LES SUBSTANCES NATURELLES VEGETALES, LEUR ?· LES SUBSTANCES NATURELLES VEGETALES, LEUR INTERET BIOLOGIQUE,…

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    27-Nov-2018

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<ul><li><p>LES SUBSTANCES NATURELLES VEGETALES, LEUR INTERET BIOLOGIQUE, LEURS PERSPECTIVES DAPPLICATION </p><p>Pierre CABALION (I) </p><p>9 homme sintresse aux plantes depuis toujours, et lhistoire des substances naturelles sidentifie en partie celle de la pharmacie, dont une discipline, la pharmacognosie, tudie les poisons et les remdes naturels, ou par extension la plupart des substances biologiquement actives. </p><p>Compte tenu de limportance croissante dune meilleure conservation du patrimoine naturel, quelles sont les perspectives actuelles? </p><p>LES ENJEUX Doit-on considrer les plantes mdicinales et les substances naturelles quelles contiennent comme des ressources renouvelables ou ainsi que lindique leur nom, comme des ressources naturelles? </p><p>La dfinition reste discute, comme la montr le congrs rcent Recherche et environnement (tenu Strasbourg les 24 et 25.9.1 990) (1) qui faisait le point des diverses perceptions, par la communaut scientifique franaise, des questions en suspens en la matire. </p><p>II ma sembl quune constante se dgageait des discussions, savoir que la nature sauvage serait de moins en moins assimile ce que le droit romain dfinissait comme res nullius, nappartenant personne en propre et dont chacun pouvait se servir sans limitation. </p><p>Apparemment, elle est de plus en plus considre comme un bien commun, patrimonial, dont nous avons seulement la concession, et la condition expresse de ne pas lamoindrir. </p><p>Pour simplifier, lexploitation des substances naturelles dpend de trois paramtres principaux: - la volont humaine: que veut-on obtenir, et dans quel but? - Itat de la nature et de la recherche: quelle intensit dexploitation la nature peut-elle supporter? - la technique: quelles sont les diffrentes solutions techniques; les lgislations et les financements prsents en permettent-ils lapplication? </p><p>Les limites sont des contraintes dfinies par la dimension des populations ou des gisements, et par un consensus entre lopinion publique et la recherche, le droit et la politique jouant le rle darbitrage (Schma 1). Ce problme intresse donc tout la fois les sciences humaines et les sciences exactes. . </p><p>II sera illustr ici par lexemple des plantes mdicinales et des recherches sur les substances dintrt biologique. </p><p>Un exemple actuel est celui du taxol, antitumoral prometteur sur lequel travaillent plusieurs quipes dans le monde. Pour linstant, cette substance manque. Faut-il couper certains ifs en quantit suffisante (Taxus brevifolia, T. cuspidata et non T. baccata) (2), sous prtexte quactuellement seule la nature sache fabriquer conomiquement ce compos dont nous avons besoin? Quelles autres solutions avons-nous que lextraction partir des gisements naturels (limite par la taille de ces peuplements et par leur renouvellement spontan), la culture (qui dpend des procds de multiplication, vgtative, par graines ou in vitro puis aux champs) et la synthse chimique ou biotechnologique? </p><p>Faute de quoi faudrait-il abandonner lespoir soulev par les premiers rsultats? </p><p>LEVOLUTION DES METHODES Lexemple prcdent expose les contraintes auxquelles sest heurte lhumanit pour utiliser la nature le mieux possible, et non le plus possible. Des solutions ont t labores localement en matire dalimentation, dartisanat ou de mdecine. Lethnopharmacologie essaie de sinspirer de ces </p><p>Politique Droit </p><p>It Recherche et </p><p>tI Opinion 4 publique t Dveloppement </p><p>Schma 1 : Relations censes rgler les problmes thiques ou consensuels sur lexploitation de la nature (donc des substances naturelles). </p><p>(1) Colloque RECHERCHE et ENVIRONNEMENT, Programme Interdisciplinaire de Recherche Environnement, CNRS, Strasbourg, 24-25 seatembre 1990. (2) Profile: Taxo1 -Thirty Tears in the Wings, Washington Insight, 111, 3:7, (15 sept. 1990). </p></li><li><p>66 </p><p>acquis, obtenus empiriquement au cours des ges par essais et erreurs successifs, pour les appliquer scientifiquement au domaine du mdicament. </p><p>ETHNOPHARMACOLOGIE </p><p>Cette science sintresse aux usages mdicinaux des plantes ou des animaux chez les groupes humains vivant tres prs de la nature. Le but est de dcouvrir de nouvelles espces ou de nouvelles substances biologiquement actives, mal connues et peu employes jusqu prsent, pour en dvelopper lutilisation. </p><p>Cette dmarche a fait lobjet en 1990 de divers congrs en France (3) (4) et ailleurs. Elle sapplique en pays tempr (5) ou dans les zones tropicales o la flore est bien plus riche et o la population vit souvent en socits traditionnelles dont les connaissances sur les usages de la nature restent vivaces (6). </p><p>Lethobotanique et Iethnopharmacologie permettent ainsi de connatre les valorisations de la flore et de la faune et de nous en inspirer, aussi bien dans le domaine gnral de lutilit pour lhomme que de celui des applications mdicinales. </p><p>II reste ensuite valider scientifiquement, ou invalider, ces rputations locales traditionnelles, pour tenter den percer les secrets, sil y a lieu. </p><p>LA VALI DATION DE LACTIVITE BIOLOGIQUE DES PLANTES MEDICINALES En une trentaine dannes, les outils du chercheur se sont tellement perfectionns et ce dune manire exponentielle, que toutes les mthodes en ont t bouleverses. Tant ein chimie quen pharmacologie des substances naturelles, que dans le domaine des biotechnologies, les rcents dveloppements techniques ont dtermin trois approches differentes, pour simplifier, ce sont celles de la chimie, de la pharmacologie et des biotechnologies. </p><p>CHIMIE </p><p>Les recherches chimiques sur les substances naturelles sappuient sur des techniques de sparation des constituants (chromatographie) et de leur dtermination structurale (spectrographie). </p><p>Lisolement des produits contenus dans les mlanges faisait surtout appel il y a quarante ans la cristallisation fractionne, longue et hasardeuse. Aujourdhui, les multiples possibilits de chromatographie sur des supports de plus en plus diffrencis permettent disoler sans difficults insurmontables des produits autrefois inaccessibles. II sagit par exemple de substances de polarit forte comme les ammoniums quaternaires, ou de poids molculaire lev, comme les peptides ou les protines. </p><p>Les caractristiques de toutes ces substances sont analysables de plus en plus finement, pour des quantits de plus en plus faible de produit pur disponible, grce aux appareils sans cesse plus performants que lon trouve sur le march. </p><p>Cette volution ressemble celle de linformatique. II y a eu accroissement considrable de la puissance et de la finesse danalyse. La dtermination de structure des molcules est donc de plus en plus facile, mais elle devient aussi, et de plus en plus, laffaire de spcialiistes matres de tout petits crneaux techniques, et nantis dun matriel trs onreux. Ils savent analyser la structure des divers groupes chimiques mis en vidence, et Ifes identifier parfaitement au niveau de la molcule. Cette connaissance ne permet cependant pas de prjuger de lactivit biologique des mol6cules isoles, ni de celle des organismes vivants dont elles sont tires. Elle dcrit leur identit chimique, jouant l le mme rle que la systmatique pour le monde vivant. </p><p>I </p><p>PHARMACOLOGIE </p><p>Lanalyse chimique perdant de plus en plus son caractre techniquement limitant, bien sr sans perdre son importance, les chercheurs intresss par les substances naturelles ont tent de plus en plus de slectionner les plantes en fonction de leur activit biologique, celle de leurs extraits bruts dabord. </p><p>II sagit particulirement ici1 de leur activit pharmacologique. Lethnopharmacologue cherchle contrler lefficacit relle, sur tels ou tels symptmes </p><p>(3) Premier Colloque Europen dEthnopharmacologie, Socit Franaise dEthnopharmacologie, Metz, 22-24 mars 1990. </p><p>5-9 juin 1990. </p><p>Fondation NEMO, 30460 LA SALLE. (6) Les substances naturelles dintert biologique: Limagination de la nature et les nouveaux mdicaments. ORSTOM Actualits, 26: I-IV, </p><p>(4) First International Congress on Ethnopharmacology, Strasbourg, </p><p>(5) Travaux divers su r la pharmacope vernaculaire des Cvennes, </p><p>9 </p><p>B </p><p>(oct.-dc. 1989). </p></li><li><p>ou syndromes, des remdes empiriques vernaculaires ou indignes, aussi appels remdes traditionnels si lon suppose quils sont issus des coutumes locales. </p><p>II faut donc dvelopper des modles exprimentaux adapts et fiables, utilisables en routine. Quil sagisse dessais sur organismes entiers, sur organes isols, sur cellules, sur bactries et virus, ou mme sur molcules-cibles comme les enzymes, la question de la pertinence des modles reste bien sr pose en permanence. </p><p>Dans un catalogue de cellules disponibles pour essais (7), jai trouv prs de 140 lignes murines, 87 humaines, 71 lignes de cellules de rat, 12 de hamster, 11 de singes, 6 de buf, 3 htrohybrides, 3 lignes porcines et 2 de chien, la plupart de ces cellules tant destines aux essais de recherche dantitumoraux. Cette liste nest quun exemple parmi de nombreux autres. </p><p>Ici aussi, la spcialisation est bien ncessaire pour rester la pointe de la nouveaut, dans un domaine bien prcis, mais avec le risque de senfermer dans sa tour divoire et de finir par trouver des substances (et donc des plantes) actives seulement sur les germes des prouvettes et des botes de Petri et non plus sur </p><p>Parmi les pharmacologues en effet, deux coles saffrontent. Lenjeu est de connatre lactivit pharmacologique au niveau des rcepteurs biologiques isols, au niveau des organes ou des individus. Les molcularistes veulent savoir comment agit une substance sur une cible isole pour en tirer une relation de cause effet. Mais les comportementalistes pensent quil vaut mieux savoir ce quil en rsulte au niveau gnral. En fait, les deux optiques sont complmentaires, mais cette controverse se retrouve dans le domaine des substances naturelles; faut-il les tudier et les utiliser sous forme pure ou bien en mlange Itat dextraits? </p><p>Quelles perspectives peut-on attendre, en fonction de Ivolution dcrite ci-dessus, de la chimie la pharmacologie? </p><p>k les maladies correspondantes! </p><p>d </p><p>I </p><p>7 BIOLOGIE, BIOTECHNOLOGIES </p><p>Aprs avoir tudi la chimie, puis lactivit des plantes mdicinales et de leurs extraits, le chercheur doit aussi se proccuper de garantir lutilisateur une source permanente et suffisante de principes actifs, sans dtruire les gtes naturels productifs. </p><p>$ </p><p>Objectif de Recherche </p><p>Substance Naturelle Pure </p><p>Sciences et Techniques mises en uvre </p><p>Chimie disolement, Analyse structurale et Pharmacologie </p><p>Produits de valorisation </p><p>Produit pur identifi, dont des produits purs actifs </p><p>Substance Naturelle pure et Extraits </p><p>Pharmacologie systmatique, Chimie disolement, Analyse structurale </p><p>Activits pharmacologiques dextraits et de produits purs dorigine naturelle </p><p>Systme vivant producteur de Substances naturelles </p><p>Biotechnologie (pharmacologie, chimie, analyse, et Gntique) </p><p>Production de la substance naturelle ou de clones de composi- tion chimique connue et constante </p><p>Tableau 1 : Interprtation de Ivolution des sciences et techniques en matire de recherche de mdicaments ou substances actives dorigine naturelle. </p><p>Pour obtenir en quantit suffisante la colchicine, le taxol, les peptides et les autres substances dont nous avons besoin, il faut aborder les choses dun point de vue global pour mnager lavenir. Les espces intressantes ou potentiellement intressantes par leur activit doivent tre domestiques alors que les autres doivent tre protges. Ainsi seraient prserves toutes les espces, celles qui nous servent et celles qui pourraient nous tre utiles. </p><p>La mthode biotechnologique semble assez satisfaisante actuellement pour atteindre cet objectif. En effet, elle permet dintgrer des donnes disparates de chimie et de pharmacologie, mais aussi de gntique et dagronomie, lapproche globale tant pluridisciplinaire: - multiplication des plantes sur lesquelles sexerce une pression dexploitation et de celles que lon ne peut tudier sans les avoir multiplies au pralable (par exemple les orchides ou les mousses), - production directe in vitro ou in vivo des espces et des substances exploites, </p><p>(7) European Collection of Animal Cell Cultures. Catalogue 128 pp., 3e d. (1988). </p></li><li><p>- prservation des rservoirs gntiques naturels, potentiellement utiles dans lavenir la suite de futures enqutes ethnopharmacologiques. </p><p>CONCLUSION Les domestications despces vgtales sauvages qui nous intressent devraient tre dveloppes au maximum. La mise en culture permet Itude de nombreuses espces rares ou de faible taille et dactivits biologiques encore inconnues (Bryophytes, bactries, champignons ... : voir les annexes). </p><p>La mme remarque sapplique dailleurs au monde animal (arthropodes, nmatodes, etc.) bien moins connu que le rgne vgtal. </p><p>Lavenir des substances naturelles biologiquement intressantes passe bien sr par la poursuite des tudes chimiques et pharmacologiques classiques en la matire, mais aussi par le dveloppement des 6tudes biotechnologiques de domestication. II nest pas superflu dinsister une fois de plus sur limportance primordiale de la systmatique pour connatre parfaitement et identifier le matriel vivant. Sans elle, rien ne pourrait ici se faire intelligemment. </p><p>La dimension promthenne de lhomme le pousse sopposer aux dieux et exploiter la nature au maximum. Dans son intrt, il serait prfrable de la mnager. II en partage le sort. </p><p>ANNEXES - COMMENTAIRES PRATIQUES 1. Les substances naturelles vgtales: O se trouvent celles que nous connaissons mal? </p><p>Dans les zones gographiques insuffisamment prospectes: - cas de Vanuatu, (environ 1 herbier par km2, ce qui est loin des 50 par km2, norme des rgions bien connues botaniquement); - cas de la Nouvelle-Caldonie, dont les forts contiennent jusque 76 % dendmisme, et o lon a trouv rcemment trois genres nouveaux dArcaces. </p><p>Chez les espces peu accessibles Itude: - celles par exemple qui fleurissent en saison des pluies ou dont les herbiers sont encombrants; les expditions botaniques ont souvent lieu en saison </p><p>sche et peu de botanistes gnralistes rcoltent des Pandanus ou les Palmiers dont les herbiers occupent une place dmesure; </p><p>- les espces peu abondantes et daire de rpartition restreinte que lon ne sait pas bien (ou pas du tout) multiplier: 0 taxons encore peu connus parmi les Bryophytes, les Champignons ou les Lichens par exemple. (Sur les 600 bryophytes de Vanuatu, aucun na t tudi pour sa composition chimique; 150 herbiers de Lichens de Vanuatu ont t rcolts mais restent non identifis jusqu prsent). (LUniversit de Sarrebruck a russi cultiver une quinzaine de mousses, pour que Itude phytochimique puisse se faire sur des chantillons didentit garantie, disponibles en quantit suffisante). </p><p>0 Varits et cultivars peu connus (recherches ethnobotaniques). </p><p>0 Groupes chimiques difficiles tudier. Le solvant de la chimie des peptides et des protines est leau, et non les solvants organiques, plus maniables. Une certaine inertie technique empche de passer rapidement de lune lautre. </p><p>2. Les activits biologiques: O se trouvent celles que nous connaissons mal? Quelles sont celles que nous cherchons? </p><p>Chez les plantes cites ci-dessus, mais aussi dans les espces les plus banales o un nouveau modle dexprimentation peut rvler des mer...</p></li></ul>

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