Nouveaux progrès de la recherche sur les effets pharmacologiques du curcumae Ｒhizoma

Rhizome de Curcumae (Ezhu)fait référence aux rhizomes séchés des espèces de Curcuma (Famille des Zingiberaceae ; Genre Curcuma L.), dont Curcuma phaeocaulis Val., Curcuma kwangsiensis SG Lee et CF Liang, et Curcuma wenyujin YH Chen et C. Ling [1]. Historiquement connu sous le nom de « Peng E Mao », Ezhu a été enregistré pour la première fois dans le Traité sur les propriétés de la matière médicale et est largement utilisé en Chine depuis des siècles. Selon la théorie de la médecine traditionnelle chinoise (MTC), l'Ezhu est de nature chaude et au goût piquant et amer, pénétrant dans les méridiens du foie et de la rate. Il est indiqué pour favoriser la circulation du qi, briser la stase sanguine, résoudre les accumulations et soulager la douleur. Cliniquement, il est couramment utilisé pour les masses abdominales et la distension dues à la stase du sang, l'aménorrhée due à la stase, l'accumulation de nourriture et les douleurs abdominales, entre autres [1].

Curcuma phaeocaulis est distribué dans le Sichuan, le Zhejiang, le Fujian, le Guangdong, le Guangxi et le Yunnan, avec une production primaire au Wenjiang et à Leshan (Sichuan), reconnue comme géoherbe du Sichuan [2]. Curcuma kwangsiensis est présent dans le Guangxi, le Guangdong, le Yunnan, le Fujian et le Guizhou, principalement produit à Qinzhou, Hengxian, Nanning, Baise, Yulin, Guigang et Ningming (Guangxi), et est une géoherbe du Guangxi [3]. Il est largement utilisé dans la médecine populaire du Guangxi Zhuang. Basé sur la théorie médicale du Guangxi Zhuang du sang qi zang-fu et des trois passages (grain/eau/qi) et deux routes (dragon/feu) [4], on pense que C. kwangsiensis régule les routes du dragon et du feu, déplace le qi et résout la stase du sang [5] ; en pratique, il est utilisé pour l'aménorrhée et les douleurs abdominales induites par la stase sanguine, les douleurs cardiaques de type stagnation du qi, les douleurs de distension épigastrique et abdominale, en complément du traitement antitumoral et pour les blessures traumatiques [6-7]. Le curcuma wenyujin se trouve dans le Zhejiang, le Sichuan, le Guangdong et le Guangxi, principalement produit à Ruian, Wenzhou, Pingyang et Wenling (Zhejiang), et est une géoherbe du Zhejiang.

Des études phytochimiques modernes montrent que Curcumae Rhizoma contient des huiles volatiles, des curcuminoïdes, des polysaccharides, des stérols, des acides phénoliques et des alcaloïdes [8]. L'huile volatile est riche en monoterpènes et sesquiterpènes tels que la curdione, le curcumol, la germacrone, l'élémène, la curcuménone, le curzérène et le furanodiène [9]. Les recherches pharmacologiques indiquent de multiples activités : anti-tumorales, anti-agrégation plaquettaire, anti-thrombose, régulation lipidique, anti-athérosclérose, neuroprotection dans les accidents vasculaires cérébraux ischémiques, anti-fibrose (foie, rein, poumon), effets anti-inflammatoires et analgésiques, antibactériens et antiviraux, hypoglycémiques et antioxydants. Ces dernières années, de nouveaux progrès ont été réalisés qui soutiennent une recherche et une application plus larges sur Curcumae Rhizoma. Cette revue résume les dernières avancées dans ses activités pharmacologiques, en lien avec le « 中国姜黄 » (curcuma chinois/Curcuma).

Avantages de l'herbe Cistanche de MTC

Effets antitumoraux

L'huile de curcuma présente une activité antitumorale marquée. Xu et coll. [10] ont découvert que l'huile de curcuma produite au Guizhou inhibait la prolifération des cellules SW1463 du cancer rectal en régulant négativement la voie du récepteur de mort (Fas/FasL), réduisant ainsi l'expression des facteurs immunitaires Toll-like récepteur 2 (TLR2) et TLR4, et par conséquent régulant négativement le proto-oncogène C-Raf et le facteur de croissance transformant- 1 (TGF- 1), renforçant ainsi l'immunité antitumorale et induisant l'apoptose. L'huile de curcuma a régulé positivement la caspase-3 et la protéine Bax pro-apoptotique tout en régulant négativement la Bcl-2 anti-apoptotique, inhibant de manière significative la prolifération de SW1463 et induisant l'apoptose (11). Il a également régulé négativement le VEGF pro-angiogénique, IL-8 et CXCR2 tout en régulant positivement le CXCR3 anti-angiogénique, supprimant l'angiogenèse tumorale et la croissance de SW1463 (12). Li et coll. [13] ont rapporté l'apoptose induite par l'huile de curcuma dans les cellules d'adénocarcinome gastrique SGC-7901 en régulant positivement Bax et en régulant négativement l'expression du gène Bcl-2. En augmentant le rapport protéine Bax/Bcl-2, l'huile de curcuma a inhibé la prolifération des cellules AGS du cancer gastrique [14]. L'huile de curcuma et trois sesquiterpènes (curdione, curcumol et germacrone) ont inhibé la prolifération des cellules du carcinome hépatocellulaire HepG2 et induit un arrêt de phase G2 (15).

Les extraits de curcuma présentent également des effets antitumoraux. Kang et coll. [16] ont découvert que l'extrait aqueux de curcuma améliorait l'expression des inhibiteurs tissulaires des métalloprotéinases (TIMP-1, TIMP-2), ainsi que du nm23 et du suppresseur de tumeur p53 dans un modèle de cancer de la peau autre que le mélanome chez la souris, inhibant ainsi la différenciation, les métastases et la propagation de la tumeur. La décoction a inhibé la prolifération des cellules cancéreuses du col utérin HeLa et favorisé l'apoptose (17). Hadisaputri et coll. [18] ont rapporté que l'extrait éthanolique présentait une activité contre les cellules du cancer de l'œsophage TE-8. L'extrait d'éther de pétrole a inhibé la prolifération des cellules MDA-MB-231 du cancer du sein [19]. Les polysaccharides du curcuma ont renforcé l'immunité chez les souris porteuses du carcinome du poumon de Lewis, activant les réponses immunitaires et supprimant la croissance tumorale (20).

Les composés isolés du curcuma présentent des actions antitumorales distinctes. Le curcumol a régulé négativement l'expression du VEGF et du COX-2 et a inhibé la croissance des xénogreffes de cancer colorectal LoVo via la voie COX-2/PGE2/VEGF (21). Il a exercé des effets anti-cancer gastrique via la régulation positive de l'AIF et de l'Endo G, induisant une apoptose indépendante de la caspase dans les cellules SGC-7901 (22). Le curcumol a également inhibé de manière significative la prolifération de HepG2 en activant les voies suppresseurs de tumeurs p53 et pRB, en régulant positivement p21WAF1, p27KIP1 et CDK8, en régulant négativement la cycline A1, en supprimant plusieurs complexes cycline-CDK et en induisant l'arrêt de G1 (23). Sun et coll. [24] ont montré que le curcumol augmentait les ROS intracellulaires, réduisait le potentiel de membrane mitochondriale, inhibait la prolifération des cellules de mélanome B16-F10 et favorisait l'apoptose. Le sesquiterpène-élémène du Curcuma a induit l'apoptose dans les cellules hypoxiques du cancer du poumon A549 en supprimant la surexpression de HIF-1 [25] et a modulé plusieurs protéines pour inhiber la prolifération maligne de HepG2 [26]. Jung et coll. [27] ont isolé le curcuzédoalide, qui a induit l'apoptose dans les cellules de cancer gastrique AGS via l'activation des caspases-8, -9, -3 et le clivage PARP. La curcumine isolée du curcuma a inhibé la prolifération des cellules cancéreuses du larynx et favorisé l'apoptose en régulant négativement les protéines Bcl-2 et PI3K/Akt et en régulant positivement miR-15a (28). Ces données mettent en évidence le potentiel oncologique des constituants dérivés de 中国姜黄.

Effets pharmacologiques sur les systèmes cardiovasculaire et cérébrovasculaire

2.1 Anti-agrégation plaquettaire, hémorhéologie et anti-thrombose

La curdione, un sesquiterpène du curcuma (中国姜黄), a inhibé l'activation et l'agrégation plaquettaires induites par la thrombine chez le rat en supprimant l'élévation intracellulaire du Ca2+ et l'expression de la sélectine P (CD62p), et en réduisant la phosphorylation de PLC 3, PKCθ et MAPK, indiquant une inhibition par la voie PLC – PKC – MAPK (29).

Les préparations de curcuma améliorent l'hémorhéologie. Xu et coll. [30] ont montré que la décoction de curcuma réduisait la viscosité du sang total et du plasma en fonction des taux de cisaillement chez des rats modèles de stase sanguine, y compris des modèles gravides. Le curcuma traité au vinaigre (Cu Ezhu) a amélioré l'hémorhéologie chez les rats en stagnation du qi et en stase sanguine ; sept pics chromatographiques caractéristiques corrélés à son effet « briser le sang » [31]. Les extraits aqueux et éthanoliques à 95 % de Curcuma phaeocaulis ont significativement réduit la viscosité du sang total (cisaillement élevé/moyen/faible) et la viscosité du plasma chez les rats en stase sanguine aiguë, avec des effets plus forts pour l'extrait éthanolique contenant des sesquiterpènes et des curcuminoïdes (32). Zhang et coll. [33] ont découvert que l'huile de curcuma améliorait l'hémorhéologie, réduisait la viscosité du sang total et améliorait l'agrégation/déformabilité des érythrocytes et la fonction de coagulation chez les rats en stase sanguine.

Le curcuma présente des effets antithrombotiques notables. Le fractionnement du curcuma du Guangxi via une résine macroporeuse a montré que l'éthanol à 50 % et 70 % prolongeait de manière significative les temps de saignement et de coagulation de la souris, inhibait la thrombose induite par le collagène-épinéphrine in vivo et réduisait le poids humide du thrombus dans des modèles de veine cave inférieure de rat ligaturés (34). L'action antithrombotique de la fraction d'éthanol à 50 % était associée à la modulation des niveaux et des ratios de NO, d'endothéline-1 (ET-1), de 6-céto-PGF1 et de TXB2 (NO/ET-1, 6-céto-PGF1/TXB2), ainsi qu'à l'inhibition de l'agrégation plaquettaire (35).

2.2 Régulation lipidique et anti-athérosclérose

L'huile de curcuma a diminué le TC sérique, le TG et le LDL-C tout en augmentant le HDL-C dans un modèle d'athérosclérose de rat, abaissant également les médiateurs inflammatoires IL-2, la hs-CRP et le TNF-, exerçant ainsi des effets anti-athérosclérotiques (36). Tariq et coll. [37] ont rapporté des effets anti-hyperlipidémiques et anti-hypercholestérolémiques avec des modifications favorables du TC, TG, LDL-C et HDL-C.

Les herbes briseuses de sang (Curcumae Rhizoma et Sparganii Rhizoma) ont supprimé la protéine PCNA aortique, l'ARNm du VEGF et l'ARNm du VEGFR-2 chez les rats AS, inhibant la prolifération des cellules endothéliales vasculaires et l'athérogenèse (38). Dans les modèles de souris déficientes en ApoE, ces herbes ont réduit l'expression des protéines aortiques VEGF et VEGFR-2, atténuant la prolifération endothéliale et la néovascularisation intraplaque et ralentissant la progression de la plaque (39). Ils ont également régulé positivement Bcl-2 aortique et Bax régulé négativement, inhibant l'apoptose endothéliale aberrante, préservant l'intégrité endothéliale et exerçant des effets anti-athérosclérotiques (40).

2.3 Protection en cas d'accident vasculaire cérébral ischémique

Dans un modèle de rat présentant une occlusion de l'artère cérébrale moyenne (MCAO), le curcuma a réduit de manière significative le pourcentage de volume de l'infarctus et la teneur en eau du cerveau ; il a diminué le MDA et le NO cérébraux tout en augmentant l'activité de la SOD, indiquant une neuroprotection contre les accidents vasculaires cérébraux ischémiques (41). Huang et coll. [42] ont montré que le curcuma réduisait de manière dose-dépendante la LDH sérique, la CK et le glutamate chez des rats atteints d'ischémie cérébrale focale, une diminution de la teneur en eau du cerveau et de la taille de l'infarctus, suggérant une protection du tissu ischémique, une atténuation de l'œdème, des effets antioxydants et une réduction de la toxicité des acides aminés excitateurs.

Effets anti-fibrose sur le foie, les reins et les poumons
Le curcuma (cru et traité au vinaigre) a démontré des effets antifibrotiques chez des rats atteints de fibrose hépatique immunologique induite par le sérum porcin en réduisant l'ALT, l'AST, le PC-III, l'IV-C, la laminine (LN) et l'acide hyaluronique (HA) sériques. Les sérums médicamenteux ont inhibé la prolifération des cellules HSC-T6 et réduit l'expression du -SMA et du procollagène I, indiquant une atténuation de la fibrose hépatique via l'inhibition de l'activation des cellules étoilées hépatiques et de la synthèse de l'ECM avec une dégradation accrue (43). Feng et coll. [44–45] ont montré que le sérum médicamenté par le curcuma inhibait l'activation induite par la leptine des CSH de rat en régulant négativement les composants de la voie Hedgehog Shh et Gli1, participant à la suppression de l'activation des CSH médiée par la voie Hh. Il a également modulé l'expression de SFRP1, un antagoniste des voies Shh et Wnt, coordonnant la signalisation Hh et Wnt pour inhiber l'activation et la prolifération des CSH, luttant ainsi contre la fibrose hépatique. Lui et coll. [46] ont rapporté que les polysaccharides du curcuma atténuaient la fibrose hépatique induite par le sérum porcin chez le rat en supprimant la surexpression du collagène et en modulant la signalisation du TGF.

-L'élémène du curcuma a réduit l'expression des facteurs d'échange de nucléotides guanine (GEF) et de l'inhibiteur de dissociation du GDP (GDI) régulé positivement dans les cellules étoilées hépatiques, interférant avec la voie GEF/GDI –ROCK pour exercer des effets antifibrotiques (47). En utilisant un modèle de rat d'obstruction urétérale unilatérale (UUO) de fibrose interstitielle rénale, Wang et al. [48] ​​ont découvert que l'huile de Curcuma wenyujin réduisait l'expression du TGF, inhibant ainsi la sécrétion de CTGF, réduisant la production et le dépôt de MEC et atténuant la fibrose rénale. Wang et coll. [49] ont également montré que Sparganii Rhizoma et Curcumae Rhizoma réduisaient l'apoptose excessive des cellules du tissu pulmonaire, ralentissaient la progression de la fibrose pulmonaire et supprimaient efficacement la formation de fibrose.

En résumé, Curcumae Rhizoma (中国姜黄; Ezhu) englobe plusieurs espèces de Curcuma avec une longue histoire d'utilisation en MTC pour déplacer le qi et briser la stase du sang. Sa chimie moderne se concentre sur les huiles volatiles (notamment sesquiterpènes/monoterpènes), les curcuminoïdes et les polysaccharides, tandis que la pharmacologie soutient les effets antitumoraux, antiplaquettaires/antithrombotiques, hypolipidémiants/anti-athérosclérotiques, neuroprotecteurs et antifibrotiques sur le foie, les reins et les poumons. Ces avancées fournissent une base scientifique pour une recherche plus approfondie et un développement clinique du 中国姜黄.