Potentiel Anti VIH, de plantes ayurvediques | Centre Ayurveda d'Aquitaine

Défis liés à l’intégration de la technologie au niveau des composants et des informations au niveau du système de l’Ayurveda: perspectives de la phytométabolomique RMN et du potentiel anti-VIH de certaines plantes médicinales ayurvédiques

Contexte

Les informations de l’Ayurveda répondant aux défis analytiques de la technologie moderne sont un domaine d’une immense pertinence. Outre la tâche cérébrale de réunir deux points de vue différents, la question au niveau pragmatique reste «qui profite à qui».
Objectif

L’objectif est de mettre en évidence les défis de l’intégration de l’information (ayurvédique) et de la technologie à l’aide d’exemples de test de la métabolomique de la résonance magnétique nucléaire (RMN) et du potentiel anti-VIH-1 de certaines plantes médicinales ayurvédiques. L’autre objectif de valeur ajoutée est les implications et la pertinence d’un tel travail pour l’Ayurveda.

matériaux et méthodes

Six plantes médicinales (Azadirachta indica, Tinospora cordifolia, Swertia chirata, Terminalia bellerica, Zingiber officinale et Symplocos racemosa) ont été étudiées à l’aide de la métabolomique basée sur la spectroscopie RMN du proton à haute résolution et ont également évalué l’activité anti-VIH-1 sur trois pseudovirus (ZM53 M.PB12 , ZM109F.PB4, RHPA 4259.7).
Résultats

Sur les six plantes, T. bellerica et Z. officinale ont montré une cytotoxicité cellulaire minimale et un potentiel anti-VIH-1 maximal. T. bellerica était efficace contre les trois pseudovirus VIH-1. Le profilage RMN non ciblé et les analyses multivariées ont démontré que les six plantes, qui avaient toutes des propriétés pharmacologiques ayurvédiques différentes, présentaient des différences maximales dans la région aromatique des spectres.
Conclusion

Les travaux s’ajoutent à la liste des plantes potentielles pour les molécules médicamenteuses anti-VIH-1. Dans le même temps, il a attiré l’attention sur les différentes perspectives de l’Ayurveda et de la médecine occidentale, soulignant les limites inhérentes au bilinguisme conceptuel entre les deux systèmes, en particulier dans le contexte des plantes médicinales. L’étude a également mis en évidence le potentiel de la métabolomique RMN dans l’étude des extraits de plantes utilisés en Ayurveda.

IntroductionParmi les atouts de la connaissance que l’Inde détient, l’Ayurveda occupe non seulement une position de choix, mais fait également partie des rares systèmes de connaissances indiens qui ont conservé sa tradition vibrante jusqu’à ce jour. Bien que la médecine occidentale soit le système médical de première ligne en Inde, l’Ayurveda continue de traiter de nombreux problèmes de santé [1], [2], [3], [4], [5] contribuant ainsi aux soins de santé, indépendamment du système allopathique de la médecine. [6]. Parallèlement, l’Ayurveda a également permis à ses vastes connaissances documentées des pratiques cliniques, des formulations et des plantes médicinales d’être utilisées par la médecine occidentale [7], [8], [9], [10], [11], [12]. , [13]. Par exemple, des molécules médicamenteuses telles que la curcumine [14], la guggulstérone [15], [16] et la réserpine [17] ont été identifiées avec des informations de plomb provenant de la pharmacopée ayurvédique. L’intérêt croissant pour la médecine occidentale dans l’utilisation du kshārasutra dans la fistule ano [9] et les sangsues pour soulager la douleur [7] et la congestion veineuse [8] en sont d’autres exemples. L’Ayurveda reste donc extrêmement ingénieux et d’intérêt pour le système allopathique de la médecine. Dans le même temps, comment un tel travail bénéficiera à l’Ayurveda est un point discutable. Cet article met en évidence ce problème via des études de cas utilisant la phytométabolomique par résonance magnétique nucléaire (RMN) et l’activité anti-VIH-1 de certaines plantes médicinales utilisées en Ayurveda. Il souligne également les défis liés à l’utilisation des informations de l’Ayurveda pour des études basées sur le réductionnisme.Bien que les études spectroscopiques conventionnelles telles que la RMN, la spectroscopie de masse (MS) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) étudient des molécules isolées uniques, des techniques telles que la métabolomique deviennent rapidement la méthode de choix pour l’étude des mélanges complexes [18]. Le métabolome représente la collecte de tous les métabolites dans un échantillon, en particulier, les petits métabolites et le phytométabolome désignent les composés dans les plantes. En phytométabolomique, le profilage chimique des plantes est réalisé [19]. La métabolomique non ciblée fournit en général un large aperçu de la composition chimique de l’échantillon sans nécessiter de connaissance préalable des métabolites. Les données expérimentales sont généralement soumises à une analyse multivariée pour l’interprétation des données. L’objectif est en général de rechercher des empreintes digitales plutôt que des métabolites spécifiques. La RMN est une technique idéale pour la phytométabolomique lorsque les plantes sont utilisées sous leur forme native (comme en Ayurveda) car la séparation des analytes n’est pas une condition préalable à cette technique [20].
De nombreuses maladies sont devenues un énorme fardeau humain et économique, et le syndrome d’immunodéficience acquise (SIDA) causé par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) en est une [21]. En raison de la grande diversité du virus, il n’existe pas de vaccin efficace à ce jour contre le VIH-1. La thérapie antirétrovirale (TAR) réussit à réduire la virémie, mais le développement de mutations de résistance à la TAR dans les souches virales chez les individus infectés est un défi majeur. Cela souligne la nécessité de découvrir de nouveaux médicaments efficaces, moins chers et moins toxiques, à utiliser seuls ou en association avec le TAR afin de supprimer la virémie aux premiers stades de l’infection [22], [23], [24 ]. Les plantes médicinales, qui ont toujours contribué au développement de médicaments en médecine moderne [25], continuent de susciter l’intérêt d’explorer leur potentiel et dans le contexte du SIDA, d’identifier des composés anti-VIH-1 [26], [27], [28 ], [29], [30], [31], [32].

Cet article a trois points focaux: (i) la métabolomique RMN non ciblée pour l’étude des extraits de plantes dans leur forme native, comme utilisé dans l’Ayurveda (ii) tentant pour la première fois dans la littérature, la corrélation entre les données phytométabolomiques RMN et les paramètres pharmacologiques ayurvédiques (iii) utiliser les informations de l’Ayurveda pour sélectionner certaines plantes médicinales pour les activités anti-VIH et mettre en évidence les principaux défis dans ces échanges d’informations entre l’Ayurveda et les études pharmacologiques modernes. L’article attire également l’attention sur les approches fondamentalement différentes de l’utilisation des plantes médicinales en Ayurveda et en médecine moderne.

Matériels et méthodes

2.1. Sélection et préparation des échantillons

Six plantes, à savoir Azadirachta indica (AI) (écorce), Tinospora cordifolia (TC) (tige), Swertia chirata (SC) (plante entière), Terminalia bellerica (TB) (écorce de fruit), Zingiber officinale (ZO) (rhizome) et Symplocos racemosa (SR) (écorce de tige) ont été sélectionnés sur la base de leur utilisation thérapeutique en Ayurveda pour le traitement de visarpa, qui est généralement corrélée à l’herpès, une maladie virale [33]. Des échantillons authentifiés ont été obtenus auprès de Kottakkal Arya Vaidya Sala, Kerala. Cinq grammes de la matière première ont été trempés dans 50 ml d’eau et d’éthanol dans un rapport de 9: 1 pendant 24 h et macérés à froid. Cette solution a ensuite été centrifugée deux fois à 5000 tr / min pendant 10 min et le surnageant filtré à travers le papier Whatmann n ° 1 pour éliminer les très fines particules en suspension. Le surnageant a été recueilli et lyophilisé pour obtenir une poudre sèche. Les métabolites polaires des échantillons de plantes sont extraits par cette méthode. Il est souligné que le processus d’ébullition des échantillons de plantes dans l’eau impliquée dans la préparation de kvatha (décoction) en Ayurveda extrait également essentiellement les métabolites polaires. L’élimination de la teneur en eau dans l’échantillon par lyophilisation n’implique aucune réaction chimique et donc aucun changement dans ses propriétés.

2.2. Spectroscopie de résonance magnétique nucléaire

Les études RMN ont été réalisées sur un spectromètre RMN haute résolution 700 MHz (Agilent, USA). L’échantillon lyophilisé (25 mg) a été dissous dans 1 ml d’oxyde de deutérium (D2O) et prélevé dans un tube RMN de 5 mm de diamètre avec un insert coaxial contenant du triméthylsilylpropionate deutéré (TSP). Ce dernier a été utilisé comme référence externe. Tous les échantillons ont été maintenus à pH 7. Les spectres de RMN du proton à suppression d’eau ont été obtenus avec les paramètres suivants: retard de relaxation – 14 s, largeur spectrale – 12 ppm, balayages – 64, points de données – 32 K, angle de retournement – 90 °. La désintégration par induction libre a été transformée par Fourier et échelonnée (zéro et premier ordre). Un facteur d’élargissement de ligne de 0,3 Hz a ensuite été appliqué à chaque spectre et la ligne de base a été corrigée. Tous les pics ont été référencés au TSP.

Bien que la métabolomique non ciblée, la stratégie suivie dans cette étude, ne nécessite pas d’identification détaillée des phytométabolites et une tentative a été faite pour attribuer des pics. Il a été souligné que, puisque les parties de la plante étaient utilisées sous leur forme native, les spectres comportaient un certain nombre de pics, ce qui rend les affectations spectrales difficiles. Pourtant, des efforts ont été faits pour attribuer les pics à l’aide de bibliothèques de données internes et RMN telles que NMRshiftDB, SDBS (Integrated Spectral Data Base System for Organic Compounds) et HMDB (Human Metabolome Database) [20], [34], [35 ].

Une analyse en composantes principales (ACP) a été effectuée sur les données spectrales RMN en utilisant Metaboanalyst 3.0. En plus de l’évaluation de toute la région spectrale (0–10 ppm), les spectres ont également été divisés en 3 régions principales pour l’analyse: 0–4,5 ppm (principalement des métabolites primaires), 0–3 ppm (principalement des acides aminés) et 5 –10 ppm (composés aromatiques). Les spectres ont été regroupés et regroupés à un intervalle de 0,04 ppm en utilisant MestReC. p <0,05 et intervalle de confiance (IC) à 95% ont été considérés comme statistiquement significatifs.

2.3. Test MTT in vitro de cytotoxicité

2.3.1. La préparation des échantillons

L’échantillon de plante lyophilisé a été dissous dans de l’eau milliQ autoclavée et filtré purifié en utilisant 0,4 μm. Les extraits de plantes reconstitués ont été conservés dans des tubes à microcentrifugation brun foncé à 4 ° C jusqu’au moment de leur utilisation.

2.3.2. Lignées cellulaires

Les cellules TZM-bl, également connues sous le nom de cellules JC 53-bl, est un clone de cellules HeLa qui exprime CD4, CXCR4, CCR5 et contient des gènes rapporteurs sensibles au tat pour la luciférase de luciole et la β-galactosidase d’Escherichia coli sous le contrôle réglementaire du VIH-1 longue répétition terminale [36]. Ceux-ci ont été obtenus auprès du NIH AIDS Research and Reference Reagent Program (n ° 8129 au catalogue). Les cellules ont été maintenues dans un milieu essentiel minimal complété de 10% de FBS, de pénicilline (100 U / ml) et de streptomycine (100 μg / ml) dans une atmosphère humidifiée de 5% de CO2 à 37 ° C.

2.3.3. Test MTT

Le dosage a été réalisé en utilisant Alkan et al. méthode avec quelques modifications [37]. En bref, des cellules TZM-bl (7000 / puits) ont été étalées dans 100 ul de milieu / puits dans des plaques à 96 puits (Costar Corning, Rochester, NY). Après 48 h d’incubation, les cellules ont atteint la confluence souhaitée. Les cellules ont ensuite été incubées à différentes concentrations (1000 μg / ml, 500 μg / ml, 250 μg / ml, 125 μg / ml, 62,5 μg / ml, 31,2 μg / ml, 15,6 μg / ml et 7,8 μg / ml) de chacun des extraits végétaux pendant 48 h à 37 ° C. Après élimination des extraits de plantes, les cellules ont été lavées avec une solution saline tamponnée au phosphate (pH 7,4), et 100 ul / puits (10 mg / ml) de 0,5% de 3- (4,5-diméthyl-2-thiazolyl) -2 , Du bromure de 5-diphényl tétrazolium (MTT) et une solution saline tamponnée au phosphate ont été ajoutés. Le milieu contenant du MTT a ensuite été balayé et les cristaux de formazan formés ont été solubilisés dans 100 ul de DMSO. Les cellules viables ont été déterminées par absorbance à 570 nm.

% cell viability = 100 – absorbance (sample) x 100

Absorbance (control)

Des cellules TZM-bl non traitées ont été utilisées comme contrôle. L’étude a été réalisée en triple exemplaire. Les valeurs de DL50 calculées pour chaque extrait de plante à partir de ces données ont été utilisées dans les tests d’activité anti-VIH-1 contre les trois pseudovirus.

2.4. Test d’activité anti-VIH-1

Les pseudovirus sont des clones moléculaires infectieux de l’enveloppe du VIH-1 qui sont produits par co-transfection du clone d’enveloppe d’intérêt et d’un autre clone contenant l’ensemble du génome du VIH-1 à l’exception de l’enveloppe, dans des cellules de mammifères [38]. Les pseudovirus ainsi produits sont capables d’une seule infection dans les cellules cibles. Ils peuvent être facilement produits en grandes quantités et présentent moins de risques biologiques que les isolats primaires du VIH-1. Un panel standard de pseudovirus VIH-1 appartenant aux clades C et B a été obtenu auprès du NIH AIDS Research and Reference Reagent Program. Afin de déterminer l’activité anti-VIH-1 de clades croisés d’extraits de plantes, chacun d’eux a été testé contre des pseudovirus représentatifs des clades B et C. Chaque extrait de plante a été testé pour son activité anti-VIH-1 contre deux pseudovirus clade C et un clade B appartenant au niveau 2 du panel (tableau 1).

Tableau 1. Panel de pseudovirus utilisé dans le test de neutralisation du VIH-1.

Pseudovirus	Country of origin	Subtype	Tier	GenBank accession number
ZM53 M.PB12	Zambia	C	2	AY423984
ZM109F.PB4	Zambia	C	2	AY424138
RHPA 4259.7	USA	B	2	AY835447

Pour déterminer TCID50, des dilutions en série de pseudovirus ont été effectuées dans une plaque de culture à 96 puits dans un volume total de 100 pi de milieu de croissance pour un total de 11 étapes de dilution. Ensuite, des cellules TZM-bl (10000 cellules dans 100 μl de milieu de croissance contenant 75 μg / ml de DEAE-dextran) ont été ajoutées à chaque puits, et les plaques ont été incubées à 37 ° C dans un environnement aérien humidifié à 5% de CO2 à 95%. Après une incubation de 48 h, 130 pi de milieu de culture ont été retirés de chaque puits et 50 pi de réactif Bright Glo (Promega Corp., Madison, WI) ont été ajoutés aux cellules. Après une incubation de 2 minutes à température ambiante pour permettre la lyse cellulaire, 90 pi de lysat cellulaire ont été transférés sur des plaques solides blanches à 96 puits (Corning-Costar) pour des mesures de luminescence à l’aide d’un luminomètre. Le TCID50 a été calculé selon la procédure indiquée ailleurs [39].

L’inhibition de l’infectiosité virale par des extraits de plantes a été mesurée comme une réduction de l’expression du gène de la luciférase après un seul cycle d’infection des cellules TZM-bl par le virus. Le pseudovirus (200 TCID50) a été pré-incubé pendant 1 h à 37 ° C, 5% de CO2 dans des plaques de culture à fond plat à 96 puits avec les extraits de plantes avec six dilutions en série (plage de dilution = 4,1-1 000 μg / ml). Pour l’extrait de TB, huit dilutions en série ont été effectuées (plage de dilution = 2–1 000 μg / ml). Des cellules fraîchement trypsinisées [10 000 cellules dans 100 µl de milieu de croissance contenant du DEAE Dextran (25 µg / ml)] ont été ajoutées à chaque puits du virus pré-incubé. Un ensemble de puits de contrôle a reçu des cellules plus un virus (contrôle des virus) et un autre ensemble a reçu des cellules uniquement (contrôle de fond). Après 48 h d’incubation à 37 ° C, 5% de CO2, l’activité de la luciférase a été mesurée en utilisant le système de dosage de la luciférase Bright-Glo (Promega Inc.). VRC01, largement connu sous le nom d’anticorps monoclonal qui cible le site de liaison de CD, a été pris comme témoin positif. Une dilution en série de dix fois de VRC01 (0,0001–10 μg / ml) a été utilisée dans l’expérience.

Pour toutes les dilutions d’extraits de plantes, le pourcentage d’activité anti-VIH-1 a été calculé sur la base des unités de luminescence relative (RLU) des puits d’essai contenant l’extrait de plante divisé par le contrôle du virus. La valeur de contrôle cellulaire a été soustraite de la valeur RLU de l’extrait de plante comme fond coupé. La concentration inhibitrice de 50% (IC50) pour chaque extrait de plante a été déterminée. À cette dose, les unités de luminescence relative ont été réduites de 50% par rapport aux puits de contrôle des virus. Le titre inhibiteur à 50% a été déterminé à partir de la partie linéaire de la courbe de titrage en utilisant la méthode du moindre carré.

Résultats

3.1. Spectroscopie RMN du proton

La figure 1 montre un spectre RMN du proton représentatif de l’une des plantes (T. cordifolia). Un certain nombre de résonances sont observées dans le spectre, comme attendu d’un échantillon de plante utilisé sous sa forme native. Les signaux dans la région spectrale de 0 à 4,6 ppm proviennent principalement de métabolites primaires (par exemple, les glucides, les acides aminés et organiques) et ceux de la région de 5 à 11 ppm proviennent principalement de métabolites végétaux secondaires (par exemple, les flavonoïdes, les flavonols et les glycosides de flavonol). Les métabolites primaires et secondaires sont observés non seulement dans ce spectre mais aussi dans d’autres, bien qu’avec des variations. De nombreuses résonances communes ont été observées dans les principaux métabolites – acides aminés (isoleucine, valine, lactate, alanine et arginine), sucres (α-glucose, β-glucose) et acides organiques (formiate).

Fig. 1

Fig. 1. Spectre RMN du proton unidimensionnel de T. cordifolia. Les résonances attribuées sont: 1 – isoleucine, 2 – valine, 3 – isobutyrate, 4 – β-hydroxyisobutyrate, 5 – lactate, 6 – alanine, 7 – citrulline, 8 – arginine, 9 – acétate, 10 – proline, 11 – glutamate , 12 – pyruvate, 13 – oxalacétate, 14 – succinate, 15 – glutamine, 16 – malate, 17 – choline, 18 – glucose, 19 – inositol, 20 – galactose, 21 – cellobiose, 22 – fructose, 23 – saccharose, 24 – proline, 25 – saccharose, 26 – NAD / NADP, 27 – fumarate, 28 – flavonoïdes / glucosinolates, 29 – tyrosine, 30 – phénylalanine, 31 – acide chlorogénique, 32 – tryptophane, 33 – uridine, 34 – ATP, 35 – formate. ATP – Adénosine triphosphate; NAD – Nicotinamide adénine dinucléotide; NADP – Nicotinamide adénine dinucléotide phosphate.

La figure 2 montre des tracés 3D de l’analyse en composantes principales des données RMN des régions spectrales suivantes: spectre entier (0–11 ppm) (figure 2a); métabolites primaires (0–4,5 ppm: sucres et acides aminés) (Fig. 2b); principalement des acides aminés (0–3,5 ppm) (figure 2c); composés aromatiques (5–11 ppm) (Fig. 2d). La dispersion des données dans les parcelles montre que chaque plante a son profil phytochimique unique, qu’il s’agisse d’un groupe primaire ou secondaire de métabolites. Des différences maximales ont été observées dans la région aromatique des spectres (Fig. 2d). Le graphique de score montre une variance de 65,3% dans le premier axe (PC1) et 21,5% dans PC2 indiquant des différences significatives dans le profil spectral dans la région aromatique des spectres. Il est pertinent de noter que chacune de ces six plantes a des propriétés pharmacologiques ayurvédiques différentes (tableau 2). Même l’IA et le SC, qui ont des rasa, guna, virya et vipaka similaires diffèrent par leur karma [40], [41].

Fig. 2

Fig. 2. Tracés PCA tridimensionnels des données RMN du proton provenant de différentes régions spectrales pour A. indica (AI), S. chirata (SC), S. racemosa (SR), T. bellerica (TB), T. cordifolia ( TC) et Z. officinale (ZO).

Tableau 2. Paramètres pharmacologiques ayurvédiques pour les plantes étudiées. AI – A. indica, TC – T. cordifolia, SC – S. chirata, TB – T. bellerica, ZO – Z. officinale, SR – S. racemosa.

Ayurvedic parameters	Plants
Ayurvedic parameters	TC	AI	TB	SC	ZO	SR
rasa	tikta, kashaya	tikta	kashaya	tikta	katu	kashaya
guna	laghu	laghu, ruksha	ruksha, laghu	laghu, ruksha	laghu, snigda	laghu
virya	ushna	sheeta	ushna	sheeta	ushna	sheeta
vipaka	madhura	katu	madhura	katu	madhura	katu

3.2. Test MTT

Le pourcentage de viabilité cellulaire a été calculé pour huit concentrations différentes (1000 μg / mL, 500 μg / mL, 250 μg / mL, 125 μg / mL, 62,5 μg / mL, 31,2 μg / mL, 15,6 μg / mL et 7,8 μg / mL ) de l’extrait végétal (tableau 3). La concentration de DL50 pour ZO, TB, TC, SR, AI et SC était de 846 μg / mL, 334 μg / mL, 582 μg / mL, 94 μg / mL, 282 μg / mL et 172 μg / mL, respectivement. Alors que ZO, AI et TB ont montré une cytotoxicité minimale, SR a montré le maximum.

Tableau 3. Dosage MTT d’extraits de plantes hydroalocoholiques sur lignée cellulaire TZM-bl. ZO – Z. officinale, TB – T. bellerica, TC – T. cordifolia, SR – S. racemosa, AI – A. indica, SC – S. chirata.

Concentration (μg/mL)	Dilution	Cell viability (%)
Concentration (μg/mL)	Dilution	ZO	TB	TC	SR	AI	SC
1000	Neat	41.26 ± 1.89	35.27 ± 2.25	21.44 ± 1.40	32.33 ± 2.13	34.75 ± 3.50	29.51 ± 2.81
500	1:1	73.65 ± 3.14	44.99 ± 1.55	54.47 ± 2.21	33.79 ± 3.84	44.62 ± 2.07	33.17 ± 2.21
250	1:2	77.62 ± 2.06	53.08 ± 2.15	61.75 ± 2.73	42.03 ± 1.52	48.23 ± 2.97	44.73 ± 3.01
125	1:4	90.03 ± 4.82	68.61 ± 1.35	67.68 ± 1.58	49.31 ± 0.91	57.51 ± 1.48	53.33 ± 1.99
62.5	1:8	92.52 ± 2.28	68.61 ± 1.44	73.53 ± 3.31	54.56 ± 2.14	79.98 ± 1.73	55.99 ± 3.18
31.2	1:16	92.10 ± 1.11	75.59 ± 2.02	77.21 ± 2.90	57.26 ± 1.04	85.54 ± 4.03	66.09 ± 2.49
15.6	1:32	96.47 ± 0.79	78.39 ± 4.73	81.71 ± 1.82	67.75 ± 3.07	87.97 ± 2.71	73.33 ± 1.87
7.8	1:64	97.51 ± 1.78	90.43 ± 2.08	82.96 ± 2.11	81.76 ± 1.30	97.79 ± 3.13	84.69 ± 3.52
Cell control	–	100.00	100.00	100.00	100.00

3.3. Test d’activité anti-VIH-1

Le tableau 4 montre l’activité anti-VIH-1 des extraits de plantes contre les trois pseudovirus présentés comme la valeur réciproque de la CI50, qui est la dilution à laquelle l’infectiosité du virus est inhibée à 50%. Deux extraits de plantes ZO et TB ont montré une inhibition de l’activité virale contre les trois pseudovirus. Alors que la TB a montré une activité anti-VIH-1 maximale (IC50 <2 μg / ml) contre tous les pseudovirus, ZO a montré une activité maximale contre ZM53 et RHPA (IC50 <4,1 μg / mL) et une efficacité modérée contre ZM109 (IC50 de 98 μg / mL). Les autres extraits de plantes n’ont pas atteint la CI50 contre le panel de pseudovirus ci-dessus. Pour VRC01, la CI50 a été atteinte à 0,10 μg / mL, 1,40 μg / mL et 0,09 μg / mL respectivement, contre ZM109, ZM53 et RHPA (Fig.3).

Tableau 4. Activité anti-VIH-1 de six extraits hydroalcooliques de plantes contre trois pseudovirus.

Plants	IC₅₀ (μg/mL)
	Clade C		Clade B
	ZM109	ZM53	RHPA
T. bellerica	< 2	< 2	< 2
Z. officinale	98	< 4.1	< 4.1
S. racemosa	> 100	> 100	> 100
S. chirata	> 200	> 200	> 200
A. indica	> 300	> 300	> 300
T. cordifolia	> 600	> 600	> 600

Fig. 3

Fig. 3. Neutralisation des pseudovirus par VRC01: des dilutions en série d’anticorps ont été pré-incubées avec du pseudovirus pendant 1 h puis ajoutées aux cellules TZM-bl. Deux jours après l’infection, les valeurs de luciférase ont été mesurées et le pourcentage de neutralisation calculé.

3.4. Spectre RMN de T. bellerica

La figure 4 montre le spectre RMN de la TB, qui avait démontré une inhibition maximale au niveau d’entrée des pseudo virus VIH-1. Il est intéressant de noter la présence des acides férulique et caféique (mis en évidence sur la figure), tous deux ayant des activités anti-VIH [42], [43]. Bien que d’autres études approfondies avec la RMN et d’autres techniques analytiques soient nécessaires pour attribuer ces pics avec certitude, la présence de ces deux pics dans les spectres RMN des extraits inhibiteurs (Fig.4) mais pas non inhibiteurs (Fig.1) est néanmoins intéressant. D’autres études approfondies sont en cours.

Fig. 4

Fig. 4. Spectre RMN protonique unidimensionnel de T. bellerica, qui montrait une activité anti-VIH-1. Les résonances sont: 1 – valine, 2 – rhamnose, 3 – lactate, 4 – alanine, 5 – arginine, 6 – γ-amino n-butyrate, 7 – acétate, 8 – N acétyl aspartate, 9 – méthionine, 10 – succinate , 11 – choline, 12 – glucose, 13 – fructose, 14 – glycérol, 15 – saccharose, 16 – galactose, 17 – fumarate, 18 – acide férulique, 19 – acide caféique, 20 – phénylalanine, 21 – transaconitate, 22 – flavonoïdes / glucosinolates, 23 – tyrosine, 24 – tryptophane, 25 – formiate, 26 – ATP (adénosine triphosphate).

DiscussionLes plantes médicinales continuent de contribuer énormément au développement de médicaments dans la médecine moderne. Dans le contexte de la tendance actuelle qui considère l’Ayurveda comme une banque de données pour la découverte de nouvelles molécules médicamenteuses, ce travail vient s’ajouter à la liste des plantes potentielles ayant une activité anti-VIH-1. Le syndrome d’immunodéficience acquise est un problème de santé majeur dans le monde [21]. Malgré la disponibilité des vaccins contre le VIH, il est nécessaire de découvrir des médicaments efficaces, qui sont également moins chers et moins toxiques.Bien qu’un certain nombre de plantes aient été étudiées et signalées pour leurs activités anti-VIH-1 [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32], il y en a très peu rapports sur les cellules infectées par le virus pour les plantes utilisées dans cette étude, à savoir A. indica, T. cordifolia, S. chirata, T. bellerica, Z. officinale et S. racemosa. Sabde et al. (2011), dans leurs études sur la lignée cellulaire CD4 + T humaine (cellules CEM-GFP infectées par le virus VIH-INL4.3), ont signalé une activité anti-VIH-1 significative pour les marmelos Aegle, Argemone mexicana, Asparagus racemosus, Coleus forskohli et Rubia cordifolia mais pas T. cordifolia [30]. L’absence d’activité anti-VIH chez T. cordifolia rapportée par eux est en accord avec celle observée dans la présente étude.
A. indica, cependant, s’est révélé inhiber la transcriptase inverse du VIH-1 dans les lignées cellulaires CD166 CD4 infectées par le VIH-1 [44]. Valsaraj et al. ont signalé une faible activité anti-VIH-1 des termilignan, thannilignan, 7-hydroxy-3 ′, 4 ′ – (méthylènedioxy) flavane et anolignan

B (composés non polaires) isolés de T. bellerica sur des cellules MT-4 [45] . Il est intéressant de noter que dans la présente étude, les composés polaires de la TB ont montré une forte activité anti-VIH-1, bien que sur une lignée cellulaire différente. Il n’y a cependant aucun rapport sur l’activité anti-VIH-1 de ZO. À notre connaissance, la présente étude pourrait être le premier rapport sur le potentiel anti-VIH-1 du ZO.

L’analyse spectroscopique des plantes médicinales fournit une plate-forme importante pour comprendre leurs constituants phytochimiques, menant ainsi à des études sur le développement de médicaments. Dans ce contexte, la RMN est une technique analytique idéale pour l’analyse phytochimique car elle permet la détection simultanée de divers groupes de métabolites primaires et secondaires sans avoir besoin de fractionner l’extrait. La métabolomique est une nouvelle approche pour étudier la complexité phytochimique des plantes [18], [19] et la RMN, classiquement utilisée pour l’élucidation de la structure des phytomolécules est la mieux adaptée pour de telles études sur des extraits entiers [20]. Les données de spectroscopie RMN de cette étude ont également démontré l’utilité de l’approche métabolomique pour étudier des extraits entiers, tels qu’ils sont utilisés en Ayurveda.

Les plantes produisent une gamme de métabolites classés comme primaires et secondaires, qui sont tous deux visibles dans le spectre RMN d’extraits entiers – métabolites primaires principalement dans le 0–4,6 ppm (région aliphatique) et secondaires dans le 5–11 ppm (région aromatique) des spectres. L’analyse multivariée a mis en évidence les différences subtiles mais frappantes entre le profil phytochimique RMN des six plantes. Les données spectrales de la région du métabolite primaire (Fig. 2b) ont montré un regroupement de TB et ZO, les deux plantes avec des activités anti-VIH-1 maximales. Cela indique non seulement une similitude spectrale dans les métabolites primaires entre les deux plantes, mais également une éventuelle corrélation entre leurs bioactivités. Dans le même temps, les différences marquées entre les plantes dans la région aromatique du spectre (Fig. 2d) peuvent être le reflet des différentes propriétés pharmacologiques ayurvédiques des plantes. Bien que des études approfondies soient nécessaires pour tirer des conclusions affirmatives, cette étude a montré la possibilité d’utiliser la technologie moderne et l’analyse statistique d’un point de vue ayurvédique.

3.1. Que signifient les résultats potentiels anti-VIH-1 pour l’Ayurveda?

Une compréhension de base de la façon dont l’Ayurveda comprend, sélectionne et utilise les plantes pour traiter les maladies est impérative, avant d’aborder le problème susmentionné.

3.1.1. Compréhension et utilisation par l’Ayurveda des plantes médicinales

L’utilisation des plantes médicinales en Ayurveda est dictée par leurs propriétés pharmacologiques ayurvédiques (rasa, guna, virya, vipaka et karma) et leurs effets sur le dosha (vata, pitta et kapha). Ces derniers agissent comme un dénominateur commun pour comprendre et traduire tous les facteurs affectant la santé et les maladies, des schémas de vie et de l’environnement aux plantes, qui sont utilisées à la fois comme aliment et comme médicament [46], [47].

L’Ayurveda a une perspective fonctionnelle et inclusive du système (définie par vata, pitta et kapha) tandis que la médecine occidentale et les domaines connexes comme la recherche sur les médicaments, ont un point de vue principalement structurel et réductionniste. Compris comme des domaines interdépendants (physiques, physiologiques, psychologiques, de conscience et des facteurs environnementaux biotiques et abiotiques) de différentes dimensions, chacun influençant l’autre, l’Ayurveda perçoit le corps humain comme une entité holistique et complexe [48]. Cette vision inclusive formant la base fondamentale de l’ayurveda est bien intégrée dans ses pratiques cliniques et pharmacologiques.

La santé en Ayurveda est considérée comme le reflet de la capacité du système à s’adapter au stress (environnemental et endogène) [48]. La maladie (sauf les traumatismes) survient lorsque ce mécanisme adaptatif échoue. D’un autre côté, la lutte contre les maladies aux niveaux moléculaire et cellulaire est une caractéristique centrale de la médecine occidentale. Ces perceptions uniques forment non seulement les cadres conceptuels de chaque système, mais mettent également en évidence les différences fondamentales dans la façon dont les thérapies et les médicaments sont élaborés. Pour la même raison, la sélection et l’utilisation des plantes diffèrent considérablement entre l’Ayurveda et la médecine occidentale.

Puisque l’Ayurveda considère la maladie comme une perturbation du système (déséquilibre dans vata, pitta et kapha), un certain nombre de facteurs sont considérés comme jouant un rôle dans l’adaptation et donc le traitement ayurvédique est toujours multimodal [33], [49]. Cela indique également pourquoi les médicaments ayurvédiques ne sont pas une cible à molécule unique comme dans la médecine occidentale. De plus, les parties végétales identifiées avec des propriétés médicinales sont utilisées dans leur intégralité, ce qui fait que les médicaments ayurvédiques ont plusieurs molécules et cibles. Il est essentiel de savoir que l’Ayurveda a ses propres paramètres pharmacologiques tels que le rasa pour discerner l’utilisation thérapeutique des plantes médicinales [40], [41]. Pour cette raison, les travaux sur les plantes médicinales ne doivent pas être classés de manière simpliste comme recherche ayurvédique, sauf s’ils sont basés sur des paramètres pharmacologiques ayurvédiques.

3.1.2. Critères de sélection des plantes médicinales: l’Ayurveda à la tête des molécules médicamenteuses

En se basant sur les différences conceptuelles dans les points de vue de l’Ayurveda et de la médecine moderne, la sélection basée sur la connaissance ayurvédique des bonnes plantes candidates à la découverte de médicaments modernes n’est pas simple et directe. Les informations principales peuvent reposer sur des similitudes basées sur des symptômes cliniques ou des facteurs causaux. Dans le contexte des premiers, rajayakshma et ojo kshaya sont considérés comme imitant le VIH [50], [51]. L’approche basée sur les facteurs causaux en ce qui concerne le VIH, indique l’identification des maladies causées par le virus. Dans cette étude, les six plantes choisies sont utilisées en Ayurveda pour le traitement de visarpa, en corrélation avec l’herpès de la maladie virale. Cependant, il est également souligné que l’Ayurveda ne considère pas le visarpa comme d’origine virale (krimi) mais le considère comme une perturbation du dosha [33].

La sélection des plantes pour l’évaluation du potentiel anti-VIH ne doit pas être uniquement basée sur la maladie (visarpa) ou la catégorie de plante (krimighna). En fait, pour le traitement des visarpa, les médicaments balya et rasayana peuvent également être utilisés pour améliorer le bala / oja des patients, ciblant ainsi le système immunitaire pour résister efficacement au krimi. La justification serait que les infections à herpès zoster surviennent chez des hôtes immunodéprimés.

Lorsque les résultats expérimentaux des essais biologiques présentés dans cette étude sont examinés dans ce contexte et les nombreuses nuances de l’approche ayurvédique du traitement en général, leur inconséquence pour l’Ayurveda devient évidente. Par exemple, sur les six plantes étudiées, l’Ayurveda indique des activités antimicrobiennes (krimighna) uniquement pour A. indica (nimba en Ayurveda) – les plantes de krimighna sont généralement considérées comme ayant des propriétés antimicrobiennes, antibactériennes, antifongiques et / ou activités antivirales. Les deux plantes [T. bellerica (vibhītakī) et Z. officinale (ārdraka)] qui présentaient un potentiel anti-VIH-1 dans cette étude ne sont pas des krimighna. Cela souligne les limites inhérentes au bilinguisme conceptuel entre l’allopathie et l’Ayurveda, en particulier dans le contexte des attributs thérapeutiques et de l’utilisation des plantes médicinales.

Il y a une autre déduction potentielle de cette étude. Bien que les données expérimentales fournissent des pistes préliminaires pour les médicaments anti-VIH-1, l’efficacité pharmacologique des extraits de plantes plutôt que des molécules uniques a également été démontrée. Bien que le point de vue pharmacologique conventionnel soit une seule molécule, une seule cible, il existe désormais un consensus croissant selon lequel les médicaments multi-moléculaires à ciblage multiple pourraient être plus efficaces [52], [53], [54]. Les extraits de plantes contenant plusieurs molécules sont susceptibles d’avoir plusieurs cibles. Dans ce contexte, il est pertinent de noter des essais cliniques sur des patients VIH / SIDA rapportant l’efficacité de formulations polyherbal ayurvédiques et de produits à base de plantes uniques (plantes utilisées dans leur forme native) [51], [55], [56]. La présente étude souligne également la possibilité intéressante d’utiliser des extraits entiers plutôt que des molécules uniques pour traiter des maladies multifactorielles comme le SIDA, qui auraient plusieurs cibles thérapeutiques.

ConclusionSur les six plantes étudiées sous forme non fractionnée, T. bellerica et Z. officinale ont montré une cytotoxicité cellulaire minimale et un potentiel anti-VIH-1 maximal. En corrélant les propriétés pharmacologiques ayurvédiques avec les données métabolomiques RMN, l’étude a également montré que ces dernières peuvent être une technique utile pour étudier les extraits de plantes utilisés en Ayurveda. Dans le même temps, l’article a également attiré l’attention sur les différences fondamentales dans les cadres conceptuels de l’Ayurveda et de la médecine occidentale, en particulier dans le contexte des plantes médicinales, et la pertinence d’un tel travail pour l’Ayurveda.

Sources de financement :

Institute Research Grant (A-260), All India Institute of Medical Sciences, New Delhi, Inde et National Medicinal Plants Board, Ministry of AYUSH, Gouvernement de l’Inde.

Conflit d’intérêt : Aucun

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