Activité antinociceptive de l’extrait méthanolique de Tabebuia hypoleuca (C. Wright ex Sauvalle) Urb. Stems

Abstract

Objectif : L’objectif de cette étude était d’évaluer l’activité antinociceptive de l’extrait méthanolique des tiges de Tabebuia hypoleuca (THME). Matériaux et Méthodes : Les animaux ont été divisés en 5 groupes de 8 souris pour chaque test (contrôles négatifs, contrôles positifs, et 3 groupes traités avec le THME à des doses de 150, 300, et 500 mg/kg, p.o.). L’effet antinociceptif de l’EMHV a été évalué à l’aide des modèles de torsion, de formaldéhyde, de battement de queue et de plaque chauffante chez les souris. Résultats : Dans le test de la torsion, le THME (150, 300 et 500 mg/kg) a produit des conclusions significatives (p p p p p p p) : Ces résultats montrent que le THME avait une activité antinociceptive en utilisant plusieurs modèles de nociception, et ils suggèrent que l’effet est médié par la participation de mécanismes antinociceptifs périphériques et centraux.

© 2017 L’auteur(s) Publié par S. Karger AG, Bâle

Signification de l’étude

– Dans cette étude, il a été démontré que Tabebuia hypoleuca a des effets antinociceptifs médiés par la participation de mécanismes antinociceptifs périphériques et centraux. L’espèce T. hypoleuca pourrait devenir une nouvelle option thérapeutique pour le traitement de la douleur.

Introduction

La douleur est une expérience subjective résultant de la perception d’un stimulus blessant et elle comprend une composante émotionnelle qui nécessite que l’individu soit conscient lorsque cela se produit . En 1986, l’Association internationale pour l’étude de la douleur (IASP) a défini la douleur comme une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable associée à un dommage tissulaire réel ou potentiel, ou décrite en termes de ce dommage . La douleur a également une composante physiologique qui est appelée nociception, c’est-à-dire le processus par lequel des stimuli thermiques, mécaniques ou chimiques intenses sont détectés par une sous-population de fibres nerveuses périphériques appelées nocicepteurs .

Pour soulager la douleur, on utilise des médicaments analgésiques classiques, notamment les opiacés et les anti-inflammatoires non stéroïdiens . Cependant, l’utilisation à long terme de ces agents peut produire des effets secondaires importants, notamment des ulcères gastriques, des lésions rénales, des bronchospasmes, des anomalies cardiaques, une dépendance, et autres, ce qui limite leur utilisation . Malgré les progrès récents dans le développement de thérapies de gestion de la douleur, il existe toujours un besoin d’analgésiques efficaces. Au fil des ans, les produits naturels se sont avérés être une source inégalée de diversité moléculaire conduisant à la découverte de médicaments actuellement utilisés dans la médecine moderne, en particulier dans le traitement de la douleur .

Tabebuia spp. (Bignoniaceae) comprend environ 100 espèces, connues comme strictement ligneuses, trouvées dans les zones de forêt tropicale humide dans toute l’Amérique centrale et du Sud . Les espèces du genre Tabebuia ont été traditionnellement utilisées pour traiter la syphilis, le paludisme, les infections cutanées, les troubles de l’estomac, le cancer, l’inflammation, la douleur, les infections bactériennes et fongiques, l’anxiété, la mauvaise mémoire, l’irritabilité, la dépression et autres .

Tabebuia hypoleuca (C. Wright ex Sauvalle) Urb, communément appelé « Roble macho », est une espèce endémique à Cuba, originaire de la Sierra Maestra et de Guantanamo. Nous avons déjà rapporté l’activité anti-inflammatoire de l’extrait méthanolique des tiges de T. hypoleuca (THME) en utilisant des modèles d’œdème de la patte induit par la carragénine et d’œdème auriculaire induit par l’huile de croton chez les souris. La présente étude a été menée pour évaluer l’activité antinociceptive du THME administré par voie orale dans des modèles animaux de douleur.

Matériel et méthodes

Matériel végétal et extraction

Les tiges de T. hypoleuca ont été collectées au Jardin botanique national (JBN), province de La Havane, Cuba. L’identification de la plante a été confirmée par le Dr Eldis R. Becquer et un échantillon a été déposé dans l’herbier de la station expérimentale sous le numéro HFC-88204. Une extraction solide-liquide en Soxhlet avec du méthanol (Merck®) a été utilisée pour l’extraction des tiges de T. hypoleuca. L’extrait de méthanol a été filtré et concentré par évaporation rotative.

Médicaments et produits chimiques

Les médicaments et les produits chimiques utilisés étaient les suivants : indométhacine (SOLMED, La Havane, Cuba), diclofénac (SOLMED), méthanol (Merck, Allemagne), acide acétique (Merck) et formol (Merck). L’extrait et tous les médicaments ont été dilués dans une solution saline à 0,9 % (NaCl dilué dans de l’eau distillée).

Animaux

Des souris Balb/c mâles et femelles (20-25 g) et des rats Sprague-Dawley femelles (180-200 g) ont été fournis par le Centre national de production d’animaux de laboratoire (CENPALAB, Santiago de Las Vegas, La Havane, Cuba). Les animaux ont été maintenus dans des conditions standard de 23 ± 2°C, 40-60% d’humidité relative, et un cycle lumière-obscurité de 12/12 h, et ils ont reçu de la nourriture et de l’eau ad libitum pendant 7 jours. Toutes les procédures expérimentales ont été réalisées conformément aux directives internationales pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire et approuvées par le comité d’éthique animale du Centre national de santé animale et végétale (CENSA, La Havane, Cuba) (protocole n° 03/FT/15).

Toxicité orale aiguë

L’étude de toxicité orale aiguë a été réalisée conformément aux lignes directrices de l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE ; ligne directrice 423). Des rats femelles nullipares en bonne santé ont été utilisés pour cette étude. Les rats ont été divisés en 2 groupes, avec 3 animaux dans chaque groupe. De 12 heures avant à 3 heures après l’administration orale, les animaux ont été maintenus sans accès à la nourriture et à l’eau. Le groupe témoin a reçu une solution saline normale à 1 mL/kg par gavage tandis que le groupe exposé a reçu 2 000 mg/kg de THME. L’innocuité de la dose de 2 000 mg/kg a ensuite été confirmée chez trois autres animaux, comme le recommandent les lignes directrices de l’OCDE. Immédiatement après l’administration, tous les animaux ont été observés pendant un total de 14 jours selon les critères établis, avec une attention particulière pendant les 4 premières heures ; des signes cliniques ou une mortalité ont été notés. Au jour 15, tous les animaux ont été euthanasiés par dislocation cervicale, suivie d’une nécropsie et d’une observation macroscopique des organes .

Test de writhing

Le test de writhing a été effectué comme décrit par Koster et al. avec quelques modifications . Des souris mâles ont été divisées en 5 groupes de 8 souris chacun. Les animaux ont été traités par voie orale avec de l’indométhacine (20 mg/kg), de l’eau distillée (10 mL/kg) et du THME (150, 300 et 500 mg/kg). L’ondulation a été provoquée par l’injection intrapéritonéale d’une solution d’acide acétique à 0,8 % (0,01 mL/g de poids corporel) 1 heure après le traitement. Les tortillements (constrictions abdominales et étirements des membres postérieurs) ont été comptés pendant 15 min après l’injection de la solution d’acide acétique. Le pourcentage d’activité analgésique a été calculé comme suit :

Test au formol

Le test au formol a été effectué comme décrit par Santos et Calixto . Le comportement douloureux induit par le formol était biphasique ; la phase aiguë initiale (douleur neurogène) durait de 0 à 5 min et était suivie d’une période de repos relativement courte, après quoi venait une réponse tonique prolongée (douleur inflammatoire) qui durait de 15 à 30 min. Les souris mâles ont été divisées en 5 groupes de 8 souris chacun. Les animaux ont été traités par voie orale avec du diclofénac (10 mg/kg), de l’eau distillée (10 mL/kg) et du THME (150, 300 et 500 mg/kg). Après 30 min, les animaux ont été injectés avec 20 μL d’une solution de formol à 2,5 % (37 % de formaldéhyde) sur la surface plantaire de la patte arrière droite. L’indice de nociception, c’est-à-dire le temps total passé par chaque animal à lécher ou mordre la patte injectée, a été enregistré pendant 30 min.

Test de frottement de la queue

Le test de frottement de la queue a été réalisé selon D’Amour et Smith . Les souris mâles ont été divisées en 5 groupes de 8 souris chacun. Un à 2 cm de la queue de la souris ont été immergés dans de l’eau chaude maintenue constante à 55 ± 0,5°C. La latence entre la submersion de la queue et la déflection de la queue a été enregistrée. Les souris qui présentaient une période de latence comprise entre 1,5 et 3,5 s ont été sélectionnées pour cette étude 24 h avant l’expérience et la latence avant traitement a été enregistrée. Les animaux ont été traités par voie orale avec de l’indométhacine (20 mg/kg), de l’eau distillée (10 mL/kg) et du THME (150, 300 et 500 mg/kg). Soixante minutes après l’administration orale, le temps de réaction a été à nouveau enregistré. Un temps limite de 10 s a été utilisé pour éviter d’endommager les tissus de la queue des souris. Le pourcentage d’activité analgésique a été calculé comme suit :

Test sur plaque chauffante

Le test sur plaque chauffante a été réalisé comme décrit par Asongalem et al… . Des souris femelles ont été divisées en 5 groupes de 8 souris chacun. Le dispositif était constitué d’un bain d’eau dans lequel était placé un cylindre métallique (diamètre 20 cm et hauteur 10 cm). La température du cylindre était réglée à 55 ± 0,5°C. Les souris qui ont montré un léchage de la patte avant, un retrait de la ou des pattes ou une réaction de saut dans les 15 s sur la plaque chauffante ont été sélectionnées pour cette étude 24 h avant l’expérience, et la latence avant traitement a été enregistrée. Les animaux ont été traités par voie orale avec de l’indométhacine (20 mg/kg), de l’eau distillée (10 mL/kg) et du THME (150, 300 et 500 mg/kg). Soixante minutes après l’administration orale, le temps de réaction a été à nouveau enregistré. Un temps limite de 15 s a été utilisé pour éviter d’endommager la patte. Le pourcentage d’activité analgésique a été calculé en utilisant la même formule que pour le test de la pichenette de la queue.

Analyse statistique

L’analyse statistique a été réalisée à l’aide du progiciel statistique SPSS, version 21.0 pour Windows (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Les données sont exprimées en moyennes ± SEM. Une ANOVA à sens unique suivie du test post hoc de Dunnett a été utilisée pour déterminer les différences significatives entre les groupes de contrôle et de traitement. p < 0,05 a été considéré comme statistiquement significatif.

Résultats

Étude de toxicité orale aiguë

Une étude de toxicité orale aiguë a montré que le THME à une dose allant jusqu’à 2 000 mg/kg de poids corporel n’a produit aucune mortalité ni aucun signe de toxicité comportementale ou neurologique chez les animaux après 14 jours d’observation. Un gain de poids corporel normal a été observé et il n’y avait pas de différence dans le poids des organes des rats témoins et des rats traités (tableau 1).

Test de Writhing

L’administration orale de THME à 150, 300 et 500 mg/kg et d’indométhacine (20 mg/kg) a provoqué un effet significatif (F = 168.63, p < 0,001) une diminution significative du nombre d’épisodes de spasmes induits par l’acide acétique de manière dose-dépendante par rapport au groupe témoin (Fig. 1). Le pourcentage calculé d’inhibition des constrictions de l’indométhacine était de 80 %, celui de l’EMHV à 150 mg/kg était de 53 %, celui de l’EMHV à 300 mg/kg était de 67 % et celui de l’EMHV à 500 mg/kg était de 87 %.

Test de Formaline

Dans ce modèle, le temps de léchage pour le THME (300 et 500 mg/kg, p.o.) et le diclofénac sodique (10 mg/kg, p.o.) était significativement (F = 43,86, p < 0,001) inférieur à celui du groupe témoin (Fig. 2a). Dans la première phase (0-5 min), le temps de léchage pour l’EMHV aux doses de 300 et 500 mg/kg, p.o., et le diclofénac sodique (10 mg/kg, p.o.) était significativement plus court (F = 50,08, p < 0,001) que dans le groupe témoin, avec une inhibition de 82 % (diclofénac sodique), 69 % (EMHV à 300 mg/kg) et 86 % (EMHV à 500 mg/kg). Le THME à des doses de 150 mg/kg, p.o., n’a pas montré un effet analgésique significant (Fig. 2b). Dans la deuxième phase (15-30 min), le THME a montré un effet antinociceptif significatif (F = 26,67, p < 0,001) uniquement à une dose de 500 mg/kg, p.o.. De même, le temps de léchage du groupe témoin positif traité par le diclofénac sodique (10 mg/kg, p.o.) était significativement plus court (p < 0,001) par rapport au groupe témoin, avec une inhibition de 91 % (diclofénac sodique) et de 79 % (THME 500 mg/kg). Le THME aux doses de 150 et 300 mg/kg, p.o., n’a pas montré d’effet analgésique significant dans cette phase (Fig. 2b).

Test de léchage de la queue

L’administration par voie orale de 300 et 500 mg/kg de THME et de 20 mg/kg d’indométhacine a provoqué un effet significatif (F = 13.63, p < 0,002 ; F = 5,49, p < 0,034 ; et F = 26,86, p < 0,001 ) une augmentation significative du temps de latence de la réponse par rapport à la latence avant traitement (indométhacine, 13 % ; THME à 300 mg/kg), 7 % ; et THME à 500 mg/kg, 16 % d’inhibition). Le THME à des doses de 150 mg/kg, p.o., n’a pas induit un effet analgésique significant (Fig. 3).

Test de plaque chauffante

L’administration orale de 300 et 500 mg/kg de THME a augmenté de façon significative (F = 14,24, p < 0,002 ; F = 25,32, p < 0,001 ) la réponse au temps de latence par rapport à la latence avant traitement. Le seuil de douleur était également réduit de manière significative (F = 6,76, p < 0,021) dans le groupe témoin positif traité par l’indométhacine (20 mg/kg) par rapport à la latence de prétraitement. L’inhibition était de 51 % pour l’indométhacine, de 51 % pour l’EMHV à 300 mg/kg et de 61 % pour l’EMHV à 500 mg/kg. Les réponses nociceptives n’ont pas été affectées de manière significative par le THME à 150 mg/kg (Fig. 4).

Discussion

La présente étude a montré que le THME jusqu’à 2 000 mg/kg de poids corporel (étude de toxicité orale aiguë) n’avait pas d’effets toxiques. En outre, l’administration orale de THME à des souris a provoqué des effets antinociceptifs contre les stimuli chimiques (writhing et formalin) et thermiques (tail flick et hot plate) de la nociception.

Le test writhing décrit un modèle typique de douleur inflammatoire. L’acide acétique est un inducteur de contractions abdominales et de torsion des muscles abdominaux en augmentant le niveau d’agents pro-inflammatoires dans le fluide tissulaire périphérique . Dans ce test, le nombre de torsions chez les souris traitées par l’EMHV était inférieur à celui des souris témoins, ce qui indique une inhibition de la nociception viscérale induite par l’acide acétique. Cette découverte a confirmé le rapport précédent selon lequel l’EMHV a montré une activité anti-inflammatoire dans deux modèles d’inflammation aiguë chez les souris, de sorte que l’effet antinociceptif observé pourrait être dû en partie à l’inhibition de la libération de médiateurs inflammatoires ou au blocage de l’activité cyclooxygénase périphérique. Il est probable que la douleur associée à ce test soit générée indirectement par la stimulation des neurones nociceptifs périphériques par des médiateurs endogènes comme la sérotonine, l’histamine, la bradykinine et les prostaglandines. Cependant, cette méthode chimique a une bonne sensibilité mais une mauvaise spécificité, ce qui permet une mauvaise interprétation des résultats, car il s’agit d’un stimulus non spécifique de la nociception, sensible à des médicaments ayant des mécanismes différents. Ce problème peut être évité par la complémentation avec d’autres modèles de nociception .

Le test au formol est considéré comme un modèle de douleur persistante produit en 2 phases. La première phase (0-5 min) est caractérisée par une douleur neurogène et la seconde (15-30 min) par une douleur inflammatoire . Dans ce test, le temps de léchage pour l’EMHV aux doses de 300 et 500 mg/kg était significativement plus court que dans le groupe contrôle dans la première phase, alors que dans la seconde, l’EMHV a montré un effet antinociceptif seulement à la dose de 500 mg/kg. L’effet antinociceptif dans la deuxième phase est lié aux études précédentes dans lesquelles le THME a montré une activité anti-inflammatoire seulement à une dose de 500 mg/kg. La douleur dans la phase précoce était principalement causée par l’activation des fibres C, tandis que dans la phase tardive, une combinaison d’une réaction inflammatoire dans le tissu périphérique et des changements fonctionnels dans la corne dorsale de la moelle épinière étaient impliqués. Les médicaments à action centrale inhibent les deux phases de la douleur, tandis que les médicaments à action périphérique inhibent principalement la deuxième phase. Ces résultats suggèrent que l’activité antinociceptive de l’EMHV dans le test du formol pourrait être attribuée à l’action de médiateurs à la fois neurogènes et anti-inflammatoires.

Dans le test de la pichenette de la queue, la stimulation thermique a activé les nocicepteurs périphériques, conduisant à un retrait réflexe de la queue. Une augmentation du temps de réaction est généralement considérée comme un paramètre important pour évaluer l’activité antinociceptive centrale, comme cela a été rapporté précédemment . La constatation de la flick de la queue pourrait être due à un arc reflex dans la moelle épinière qui a été modulé par un mécanisme de voie descendante . L’effet antinociceptif observé de l’EMHV (300 et 500 mg/kg, p.o.) dans le test de la piqure de la queue a confirmé son activité centrale. Dans le test de la plaque chauffante, un réflexe supraspinal prédominant a révélé un effet antinociceptif central du THME. La plaque, chauffée à une température constante, a produit deux composantes comportementales, c’est-à-dire le léchage des pattes et le saut, mesurées par les temps de réaction, qui pourraient être dues à des réponses intégrées au niveau supraspinal. Ces résultats révèlent que le THME (300 et 500 mg/kg, p.o.) a induit des effets antinociceptifs centraux car il a augmenté significativement le temps de latence dans ce modèle, confirmant ainsi son activité centrale.

Plusieurs études phytochimiques avaient révélé que les extraits des espèces de Tabebuia contiennent une grande diversité de métabolites secondaires tels que les tanins, les flavonoïdes, les quinones, les alcaloïdes, les naphtoquinones et les iridoïdes . En ce qui concerne le THME, une analyse phytochimique préliminaire a révélé la présence de tannins, d’alcaloïdes et de composés phénoliques qui se sont avérés avoir diverses actions biologiques, y compris des activités antinociceptives et anti-inflammatoires, et donc les effets antinociceptifs observés avec le THME pourraient être attribuables à la présence de ces composés. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour identifier les composants bioactifs et pour déterminer le mécanisme d’action par lequel ces composés exercent leurs propriétés antinociceptives.

Conclusions

Cette étude a démontré l’activité antinociceptive de l’extrait méthanolique des tiges de T. hypoleuca en utilisant plusieurs modèles (chimiques et thermiques) de nociception chez les souris, indiquant ainsi que cette espèce a des effets antinociceptifs à médiation centrale et périphérique.

Reconnaissances

Les auteurs sont reconnaissants pour le soutien technique offert par Rafael Lorenzo et Damileysi Castro de la Division du développement biopharmaceutique, CENSA. Les auteurs tiennent également à remercier le Dr Eduardo Sistachs pour son aide dans la révision de la langue.

Déclaration de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.

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