour mesurer cette modulation de l’activité.
24Deux exemples permettront d’illustrer l’intérêt de suivre la méthodologie des préparations traditionnelles :
Association de plantes et synergie d’activité
25Dans la pharmacopée Mosetene, deux plantes sont utilisées en association contre le paludisme : Tesseria integrifolia Ruiz et Pavon et Hymenachane donacifolia Beauv. À la préparation sont ajoutés des œufs de termite. Les deux plantes testées séparément dans nos essais présentent une activité antipaludique à des degrés divers. Dans quelle mesure cette « chimie combinatoire » peut-elle améliorer le résultat des plantes testées indépendamment ? Quelle pourrait être la méthologie efficace qui permettrait d’évaluer ces combinaisons ?
Convergence d’usages et de modes d’utilisation
26Geissospermum spp est un genre très utilisé contre le paludisme en Amazonie brésilienne (Brandao et col., 1992), dans les Guyanes (Grenand et col., 1987), en Bolivie. Il s’agit donc d’une convergence d’usages. Les espèces du genre Geissospermum peuvent cohabiter dans un même écosystème (arbres de la forêt primaire) et sont souvent confondues par les tradipraticiens. Nous avons relevé son utilisation comme antipaludique chez les Chacobo (Geissospermum leave (Vell.) Miers) et nous l’avons testé. Elle s’est avérée active in vivo mais également toxique. Ce genre a été étudié chimiquement.
27Deux types de composés ont été décrits :
- des alcaloïdes indoliques dimères de type geissospermine qui sont connus pour leur cytotoxicité auxquels on pourrait attribuer en toute hypothèse la mortalité des animaux ;
- des alcaloïdes indoliques monomères dont la flavopéreirine dont le dérivé réduit a été montré actif in vitro sur Plasmodium falciparum (Wright et col., 1996). La principale caractéristique chimique de ce dernier composé est la présence d’un ammonium quaternaire qui assure son extraction préférentielle en milieu aqueux. On pourrait donc reprendre l’étude de l’activité antipaludique du genre en testant l’activité de la décoction ou de la macération alcoolique prises par voie orale, préparations traditionnelles décrites dans les pharmacopées. Si ces préparations s’avèrent plus actives que toxiques, il serait également intéressant de doser la flavopéreirine dans ces dernières.
L’extrait brut d’écorce de quinquina est pharmacologiquement et cliniquement actif
28La quinine est toujours le composé antipaludique majeur prescrit dans les cas les plus graves de paludisme résistant aux autres anti-paludiques. L’extrait éthanolique de quinquina d’où est extraite la quinine, a une CI50 de 0,2 μg/ml sur Plasmodium falciparum in vitro. La dose efficace 50 de l’extrait brut sur des souris infectées par Plasmodium berghei est de 100 mg/kg/J durant 4 jours (test de Peters).
29La concentration de quinine est de 5 % dans les écorces de quinquinas sauvages (Cinchona calisaya Wedd.). L’extraction par l’eau chaude des écorces de quinquina donne un rendement en quinine de 3 % et l’extraction par l’éthanol a un rendement de 5 %.
30Le traitement classique de la crise de paludisme est la prise de 1,5 gramme de quinine par jour durant 7 jours.
31L’absorption de la décoction de 50 grammes d’écorce de quinquina dans un demi-litre d’eau pendant une journée correspond à la dose nécessaire pour soigner la maladie. Toutes les données ethnopharmacologiques sont donc réunies pour affirmer que l’administration orale d’une préparation médicinale d’écorces de quinquina doit pouvoir guérir un accès palustre de la même manière qu’un traitement au sulfate de quinine.
Artemisia annua L., plante médicinale chinoise est-elle réellement une plante antipaludique ?
32Le principe actif du Qinghao (Artemisia annua L.), l’artémisinine est plus actif que la molécule de référence, la chloroquine (Meshnik et col., 1996).
33Dans la préparation traditionnelle (Klayman, 1985) on fait bouillir environ 20 grammes de feuilles dans un litre d’eau, cette extraction correspond théoriquement à l’extraction de 100 mg d’artémisinine, la concentration maximale du principe actif dans les variétés les plus riches étant de 0.5 %. L’artémisinine cristallisée est insoluble dans l’eau.
34Pour soigner 50 % des patients, il est nécessaire d’absorber par voie orale, 5 grammes d’artémisinine durant trois jours (Chinese Cooperative Research Group, 1982), dose qu’il apparaît impossible d’atteindre avec l’absorption de la préparation traditionnelle.
Discussion
35Les contradictions que recèle le cas d’Artemisia annua sont fascinantes. Il s’agit d’une plante médicinale utilisée depuis deux mille ans contre les fièvres palustres. Cette plante contient l’un des plus puissants antipaludiques de la pharmacopée actuelle, l’artémisinine avec une activité in vitro parmi les plus fortes, de l’ordre de la na- nomole. La structure chimique de ce composé, une sesquiterpène lactone avec un pont endopéroxyde, est unique en chimie des substances naturelles. Le mécanisme d’action est lui-même probablement très différent de ceux proposés pour les autres classes d’anti- paludiques. A l’inverse, sa biodisponibilité dès qu’il est extrait de la plante est médiocre du fait d’une absence de solubilté dans l’eau, les doses nécessaires pour traiter un patient sont très importantes sans commune mesure avec ce que l’on peut espérer extraire de la poignée de feuilles qui servent à la préparation de la tisane traditionnelle. Ces faits contradictoires ont déjà fait l’objet soit d’études tentant de mettre en avant le rôle de substances synergiques (Elford et col., 1987 ; Chen Liu et col., 1992 ; Agtmael et col, 1999) soit des déclarations de scientifiques de renom sur le hasard qui aurait conduit à la découverte de l’artémisinine (Meshnik, 1998) et dont l’activité antipaludique serait sans rapport avec l’usage médicinal de la plante. Nous nous penchons bien volontiers sur l’expérimen- tion menée par une organisation non gouvernementale, ANAMED, soutenue scientifiquement par l’Université de Tübingen en Allemagne qui a tenté récemment de démontrer l’activité sur le paludisme humain d’une préparation traditionnelle d’Artemisia anrtua en zone de forte endémie palustre en République démocratique du Congo (Mueller et col., 2001). Cette étude démontre que l’eau chaude extrait 40 % de l’artémisinine contenue dans les feuilles d’une variété riche d’Artemisia annua. L’essai « clinique » décrit dans l’article montrerait un baisse importante de la parasitémie des sujets traités (48 sujets) et une diminution des symptômes du paludisme. Cette étude considérée par ces auteurs comme préliminaire mériterait d’être reprise en suivant les bonnes pratiques des essais cliniques d’antipaludiques (Rogier et col., 2001 ). On peut constater que la plupart des essais cliniques conduits avec des plantes médicinales souffrent de fortes carences méthodologiques. Toutefois, cette voie de recherche clinique sur les plantes médicinales antipaludiques (PMAP) mérite d’être encouragée comme le fait actuellement l’OMS en soutenant la formation d’un réseau de scientifiques sur cette question (RITAM ou “Research Initiative on Traditionnal Antimalarial Methods"). Ce réseau se propose de répondre aux questions essentielles que nous avons tenté d’aborder à travers notre expérience en Bolivie : les traitements avec les PMAP fonctionnent-ils ? Quel type de recherche doit on faire pour développer l’usage des PMAP comme des traitements effectifs et acceptables ? Quelles procédures éthiques et légales doit-on accomplir et comment ?
Tableau I. Echelle d’activité permettant d’évaluer les activités d’extraits de plantes sur les modèles expérimentaux du paludisme, in vitro sur la schizogonie erythrocytaire de Plasmodium falciparum et in vivo sur le modèle murin de paludisme experimental (test suppressif de Peters)

Bibliographie
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Références
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Auteur
-
Michel Sauvain
Unité de Recherche R043 “Pharmacochimie des Substances Naturelles” de l’IRD Faculté de Pharmacie 35, chemin des Maraîchers 31062 Toulouse Cedex 4 - France
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