L’extrait hydroalcoolique d’Achillea millefolium a amélioré la glycémie, les enzymes hépatiques et le profil lipidique par comparaison à la metformine chez des rats diabétiques induits par la streptozotocine
Référence : Lipids in Health and Disease 2020. — PMC7184710 / PMID 32340610 · DOI 10.1186/s12944-020-01228-4 Type : etude in vivo · Plante : Achillee millefeuille · Propriété → Metabolisme & glycemie Accès : ⭐ libre (open access) → texte intégral traduit Fidélité : traduction intégrale et fidèle du texte des auteurs. Appels [n] omis ; figures/tableaux « [ ] ».
Résumé
Contexte
Des études récentes ont rapporté que les extraits de plantes pourraient avoir un certain effet protecteur contre les complications du diabète sucré. Cette étude visait à étudier les effets de l’extrait hydroalcoolique d’Achillea millefolium par comparaison à la metformine sur les lésions hépatiques, l’anomalie lipidique et le contrôle glycémique chez des rats diabétiques.
Méthodes
Les rats ont été répartis aléatoirement en 7 groupes de 10 animaux. Le diabète a été induit par injection de streptozotocine (STZ) à 4 groupes de rats. Trois groupes de rats diabétiques ont reçu 250 mg/kg/jour de metformine, 25 mg/kg/jour d’extrait hydroalcoolique d’Achillea millefolium, ou 100 mg/kg/jour de cet extrait. Deux groupes non diabétiques ont également reçu soit 25 mg/kg/jour soit 100 mg/kg/jour d’extrait d’Achillea millefolium. Les rats témoins normaux et les rats témoins diabétiques ont reçu 1 mL/jour de sérum physiologique. Les traitements ont été administrés par gavage oral pendant 28 jours. À la fin, les rats ont été anesthésiés à l’éther et leurs échantillons de sérum ont été séparés afin de mesurer la glycémie, les protéines sériques totales, les lipides et les enzymes hépatiques.
Résultats
Il y a eu une réduction significative de la glycémie, des enzymes hépatiques sériques, des triglycérides et des taux de cholestérol total et de LDL-cholestérol dans les groupes traités par l’extrait d’Achillea millefolium par comparaison aux autres groupes. En outre, il y a eu une augmentation significative du poids corporel et du taux sérique de HDL-cholestérol dans les groupes traités par Achillea millefolium.
Conclusion
L’extrait d’Achillea millefolium, par comparaison à la metformine, réduit l’anomalie lipidique, la glycémie et les enzymes hépatiques chez des rats diabétiques induits par la STZ. De futures études cliniques sont justifiées pour confirmer nos observations expérimentales chez l’humain.
Contexte
Le diabète sucré (DM) est l’une des anomalies métaboliques chroniques les plus courantes dans le monde, causant des milliers de décès chaque année, et devient une préoccupation croissante à la fois pour les nations occidentales et les nations en développement. Il existait une prévalence mondiale de 425 millions de personnes atteintes de diabète en 2017, qui devrait atteindre 629 millions d’ici 2045. Diverses formes de DM ont été largement identifiées, tandis que le DM de type 2 est le plus courant et représente plus de 85 % de tous les cas diabétiques. Les médicaments à base de plantes sont utilisés comme alternatives aux médicaments de routine chez les patients diabétiques. L’un de ces médicaments à base de plantes est dérivé d’Achillea millefolium, appartenant à la famille des Asteraceae, et possède divers bénéfices pharmaceutiques ; il est traditionnellement utilisé dans l’amélioration du diabète, de l’hypertension artérielle, des calculs rénaux, des douleurs musculaires, de l’acné et des saignements. Ces effets sont attribués à des composés essentiels des espèces d’Achillea tels que le tanene, le terepen, l’acetylen, la lacton et la razin. De plus, il est rapporté que la plante Achillea pourrait contrecarrer les effets secondaires des médicaments et améliorer la puissance des procédures thérapeutiques.
Achillea millefolium atténue l’inflammation et les voies de signalisation associées. Une étude récente a rapporté que l’extrait d’Achillea millefolium améliore l’inflammation en réduisant les cytokines inflammatoires telles que l’IL-1B. En outre, il a été rapporté que l’extrait d’Achillea diminuait la peroxydation lipidique et améliorait les taux d’enzymes antioxydantes, tels que le taux de glutathion, en raison de sa capacité antioxydante considérable. Ainsi, cet extrait peut avoir un effet protecteur contre le développement du stress oxydatif et les lésions organiques.
En outre, il possède une activité antibactérienne, antimicrobienne, immunologique, antiproliférative et antiplaquettaire. Pour une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires de l’extrait d’Achillea contre les anomalies métaboliques, cette étude visait à étudier les effets de l’extrait hydroalcoolique d’Achillea millefolium sur le profil lipidique, la glycémie, le poids corporel et les enzymes hépatiques sériques chez des rats diabétiques induits par la streptozotocine (STZ).
Matériel et méthodes
Animaux expérimentaux
Pour cette étude, 70 rats mâles Sprague-Dawley (pesant 200–300 g) ont été obtenus auprès du Laboratory Animals Research Center (Shiraz University of Medical Sciences, Iran). Les animaux ont été adaptés dans le laboratoire animalier pendant 2 semaines avant les expériences et ont été nourris avec un régime pour rats (Pars Dam Co., Téhéran, Iran). La nourriture et l’eau de boisson étaient disponibles ad libitum pendant l’étude. Les rats ont été gardés dans des cages en acier inoxydable dans un environnement à température contrôlée (22–25 °C). Les conditions d’éclairage (cycles lumière/obscurité de 12 h) et d’humidité (55 %) étaient également contrôlées. Le protocole a été approuvé par le comité d’éthique de la Shiraz University of Medical Sciences (Code : 92–01-01-6869).
Préparation de l’extrait
La plante Achillea millefolium a été rincée et doucement séchée à température ambiante. Les matières végétales (300 g) ont été broyées, puis l’extrait a été obtenu au moyen d’une approche de percolation dans 1000 ml d’éthanol à 70 % à température ambiante pendant 72 h. Après filtration, l’éthanol a été éliminé à 40 °C dans un évaporateur rotatif et l’extrait préparé a été conservé à −20 °C. Enfin, l’évaporation du solvant a été réalisée par dessiccateur sous vide pendant 24 h.
Induction du diabète
Dans la présente étude, le diabète a été induit par voie intrapéritonéale chez des rats mâles Sprague-Dawley à jeun depuis la veille par injection de STZ fraîchement préparée à 60 mg/kg de poids corporel (Sigma, États-Unis), dissoute dans un tampon citrate 0,1 mol/L (pH 4,5). Un glucomètre (Accu-Chek Active, Roche, Allemagne) a été utilisé pour estimer les taux de glycémie. Les concentrations stables de glycémie ont été mesurées 7 jours après l’injection de STZ. Des taux de glycémie supérieurs à 300 mg/dl ont été considérés comme critères de diagnostic du diabète.
Plan expérimental
Dans cette étude expérimentale, les rats ont été répartis aléatoirement en 7 groupes de 10 rats chacun. Un groupe était constitué de rats témoins qui recevaient 1 mL/jour de sérum physiologique (témoin normal). Deux groupes étaient des rats non diabétiques traités soit avec 25 mg/kg/jour soit avec 100 mg/kg/jour d’extrait hydroalcoolique d’Achillea millefolium. Les 4 autres groupes ont été induits par la STZ puis ont reçu 1 mL/jour de sérum physiologique (témoin diabétique), 250 mg/kg/jour de metformine, 25 mg/kg/jour ou 100 mg/kg/jour d’extrait hydroalcoolique d’Achillea millefolium. Le sérum physiologique ou l’extrait d’Achillea millefolium a été administré par gavage oral. La période de traitement était de 28 jours.
Paramètres biochimiques
Les rats ont été surveillés chaque semaine pour le poids corporel et la glycémie. Au jour 28 de l’intervention, les rats ont été anesthésiés après 12 h de jeûne. Des échantillons de sang ont été recueillis par ponction cardiaque, et le sérum a été séparé par centrifugation à 3500 rpm pendant 15 min. Les échantillons de sérum ont été conservés à −80 °C jusqu’à l’analyse. Le profil lipidique (triglycérides et cholestérol total, LDL et HDL) a été évalué à l’aide de kits disponibles dans le commerce (Pars Azmoon Co., Iran).
Analyse statistique
L’analyse statistique a été réalisée à l’aide du logiciel SPSS version 22.0. Les données sont présentées sous forme de moyennes ± écart-type (SD). Des tests t pour échantillons appariés ont été utilisés pour comparer les moyennes des variations de glycémie et de poids corporel. Une ANOVA à un facteur a été utilisée pour les autres paramètres, avec le LSD comme test post-hoc. Les résultats ont été considérés comme significatifs lorsque les valeurs de P étaient < 0,05.
Résultats
Effet d’Achillea millefolium sur le poids corporel
Il y a eu une augmentation significative du poids corporel dans les groupes sains recevant Achillea millefolium. Le poids corporel moyen a été significativement réduit dans le groupe diabétique par comparaison à la valeur initiale (Fig. 1). Il y a eu une diminution significative du poids corporel dans les groupes diabétiques recevant Achillea millefolium et la metformine par comparaison à la valeur initiale. Cependant, la dose élevée d’Achillea millefolium (100 mg/kg) a augmenté le poids corporel par comparaison à la valeur initiale (P < 0,05).
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Effet d’Achillea millefolium sur la glycémie
La STZ a augmenté significativement la glycémie par comparaison aux groupes non diabétiques (Fig. 2). Il y a eu des réductions significatives de la glycémie dans les groupes traités soit par la metformine soit par l’extrait d’Achillea millefolium par comparaison au témoin diabétique. La diminution était de même ampleur dans les groupes traités par metformine et par Achillea millefolium à 100 mg/kg.
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Effet d’Achillea millefolium sur les enzymes hépatiques sériques
La STZ a augmenté significativement les concentrations sériques des enzymes hépatiques, ALT et AST, par comparaison aux groupes non diabétiques (Fig. 3a et b). Il y a eu des réductions significatives des concentrations d’ALT et d’AST dans les groupes traités par metformine et par Achillea millefolium par comparaison au groupe diabétique.
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Effet d’Achillea millefolium sur le profil lipidique sérique
La STZ a augmenté significativement le cholestérol total sérique, le LDL-cholestérol et les TG par comparaison aux groupes non diabétiques (Fig. 4a à d). La metformine et Achillea millefolium ont significativement diminué le cholestérol total et les TG, mais seules la metformine et la dose de 100 mg/kg d’Achillea millefolium ont été efficaces pour le LDL-cholestérol et le HDL-cholestérol, tandis que 25 mg/kg d’Achillea millefolium n’ont pas significativement amélioré le LDL-cholestérol et le HDL-cholestérol.
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Discussion
Dans cette étude, nous avons évalué l’effet de 25 mg/kg/jour et 100 mg/kg/jour d’extrait hydroalcoolique d’Achillea millefolium chez des rats diabétiques induits par la STZ. Les résultats ont identifié que cet extrait avait un effet bénéfique sur le glucose sérique, les lipides et les enzymes hépatiques par comparaison aux groupes traités par metformine et aux témoins. Ces effets étaient également plus prononcés à la dose de 100 mg/kg/jour par comparaison à 25 mg/kg/jour.
Sadeghi et al. ont rapporté des résultats similaires d’Achillea wilhelmsii sur la glycémie chez des rats mâles. Dans une autre étude, un effet similaire pour l’extrait d’Achillea millefolium a également été obtenu. Il est bien connu que l’hyperglycémie dans le diabète sucré exacerbe le stress oxydatif. Le stress oxydatif génère une déplétion de la capacité antioxydante, du taux de glutathion et du taux de NADPH. De plus, l’oxydation des protéines et les protéines glyquées produites dans cette condition exacerbent les lésions dans divers organes, et il a été rapporté que les antioxydants peuvent améliorer ces changements. Selon plusieurs études, cette plante a rapporté des propriétés antioxydantes et peut donc être utilisée pour l’amélioration des complications des conditions de stress oxydatif comme le diabète sucré. Cet extrait pourrait agir comme un facteur hypoglycémiant et diminuer l’absorption intestinale du glucose en raison de ses propriétés antioxydantes. D’autres études devraient évaluer le stress oxydatif, par exemple en mesurant les activités des enzymes antioxydantes, notamment la SOD et la GSH-P, et les taux de MDA, un indicateur de la peroxydation des lipides.
Nos résultats ont montré que la STZ entraînait une augmentation significative des taux sériques de cholestérol total, de TG et de LDL-cholestérol, ainsi qu’une diminution du HDL-cholestérol. Dans la présente étude, une réduction considérable du cholestérol total sérique, des TG et du LDL-cholestérol, ainsi qu’une augmentation significative du HDL-cholestérol dans les groupes traités, a été démontrée, et la dose de 25 mg/kg d’Achillea millefolium semblait être moins bénéfique. Il a été constaté que la résistance à l’insuline entraînait une augmentation de la sécrétion d’apo-B. Ainsi, ces changements aboutissent à un profil lipidique anormal et à une augmentation du taux plasmatique de lipoprotéines apo-B telles que les LDL, les lipoprotéines de très basse densité (VLDL) et les chylomicrons. En outre, un taux plus élevé de radicaux oxygénés réactifs dans le diabète sucré endommage la membrane lipidique, particulièrement la construction des acides gras polyinsaturés, et provoque un métabolisme lipidique anormal et une peroxydation lipidique. Un taux lipidique anormalement élevé améliore la capacité antioxydante et augmente le niveau de stress oxydatif, ce qui cause diverses lésions organiques.
Asgary et al. ont rapporté que l’extrait d’Achillea wilhelmsii préservait les groupes SH des produits dans les enzymes antioxydantes et la membrane. Ainsi, cet extrait prévenait le stress oxydatif et les lésions membranaires par la peroxydation lipidique. En raison de ces propriétés, cet extrait avait des effets antioxydants et anti-inflammatoires. Des résultats similaires ont été rapportés dans une étude d’Asghary et al. concernant l’effet protecteur d’Achillea sur le profil lipidique anormal.
La STZ a causé une augmentation considérable des taux sériques des enzymes hépatiques, tandis que le traitement par metformine ou par extrait d’Achillea millefolium a significativement atténué ces élévations. L’augmentation des enzymes hépatiques par la STZ est probablement due aux lésions hépatiques causées par le stress oxydatif résultant de l’hyperglycémie. Cependant, nous n’avons pas pu mesurer le potentiel antioxydant des extraits d’Achillea millefolium et d’Achillea santolina pour protéger le foie contre le stress oxydatif induit par la STZ, mais il est mis en évidence par une diminution du malondialdéhyde et des carbonyles protéiques et par des taux améliorés des enzymes antioxydantes superoxyde dismutase et catalase.
Contrairement à l’effet hépatoprotecteur observé d’Achillea millefolium et d’Achillea santolina, Hosbas et al. ont rapporté que des doses de 250–750 mg/kg/jour d’extrait éthanolique d’Achillea biebersteinii n’avaient pas réussi à réduire les taux plasmatiques d’ALT et d’AST dans les lésions hépatiques induites par le tétrachlorure de carbone chez des rats. Les doses plus élevées de l’extrait (750 mg/kg/jour) utilisées dans leur étude pourraient avoir laissé des effets toxiques sur le foie, conduisant à une augmentation des enzymes hépatiques.
Nos résultats ont identifié qu’il y avait une augmentation significative du poids corporel dans les groupes de traitement par comparaison au groupe diabétique. Nematy et al. ont rapporté qu’Achillea millefolium avait des effets positifs liés à la dose sur l’appétit chez les rats. Des études antérieures ont constaté que les aliments riches en flavonoïdes, tels que certains types de miel, ont des effets bénéfiques sur le profil lipidique des rats diabétiques. Les flavonoïdes qui se trouvent dans Achillea millefolium peuvent bloquer les récepteurs de la sérotonine et augmenter la concentration plasmatique de ghréline, ainsi que l’appétit. Comme la qualité des matériaux chimiques et des outils utilisés dans chaque essai expérimental peut différer de l’un à l’autre, une recommandation supplémentaire de cet extrait de plante pour des applications cliniques doit donc être étudiée dans des expériences in vivo à grande échelle. Plus important encore, il convient de prendre en considération, pour les études cliniques, l’accent mis sur le fait que les plantes et leurs métabolites respectifs sont des agents complémentaires à la prise en charge des maladies humaines, afin d’obtenir des résultats de haute qualité.
Conclusion
L’extrait d’A. millefolium, par comparaison à la metformine, réduit l’anomalie lipidique, l’hyperglycémie et les enzymes hépatiques avec un effet dose-dépendant chez les rats diabétiques. Les résultats observés ici devront être étudiés dans des études in vivo plus larges. D’autres études approfondies sont justifiées pour confirmer les mécanismes moléculaires exacts de ces extraits de plantes chez l’humain.