Molécules actives dans les plantes médicinales
Une exploration au cœur du potentiel thérapeutique
Les plantes médicinales produisent dans leurs cellules une riche variété de molécules (métabolites) par le biais de leur métabolisme, divisées en deux catégories :
Les métabolites primaires, essentiels à la croissance et le métabolisme, tels que lipides, sucres et protéines ;
Les métabolites secondaires, aux fonctions variées dans la plante, et qui sont au cœur de notre focus.
1. Principaux groupes de métabolites secondaires dans les plantes médicinales
1.1. Alcaloïdes
1.3. Terpènes
2. Voies de synthèse des métabolites secondaires dans les plantes
3. Exemples des molécules thérapeutiques extraites des plantes
3.1. Molécules utilisées contre la douleur
3.2. Molécules utilisées dans la chimiothérapie
3.3. Molécules ayant des propriétés anti-inflammatoires et/ou antioxydantes
3.4. Molécules utilisées comme stimulants et/ou contre l'asthme
3.5. Molécules utilisées pour traiter la maladie d'Alzheimer
1. Principaux groupes de métabolites secondaires dans les plantes médicinales
Il existe plusieurs groupes de molécules procurant aux plantes médicinales leur propriétés thérapeutiques. On peut rapporter 3 grandes classes (Ramawat et al., 2009) :
1.1. Alcaloïdes
Les alcaloïdes, composés organiques cycliques contenant un azote en état d'oxydation négatif, se révèlent polyvalents dans leurs actions thérapeutiques. Présentes dans plus de 150 familles de plantes médicinales, ces molécules agissent comme analgésiques, agents anticancéreux, anti-goutteux, myorelaxants, anti-arythmiques, antibiotiques et sédatifs.
Près de 12 000 alcaloïdes sont connus, dont la caféine (café, thé), la nicotine (tabac), la cocaïne (la plante coca) et la morphine (latex du pavot à opium).
La morphine
1.2. Molécules phénoliques
Les molécules phénoliques, caractérisées par un squelette carboné C6C1 avec généralement un groupe carbonyle attaché au cycle aromatique, jouent des rôles majeurs en tant que vaso-protecteurs, neuroprotecteurs et agents de prévention du cancer.
Dans ce groupe, on trouve les acides phénoliques et les flavonoïdes, avec des exemples notables tels que l’anéthole dans l’huile essentielle de noix de muscade, l’eugénol dans l'huile de clou de girofle et le resvératrol présent dans plusieurs plantes des familles Vitaceae, Dipterocarpaceae, Cyperaceae, Gnetaceae et Leguminosae.
L'eugénol
1.3. Terpènes
Les terpènes, composés diversifiés ayant l'unité isoprène à 5 carbones comme structure commune, se manifestent comme antipaludéens, antinéoplasiques et agents anticancéreux.
Ce groupe comprend plus de 30 000 molécules, avec des exemples notables tels que l'artémisinine dans l'armoise annuelle et le géraniol présent dans diverses huiles essentielles.
Le géraniol
Le squelette carboné des métabolites secondaires dérive des glucides synthétisés par la photosynthèse.
La majorité des métabolites secondaires sont synthétisés par deux voies principales (Ramawat et al., 2009) :
Voie de l'acide shikimique : cette voie génère des acides aminés aromatiques qui se convertissent en divers composés tels que les alcaloïdes et les composés phénoliques (lignines, tanins, quinones) ;
Voie de l’acide mévalonique : Responsable de la synthèse des terpènes.
2. Voies de synthèse des métabolites secondaires dans les plantes
Les principales voies de synthèse des métabolites secondaires dans les plantes médicinales
(traduite et modifiée) (Ramawat et al., 2009)
3. Exemples des molécules thérapeutiques extraites des plantes
Plusieurs molécules sont déjà extraites des plantes et utilisées par exemple contre la douleur, l'asthme, la maladie d'Alzheimer, dans la chimiothérapie, et comme des anti-inflammatoires, antioxydants ou stimulants (van Wyk et Wink, 2017).
* Le tétrahydrocannabinol est un composé organique de la famille des cannabinoïdes, extrait du cannabis (Cannabis sativa).
* L’aconitine (alcaloïde) extrait de l'aconit napel (Aconitum napellus).
La cocaïne
3.1. Molécules utilisées contre la douleur
* La morphine, la codéine (aussi pour soulager la toux), la papavérine (contre les crampes) et la noscapine (toux sèche) sont des alcaloïdes extraits du latex du pavot à opium (Papaver somniferum) et ont tous un effet anti-douleur.
* La cocaïne est un alcaloïde présent dans la plante coca (Erythroxylum coca) et autres espèces d'Erythroxylum.
3.2. Molécules utilisées dans la chimiothérapie
* La camptothécine (alcaloïde) isolée à partir des écorces et du bois de Camptotheca acuminata (l'arbre du bonheur) originaire de Chine.
* Le paclitaxel (taxol) (alcaloïde – taxane) présent dans l'If commun (Taxus baccata).
* Les alcaloïdes vincristine, vinblastine, vindésine et vinorelbine présents dans la Pervenche de Madagascar (Catharanthus roseus).
* La podophyllotoxine (composé non alcaloïde) extraite du podophylle pelté (Podophyllum peltatum) et utilisée pour la synthèse de l'étoposide, molécule utilisée comme traitement de cancers.
La camptothécine
3.3. Molécules ayant des propriétés anti-inflammatoires et/ou antioxydantes
* La bromélaïne (ou bromeline) est un mélange d'enzymes utilisé contre l'inflammation et extrait à partir de l'Ananas (Ananas comosus).
* La papaïne est une enzyme présente dans le latex du papayer (Carica papaya), utilisée contre l'inflammation.
* L'hespéridine et la diosmine sont des flavonoïdes anti-inflammatoires présents dans les plantes de genre Citrus (comme les citrons).
* Les furanocoumarines sont des coumarines présentes dans l'Ammi commun (Ammi majus). Ils sont utilisés pour traiter le psoriasis, qui est une maladie inflammatoire chronique de la peau.
* La rutine (flavonoïde) présente dans le Sophora du Japon ou Arbre de miel (Styphnolobium japonicum) a des activités anti-inflammatoires et antioxydantes. On la trouve aussi dans le sarrasin commun (Fagopyrum esculentum) et est utilisée contre les troubles capillaires et veineux.
* Le gaïacol ou guaiacol est un composé aromatique présent dans le gaïac officinal (Guaiacum officinale), présentant des effets anti-inflammatoires et antioxydants.
* Le carotène (caroténoïde) présent dans les carottes (Daucus carota) est aussi connu pour ses propriétés antioxydantes.
Le carotène
3.4. Molécules utilisées comme stimulants et/ou contre l'asthme
* La caféine (alcaloïde), présente dans le caféier d'Arabie (Coffea arabica) et le guarana (Paullinia cupana) est une molécule utilisée pour son effet stimulant.
* Un autre alcaloïde stimulant proche de la caféine est la théobromine, extraite du cacaoyer (Theobroma cacao). Aussi dans cette plante, on trouve la théophylline (alcaloïde) utilisée contre l’asthme, tout comme la lobéline (alcaloïde) extraite des plantes du genre Lobelia.
La caféine
3.5. Molécules utilisées pour traiter la maladie d'Alzheimer
* L'huperzine A, extrait du lycopode en massue ou griffe de loup (Lycopodium clavatum).
* La physostigmine, provenant de la fève de calabar (Physostigma venenosum).
* La galantamine, présente dans la perce-neige (Galanthus woronowii).
La galantamine
Sources :
Chapitre de livre : Ramawat, K. G., Dass, S. & Mathur, M. (2009). Chapter 2: The Chemical Diversity of Bioactive Molecules and Therapeutic Potential of Medicinal Plants, pages 7 - 32. Ramawat, K. G. (Ed.), Herbal drugs: ethnomedicine to modern medicine, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
Livre : Ben-Erik van Wyk & Michael Wink (2017). Medicinal Plants of the World. CABI, Second Edition, pages 22 - 23. ISBN 978-1-78639-981-6
Source images des molécules :
Sources supplémentaires :
Livre: Mandal, S. C., Nayak, A. K., & Dhara, A. K. (Eds.). (2021). Herbal biomolecules in Healthcare applications. Academic press.
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