Rapport de recherche sur le mécanisme de réduction de la neurotoxicité induite par la noix vomique par l’acide glycyrrhizique

Contexte

La noix vomique (Semen Strychni) provient des graines matures séchées de Strychnos Nux-vomica et a été découverte comme ayant diverses activités pharmacologiques, notamment des fonctions anti-tumorales, anti-inflammatoires, immunosuppressives et neuro-excitantes (Zheng et al., 2012; Agrawal et al., 2011a, b; Rao et Prasad, 2013). Cependant, l’utilisation à long terme ou excessive de la noix vomique peut entraîner des lésions multi-organes, en particulier une neurotoxicité, ce qui limite son application clinique (Chen et al., 2014; Philippe et al., 2004). Des études ont montré que les principaux composants actifs de la noix vomique - la strychnine et la brucine - sont également ses principaux composants toxiques (Wu et al., 2007). Parmi eux, un excès de strychnine peut entraîner une inhibition excessive du cortex cérébral et une contraction involontaire des muscles respiratoires, conduisant finalement à un arrêt cardiaque ou à une asphyxie (Philippe et al., 2004).

Objectif de la recherche

L’objectif de cette étude est d’explorer le rôle de la protéine du groupe de haute mobilité B1 (HMGB1) dans la neurotoxicité induite par la noix vomique et d’évaluer l’effet atténuant potentiel de l’acide glycyrrhizique (GA). Le GA, en tant que composant naturel anti-inflammatoire et antiviral, est largement utilisé en clinique, principalement pour le traitement de l’hépatite aiguë et chronique (Liu et al., 2012). Nous émettons l’hypothèse que le GA peut atténuer la neurotoxicité de la noix vomique en inhibant la phosphorylation et la libération de HMGB1.

Source et auteurs de l’article

Cet article a été rédigé par Changwei Yu, Yalan Xiang et al., affiliés à des institutions telles que le Second Xiangya Hospital de l’Université centrale du sud et l’Hôpital de santé maternelle et infantile du Hunan, et publié dans le Journal of Neuroimmune Pharmacology en 2024.

Processus de recherche

Matériels expérimentaux

La noix vomique (lot 201,022,891) a été fournie par Sanxiang Co., Ltd à Changsha, province du Hunan. Les animaux expérimentaux étaient des rats SD de grade SPF fournis par SJA Laboratory Animal Co., Ltd de la province du Hunan. Cette étude a été approuvée par le comité de gestion des animaux de laboratoire de l’Université centrale du sud.

Méthodes

Extraction des médicaments

La noix vomique a été broyée, trempée dans une solution d’éthanol acide à 75% (pH 5, 1:12, w/v) pendant 12 heures, puis chauffée à reflux trois fois, une heure chaque fois. Le filtrat a été concentré à l’aide d’un évaporateur rotatif, et la composition de l’extrait a finalement été détectée par chromatographie liquide haute performance-détection UV (HPLC-UV-MS).

Conception de l’expérimentation animale

48 rats ont été répartis aléatoirement dans les quatre groupes suivants (n = 12) : 1. Groupe contrôle : injection intrapéritonéale de solution de carboxyméthylcellulose sodique (CMC-Na) à 0,5%, suivie d’une administration orale de solution de CMC-Na à 0,5%. 2. Groupe intoxication à la noix vomique (SS) : injection intrapéritonéale d’extrait de noix vomique (175 mg/kg), suivie d’une administration orale de solution de CMC-Na à 0,5%. 3. Groupe détoxification GA à faible dose (SS + LGA) : injection intrapéritonéale d’extrait de noix vomique, suivie d’une administration orale de 75 mg/kg de GA. 4. Groupe détoxification GA à forte dose (SS + HGA) : injection intrapéritonéale d’extrait de noix vomique, suivie d’une administration orale de 150 mg/kg de GA.

Quatre jours après l’administration, des échantillons ont été collectés et diverses expériences ont été menées.

Collecte et traitement des échantillons

Le sang cardiaque a été prélevé lors de l’autopsie et centrifugé pour obtenir le sérum. Les tissus cérébraux entiers isolés ont été lavés plusieurs fois avec une solution saline physiologique puis immergés dans du paraformaldéhyde.

Examen pathologique

Des colorations de Nissl, TUNEL et FJB ont été réalisées. Les images ont été observées et enregistrées au microscope.

ELISA et analyse des protéines

L’ELISA a été utilisée pour détecter les niveaux d’ACHE, MAO, HMGB1, TNF-α, IL-1β dans le sérum. Le Western blotting a été utilisé pour détecter les protéines HMGB1, p-HMGB1, NF-κB, etc. dans les tissus cérébraux.

Résultats de la recherche

L’acide glycyrrhizique atténue les lésions neuronales induites par la noix vomique

• Les résultats de la coloration de Nissl ont montré une diminution significative du nombre de neurones dans la région CA1 de l’hippocampe des rats du groupe SS, avec une perte d’intégrité cellulaire. Après le traitement par GA, les lésions neuronales ont été atténuées.
• Les résultats de la coloration FJB ont montré une augmentation significative du nombre de cellules FJB positives dans les régions CA1 et CA3 des rats du groupe SS. Après le traitement par GA, le nombre de cellules positives a diminué.
• Les résultats de la coloration TUNEL ont montré une augmentation significative des cellules TUNEL positives dans le cortex des rats du groupe SS. Le traitement par GA a pu réduire le nombre de cellules positives.

L’acide glycyrrhizique atténue les troubles du métabolisme des enzymes neurales causés par la noix vomique

• Les niveaux d’ACHE et de MAO dans le sérum des rats du groupe SS ont significativement diminué. Une dose élevée de GA a pu augmenter significativement les niveaux d’ACHE et de MAO, indiquant que le GA peut efficacement réguler les troubles du métabolisme des neurotransmetteurs causés par la noix vomique.

L’acide glycyrrhizique inhibe la libération et la translocation nucléo-cytoplasmique de HMGB1

• Le niveau de HMGB1 dans le sérum du groupe SS a augmenté significativement. Le traitement par GA a pu ramener le niveau de HMGB1 à la normale.
• La coloration par immunofluorescence a montré une large distribution de HMGB1 en dehors du noyau cellulaire dans le groupe SS, tandis que le traitement par GA a pu réduire la translocation de HMGB1 vers le cytoplasme.

L’acide glycyrrhizique régule l’interaction entre HMGB1 et les phosphatases et protéines kinases

• Les résultats de co-immunoprécipitation ont montré une diminution de la liaison de HMGB1 avec PP2Ac et une augmentation de la liaison avec PKCα dans le groupe SS. Le traitement par GA a pu renforcer la liaison de HMGB1 avec PP2Ac et réduire sa liaison avec PKCα.

L’acide glycyrrhizique inhibe la libération de facteurs inflammatoires et l’activation des voies inflammatoires induites par la noix vomique

• Les niveaux de TNF-α et IL-1β dans le sérum des rats du groupe SS ont augmenté significativement. Le traitement par GA a pu réduire significativement les niveaux de facteurs inflammatoires.
• Les niveaux de phosphorylation des protéines JNK et p38 dans la voie MAPK ont augmenté significativement dans le groupe SS, tandis que le traitement par GA a pu réduire les niveaux de phosphorylation.

Conclusion et signification de la recherche

Cette étude démontre que la neurotoxicité induite par la noix vomique est liée à la phosphorylation et à la libération de HMGB1. Le GA atténue la neurotoxicité et la réponse inflammatoire causées par la noix vomique en inhibant la phosphorylation de HMGB1 et en réduisant sa translocation cytoplasmique. Cette découverte fournit une nouvelle base théorique pour l’utilisation clinique du GA dans l’atténuation de la toxicité de la noix vomique, avec une importante valeur scientifique et des perspectives d’application.

Points forts de la recherche

• Cette étude est la première à décrire systématiquement le rôle clé de HMGB1 dans la neurotoxicité induite par la noix vomique.
• Elle propose et vérifie le mécanisme par lequel le GA atténue la neurotoxicité en régulant la phosphorylation de HMGB1 et les voies inflammatoires.
• Elle offre la possibilité d’une nouvelle application clinique du GA naturel dans la détoxification.

Grâce à cette étude, nous avons approfondi notre compréhension de la toxicité de la noix vomique et trouvé un moyen potentiellement efficace de détoxification, fournissant ainsi une base scientifique pour améliorer sa sécurité clinique.