Phytochemistry and biological activities of selected Lebanese plant species (Crataegus azarolus L. and Ephedra campylopoda)

par Hany Kallassy

Thèse de doctorat en Biologie, médecine et santé

Sous la direction de Bertrand Liagre, David Léger et de Bassam Badran.

Soutenue le 22-09-2017

à Limoges en cotutelle avec l'Université libanaise , dans le cadre de École doctorale biologie-santé - Bio-santé (Limoges) , en partenariat avec Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles (laboratoire) .

Le jury était composé de Hasan Rammal, Wissam Faour, Fadi Abdel Sater.

Les rapporteurs étaient Philippe Billiald, Mohammad Mroueh.

  • Titre traduit

    Phytochimie et activités biologiques de plantes libanaises sélectionnées (Crataegus azarolus L. et Ephedra campylopoda)


  • Résumé

    Les plantes ont longtemps été connues pour leur arsenal naturel, servant d'une source importante de substances nutritives et de composants thérapeutiques. Depuis il y a environ 600 000 ans, les hommes ont utilisé des plantes comme médicaments. Aujourd'hui, les médicaments issus des plantes sont largement présents dans le monde entier où environ 80 % de la population mondiale utilisent des plantes comme médicaments primaires. Cette valeur médicinale est principalement attribuée au fait que les plantes sont riches en composés phytochimiques bioactifs. Le Liban, en raison de son emplacement géographique et des caractéristiques environnementales importantes, est doté d'une flore riche. Des centaines de plantes libanaises ont été définies en termes de composition chimique et de valeur médicinale. Dans cette étude, nous avons caractérisé le contenu phytochimique de deux espèce de plantes libanaises, Crataegus azarolus L et Ephedra campylopoda. Des feuilles fraîches tirées de chaque espèce de plante, ont été dissoutes dans trois solvants différents : eau, éthanol et méthanol. La composition phytochimique des extraits a été examinée en utilisant la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) et le contenu d'huile essentielle a été déterminé par la chromatographie gazeuse (GC) couplée avec la spectrométrie de masse (MS). Le radical DPPH a été utilisé pour évaluer le potentiel antioxydant. Le potentiel anti-inflammatoire a été évalué en mesurant les quantités sécrétées de la prostaglandine E2 (PGE2) en utilisant la technique ELISA, aussi bien qu'en déterminant les niveaux d’expression d’ARNm de cytokines pro-inflammatoires (IL-, IL-ß et IL-6), de chimiokines (CCL3 et CCL4) et de COX-2 et iNOS par RT-PCR quantitative (qRT-PCR). Un essai de viabilité cellulaire par le test XTT a été effectué pour déterminer l'effet antiprolifératif de chaque extrait. Nous avons observé un contenu phytochimique important à partir des extraits alcooliques. En parallèle, nous avons mis en évidence des activités biologiques significatives avec ces extraits alcooliques exerçant in vitro des effets antioxydants, anti-inflammatoires et antiprolifératifs.En résumé, nos observations suggèrent un potentiel prometteur pour Crataegus azarolus L et Ephedra campylopoda pour le traitement de maladies associées au stress oxydatif, à un processus inflammatoire ou à une prolifération cellulaire non contrôlée. Cependant, in vivo, la caractérisation de ces effets est indispensable.


  • Résumé

    Plants have long been known for their natural arsenal, serving as an important source of nutrients and therapeutic components. Since about 600,000 years ago, humans used plants as medicines. Plant medicines correspond to the preparations issued from those plants. Today, plant medicines are widely worldwide where about 80% of the world's population uses herbs as primary medicines. This medicinal value is mainly attributed to the fact that plants are rich inbioactive phytochemicals. Lebanon, due to its geographical location and important environmental characteristics, is endowed with a rich flora. Hundreds of Lebanese plants have been defined in terms of their chemical composition and medicinal value where many other species are yet to be characterized.In this study, we aimed at characterizing the phytochemical content and therapeutic value of two Lebanese plant species, Crataegus azarolus L and Ephedra campylopoda. Fresh leaves, derived from each plant species, were dissolved in three different solvents distilled water, ethanol, and methanol. The phytochemical composition of different extracts issued from the two plant species was examined using high performance liquid chromatography (HPLC) and the essential oil content was determined by gas chromatography (GC) coupled with mass spectrometry (MS). DPPH radical scavenging and Fe2+ chelating activity assays were used to assess the antioxidant potential. Anti-inflammatory potential was evaluated by measuring the secreted amounts of the pro-inflammatory mediator PGE2 using ELISA technique, as well as by assaying the mRNA levels of the pro-inflammatory cytokines (IL-α, IL-β and IL-6), chemokines (CCL3 and CCL4) and inflammation-sensitive COX-2 and iNOS using quantitative RT-PCR (qRT-PCR). XTT viability assay was carried out to determine the anti-proliferative effect of each extract. For both plant species, we observed an important phytochemical content with thealcoholic (methanol and ethanol) extracts being more rich in bioactive molecules. In parallel, the two plant species exhibited significant biological activities with the alcoholic extracts exerting important, in vitro, antioxidant, anti-inflammatory and anti-proliferative effects.Collectively, our observations suggest a promising potential for Crataegus azarolus L and Ephedra campylopoda during treatment of diseases associated with oxidative stress, aberrant inflammatory responses or uncontrolled cell proliferation. However, further in vivo characterization of these effects is indispensable.


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