1 Introduction
Le genre Chrysanthemum appartient à la famille des astéracées. Pottier-Alapetite [1] considère que 13 espèces appartenant à ce genre sont distribuées en Tunisie : C. clausonis (Pomel) Batt., C. coronarium L., C. corymbosum L., C. deserticolum (Murb.) Batt. et Trab., C. Fontanesii (Boiss. et Reut.) Q. et S., C. fuscatum Desf., C. grandiflorum (L.) Batt., C. macrocarpum Coss. et Kral., C. macrotum (D.R.) Ball., C. Myconis L., C. paludosum Poiret ssp. glabrum (Maire) Q. et S., C. segetum L. et C. trifurcatum (Desf.) Batt. et Trab. var. macrocephalum (viv.) Beg.
Chrysanthemum trifurcatum (Desf.) Batt. et Trab. var. macrocephalum (viv.) Beg. est une plante vivace à souche ligneuse, peu élevée (15–30 cm) et rameuse dès la base. Les feuilles sont pennatiséquées, à lanières courtes, lancéolées aigues et mucronulées. Les capitules sont hétérogames, radiés, sur de longs pédoncules, atteignant 2 cm de diamètre sans les ligules. Les bractées sont orbiculaires, atténuées à la base et entièrement scarieuses vers l'extrémité. Les ligules sont jaunes. Les achaines sont tous semblables, à couronne membraneuse denticulée et plus ou moins auriculée. La plante pousse sur les sables et les terrains pierreux [1,2].
La plante C. trifurcatum est connue localement, au centre de la Tunisie, sous le nom vernaculaire « gueredfa » ou « ouazouaza ». Notre enquête ethnobotanique montre que cette plante est utilisée dans la médecine populaire tunisienne pour combattre la constipation. Elle est aussi réputée soulager des douleurs spécifiquement féminines (douleurs au cours des règles et après l'accouchement). Les fleurs séchées peuvent être additionnées à la soupe. Elles peuvent être encore moulues, mélangées avec de la farine et préparées en purée.
Afin d'étudier les effets pharmacologiques de nouveaux agents laxatifs, la motilité gastro-intestinale et l'activité spasmogène peuvent être étudiées sur des animaux [3] ou sur des préparations de tissus isolés [4]. En vue de l'utilisation traditionnelle de C. trifurcatum dans les phénomènes de constipation et les troubles du transit intestinal, nous examinons dans ce travail les effets de l'extrait au méthanol des fleurs de cette plante sur l'activité contractile de fragments isolés de duodénum de rat. À notre connaissance, l'espèce est mal connue du point de vue de son activité pharmacologique et biologique, ainsi que de celui de sa composition chimique.
2 Matériel et méthodes
2.1 Matériel végétal et extraction
Les fleurs fraîches de C. trifurcatum ont été récoltées dans le Centre de la Tunisie (Zeramdine) en avril 2005 et identifiées en se basant sur la flore de la Tunisie [1] par le Dr Fethia Harzallah-Skhiri, de l'institut supérieur agronomique de Chott-Meriem, Sousse, Tunisie. Le matériel végétal est séché, puis broyé en une poudre fine. 150 g de cette poudre sont mis à macérer dans 0,5 l de méthanol, à la température ambiante, pendant 48 h, cette procédure étant répété trois fois (). Filtré, le macérât est évaporé sous pression réduite à une température n'excédant pas 45 °C. Le pourcentage de rendement de l'extraction (masse de l'extrait obtenu divisé par la masse de matière végétale extraite) est de 7,11%. L'extrait au méthanol des fleurs de C. trifurcatum est conservé en aliquotes à . Il sera dissous dans le liquide physiologique au moment de son utilisation.
2.2 Produits et animaux
L'acétylcholine, l'atropine sulfate, le BaCl2 et la papavérine sont obtenus à partir de produits d'origine Sigma Chemicals Co. (St. Louis, MO, États-Unis). Toutes les drogues sont dissoutes dans de l'eau distillée et les dilutions sont faites le jour de l'expérimentation dans une solution saline (chlorure de sodium à 0,9%).
Des rats Wistar mâles (200–250 g), obtenus auprès de l'institut Pasteur de Tunis, ont été utilisés pour cette étude. Les animaux sont maintenus en conditions normales ; ils ont libre accès à l'eau et à la nourriture. Au moment de l'expérimentation, les rats sont tués par dislocation cervicale et aucun agent anesthésiant n'est utilisé afin de ne pas influencer l'état de relâchement du muscle lisse [5].
2.3 Évaluation de l'activité contractile du muscle lisse duodénal
L'effet spasmogène de l'extrait au méthanol des fleurs de C. trifurcatum est testé sur des fragments de duodénum isolés à partir d'organes de rats. La cavité abdominale des animaux est ouverte et des portions de duodénum, d'environ 1,5 cm de long chacun, sont prélevés et débarrassés du tissu conjonctif. Ces fragments sont conservés pendant les essais à 37 °C dans le liquide physiologique de Tyrode oxygéné à 95% d'O2 et 5% de CO2, de composition (mM) : CaCl2 (2), KCl (2), NaCl (80), MgCl2 (1), NaHCO3 (5) et glucose (5). Chaque fragment de duodénum est monté dans une cuve à organe isolé, reliée à un transducteur isotonique ; les contractions spontanées sont enregistrées sur oscillographe Bioscience. Nous avons testé les effets de C. trifurcatum et de l'acétylcholine sur des fragments de duodénum traités ou non au préalable avec de l'atropine ou de la papavérine. Après un temps de stabilisation de 30 min, l'effet d'une dose submaximale d'acétylcholine (20 μg/ml) est testé : le fragment de duodénum n'est supposé stable qu'après la reproductibilité de la réponse obtenue. Par la suite et après le lavage de l'organe au Tyrode, un volume de l'extrait au méthanol de C. trifurcatum (1 mg/ml) est ajouté au milieu d'incubation et les effets sont observés. Après deux à trois lavages au Tyrode et stabilisation, une dose supérieure d'extrait est ajoutée dans la chambre à organes. Ainsi, les effets de différentes concentrations d'extrait sont évalués sur l'activité contractile du muscle lisse duodénal par comparaison avec l'effet spasmogène provoqué par l'acétylcholine et par le BaCl2.
2.4 Traitement statistique des résultats
Les résultats sont exprimés en moyennes affectées de l'erreur standard sur la moyenne (). La signification de la différence entre le contrôle et l'échantillon traité est analysée par le test-t de Student, avec pour une différence significative.
3 Résultats
L'extrait au méthanol des fleurs de Chrysanthemum trifurcatum modifie aussi bien le tonus de base que l'amplitude des contractions du muscle lisse duodénal du rat. Cet extrait brut provoque, aux concentrations comprises entre 1 et 200 mg/ml, des stimulations dose-dépendantes de la contraction duodénale variant, en pourcentage d'augmentation de la contraction spontanée sans produits, de ( ; ; ) à () (Tableau 1). La concentration qui induit une contraction musculaire de 50% de l'effet maximum (CE50) est de 18 mg/ml. Cette réponse est facilement inversée par lavage. L'acétylcholine, qui est un spasmogène neurotrope, induit également, aux doses de 5 à 400 μg/ml, des augmentations de la contraction du duodénum allant de () à () avec une CE50 de 14 μg/ml. L'extrait provoque une contraction maximale du muscle qui représente () de l'effet maximal induit par l'acétylcholine (Fig. 1). Néanmoins, le BaCl2, qui est un spasmogène musculotrope, induit une stimulation de la contraction du muscle lisse duodénal de l'ordre de par rapport au maximum de contraction induit par l'acétylcholine (Fig. 1).
Effet de l'extrait au méthanol de Chrysanthemum trifurcatum sur la contraction spontanée du muscle lisse de duodénum de rat
| Traitement | Dose (mg/ml) | % d'augmentation de la contraction par rapport au témoin |
| Contrôle extrait | – | – |
| 1 | 53 ± 4⁎ | |
| 2 | 56 ± 5⁎ | |
| 3 | 68 ± 5⁎ | |
| 10 | 225 ± 10⁎⁎ | |
| 20 | 537 ± 10⁎⁎⁎ | |
| 50 | 968 ± 27,4⁎⁎⁎ | |
| 100 | 1050 ± 13⁎⁎⁎ | |
| 200 | 1050 ± 12,1⁎⁎⁎ |
⁎ ;
⁎⁎ ;
⁎⁎⁎ pour une différence significative selon le test t de Student.
Effet de l'extrait au méthanol de Chrysanthemum trifurcatum (Ext) et du BaCl2 sur la contraction des fragments de duodénum isolés de rat, comparé à la réponse maximale (100%) de l'acétylcholine (Ach), obtenue à 400 μg/ml. Les résultats sont exprimés en moyenne±ESM, n=5, P<0,05.
Pour savoir si l'effet stimulant de l'extrait sur la contraction du muscle lisse intervient selon un mécanisme similaire à celui rencontré dans le cas de l'acétylcholine, on procède à un prétraitement du fragment de l'organe à l'atropine (2 μg/ml), spasmolytique neurotrope agoniste de l'acétylcholine [6,7]. Après un temps de stabilisation de 20 min, on détermine l'effet de l'extrait aux différentes doses (1 à 200 mg/ml) et celui de l'acétylcholine sur la contraction musculaire. Les résultats obtenus montrent que l'atropine inhibe () de l'action stimulante de contraction, de l'extrait de C. trifurcatum (200 mg/ml) et () de celle de l'acétylcholine (20 μg/ml). En outre, on traite au préalable le fragment de duodénum par l'extrait à doses croissantes suivi par le traitement avec l'acétylcholine à la dose submaximale (20 μg/ml). En effet, à chaque addition d'extrait et après le retour de la contraction à l'état normal, on ajoute l'acétylcholine à une dose fixe de 20 μg/ml. Les résultats obtenus montrent bien que l'effet de l'extrait sur la contraction musculaire augmente en fonction de la concentration, alors que l'effet de l'acétylcholine diminue s'il est précédé par l'ajout d'une forte dose d'extrait (Fig. 2). Ceci nous laisse suggérer que l'action de l'extrait de C. trifurcatum sur le muscle lisse duodénal se fait par un mécanisme cholinergique similaire à celui de l'acétylcholine.
Effet des doses croissantes de l'extrait au méthanol de Chrysanthemum trifurcatum (Ext) en présence d'une dose fixe d'acétylcholine (20 μg/ml) (Ach) sur la contraction des fragments de duodénum isolés. L'ajout de l'acétylcholine se fait à chaque addition d'extrait et après le retour de la contraction à l'état normal. L'effet de l'extrait sur la contraction musculaire augmente en fonction de la concentration, alors que l'effet de l'acétylcholine diminue s'il est précédé par l'ajout d'une forte dose d'extrait. Les résultats sont exprimés en M ± ESM, n=5, P<0,05.
En milieu physiologique normal, le traitement préalable du duodénum de rat avec un spasmolytique musculotrope, la papavérine (2 μg/ml), inhibe totalement l'activité spasmogène de l'extrait et provoque un relâchement des muscles lisses du duodénum par action directe sur la fibre musculaire.
4 Discussion
L'extrait au méthanol des fleurs de Chrysanthemum trifurcatum en milieu physiologique normal provoque, au niveau du fragment de duodénum de rat, une augmentation de l'amplitude des contractions. La contraction est augmentée à environ 1050% de la valeur initiale. Cet effet stimulateur de l'extrait sur l'activité motrice du muscle lisse duodénal pourrait expliquer en partie l'utilisation traditionnelle de C. trifurcatum dans le traitement de certains troubles digestifs, en l'occurrence, la constipation. Les effets spasmogènes de l'extrait de C. trifurcatum et de l'acétylcholine sont inhibés respectivement de 81% et 92% par l'atropine. Ces résultats suggèrent une action de l'extrait de la plante par l'intermédiaire des récepteurs muscariniques similaire à celle de l'acétylcholine. L'activation de ces récepteurs par l'acétylcholine provoque une entrée d'ions Ca2+ et une dépolarisation membranaire, qui est à l'origine de la contraction [8]. L'acétylcholine, neurotransmetteur du système nerveux parasympathique, agit par stimulation des récepteurs muscariniques du sous-type M3 et l'atropine bloque tous les sites de ces récepteurs muscariniques. Ce mécanisme d'action de l'acétylcholine joue un rôle physiologique important dans la régulation de la sécrétion salivaire et des mouvements péristaltiques intestinaux [9,10].
En outre, le traitement du fragment de duodénum par l'extrait à doses croissantes, suivi d'un traitement par une dose submaximale fixe d'acétylcholine (20 μg/ml) à chaque addition d'extrait, montre que l'effet spasmogène de l'extrait sur la contraction musculaire augmente en fonction de la concentration, alors que l'effet de l'acétylcholine diminue. Ceci nous laisse affirmer qu'il pourrait exister une sorte de compétition au niveau des récepteurs muscariniques, qui paraissent être communs pour l'extrait et l'acétylcholine. De ce fait, l'effet observé par l'extrait de C. trifurcatum apparaît similaire à celui de l'acétylcholine et pourrait expliquer l'utilisation populaire de cette plante en Tunisie.
La composition chimique de la plante n'est pas encore élucidée. Néanmoins, notre étude phytochimique préliminaire a révélé la présence des flavonoïdes, mais aussi des tanins et des alcaloïdes qui pourraient induire des effets parasympathicomimétiques [11].
En conclusion, nos résultats montrent que l'extrait au méthanol des fleurs de C. trifurcatum contient des constituants qui peuvent stimuler la contraction du muscle lisse duodénal de rat par un mécanisme qui apparaît similaire à celui de l'acétylcholine, ce qui expliquerait en partie l'utilisation de cette plante dans la médicine traditionnelle tunisienne contre la constipation et pour la facilitation du transit intestinal. Néanmoins, il sera important de cibler le principe actif responsable de cet effet spasmogène de la plante.
Remerciements
Les auteurs tiennent à remercier Melle Dalila Haouas (Institut supérieur agronomique de Chott-Meriem, Sousse, Tunisie) pour l'aide qu'elle nous a apportée dans la récolte et l'extraction du matériel végétal.