Effet et mécanisme de l'extrait Huangshui de Shengdi sur le sommeil des rats
L'insomnie porte plusieurs noms dans le domaine de la médecine traditionnelle chinoise, tels que "insomnie" et "yeux non focalisés". On considère généralement qu'il s'agit d'un phénomène d'agitation causé par divers facteurs externes et internes qui stimulent le corps, entraînant une incapacité à s'endormir, une somnolence matinale et d'autres formes d'agitation. L'insomnie s'accompagne d'autres symptômes, tels que la difficulté à initier et à maintenir le sommeil, le réveil matinal et la difficulté à se rendormir. La prévalence mondiale actuelle de l'insomnie est estimée entre 10% et 40%. Différents degrés d'insomnie peuvent avoir un impact sur l'organisme. Par exemple, l'insomnie de courte durée peut rendre les gens hagards et mentalement épuisés, tandis que l'insomnie de longue durée peut facilement conduire à des émotions négatives telles que l'anxiété et la dépression, et peut même provoquer des troubles psychologiques et des maladies mentales. Par conséquent, l'amélioration de la qualité du sommeil et la garantie de routines physiologiques normales sont des questions sociales et sanitaires urgentes qui doivent être abordées.
Actuellement, les médicaments sédatifs et hypnotiques comprennent les benzodiazépines (telles que le triazolam, l'estazolam, le nitrodiazépam, etc.), les antidépresseurs, les antihistaminiques, etc. Toutefois, une utilisation continue peut entraîner des effets indésirables tels que la gueule de bois, le délire et l'ataxie. Le 14e plan quinquennal national et les objectifs à long terme pour 2035 soulignent la nécessité de promouvoir l'héritage et l'innovation de la médecine traditionnelle chinoise et d'exploiter les avantages importants des matériaux médicinaux chinois dans la prévention des maladies. Par conséquent, l'exploration du rôle des substances médicinales chinoises traditionnelles dans l'amélioration du sommeil et d'autres aspects est devenue un nouveau domaine de recherche de pointe. La Rehmannia glutinosa Libosch, une plante herbacée vivace de la famille des Scrophulariaceae, est une racine séchée de Rehmannia glutinosa Libosch. Elle est largement utilisée en médecine traditionnelle chinoise pour évacuer la chaleur, refroidir le sang, nourrir le yin et générer des fluides. La recherche pharmacologique moderne a montré que la Rehmannia glutinosa joue un rôle important dans la prévention et le traitement des maladies cardiovasculaires, la régulation du système immunitaire, la réduction des taux de sucre et de lipides dans le sang, la lutte contre le vieillissement, la protection du foie et la rétention de la bile, les effets antitumoraux, antibactériens et hémostatiques. En outre, la combinaison de Rehmannia glutinosa et d'autres plantes médicinales traditionnelles chinoises, telles que la décoction de Lily Rehmannia obtenue par ébullition de Rehmannia glutinosa et de Lily, les granulés de Ginseng Ling composés de Suanzaoren, Xuanshen, Poria cocos, etc. et la pilule Tianwang Buxin composée de Ginseng, Yunling, Angelica sinensis, etc. ont également pour effet de calmer et d'apaiser l'esprit. Cependant, il existe actuellement peu de recherches sur l'efficacité et la sécurité de la Rehmannia glutinosa dans l'amélioration du sommeil, et encore moins d'études sur les mécanismes qui y sont liés. C'est pourquoi cette étude prend comme référence les "Méthodes d'essai fonctionnel et d'évaluation des aliments pour la santé" (édition 2022) pour déterminer de manière préliminaire l'efficacité de l'extrait de Shengdi Huang Shui dans l'amélioration du sommeil. En outre, en détectant les changements dans la teneur en neurotransmetteurs et l'expression des récepteurs correspondants dans l'hypothalamus des rats, ainsi que les changements dans la teneur en cytokines dans le sérum des rats, l'effet et le mécanisme possible de l'extrait de Shengdi Huang Shui dans l'amélioration du sommeil sont explorés.

 

À l'heure actuelle, la recherche expérimentale sur l'amélioration du sommeil se concentre principalement sur le comportement animal et les neurotransmetteurs. Cette expérience a exploré les effets de la Rehmannia glutinosa sur le sommeil direct, le pentobarbital sodique et l'incidence et la durée du sommeil induit par une dose infraliminaire chez les rats, ainsi que la latence du sommeil induite par les barbituriques, par le biais d'études pharmacologiques sur le comportement des animaux. Étant donné que l'excitation ou l'inhibition du système central par les médicaments peut être influencée par le comportement des rats, l'activité autonome des rats a permis de démontrer que la Rehmannia glutinosa peut réduire de manière significative l'activité des rats et qu'elle a un effet évident sur l'amélioration du sommeil. En outre, le groupe ayant reçu une dose élevée d'extrait Huangshui de Shengdi a montré une augmentation significative de l'incidence du sommeil chez les rats induite par la dose de pentobarbital sodique, ce qui indique que Shengdi n'est pas lié au métabolisme des enzymes hépatiques dans l'amélioration du sommeil. Le test de toxicité aiguë sur les souris a montré que lorsque l'extrait aqueux de Rehmannia glutinosa était de 30000mg/kg - BW (équivalent à une dose de médicament humaine de 150g/j), il n'y avait pas de changement significatif dans les divers indicateurs de caractéristiques des souris. Selon les normes de classement de la toxicité des médicaments rapportées dans la littérature, lorsque la DL50 est supérieure à 15 000 mg/kg, la substance est considérée comme non toxique. Le groupe ayant reçu la dose maximale dans cette expérience a dépassé 15 000 mg/kg, ce qui permet de conclure que l'extrait aqueux de Rehmannia glutinosa n'est pas toxique et présente une bonne innocuité. L'organisme peut l'absorber pendant une longue période.

Les neurotransmetteurs sont essentiels à la régulation du sommeil et peuvent servir d'indicateurs endogènes de l'insomnie. Cette expérience a étudié l'expression de l'ARNm des neurotransmetteurs acides aminés et des neurotransmetteurs monoaminergiques, ainsi que leurs protéines réceptrices, afin d'explorer le mécanisme d'action potentiel de l'extrait de Huangshui dans l'amélioration du sommeil chez les rats. Le GABA et le Glu sont une classe de neurotransmetteurs à base d'acides aminés, le GABA étant un neurotransmetteur inhibiteur dans le cerveau humain et mammifère et le Glu un neurotransmetteur excitateur. Les deux types de neurotransmetteurs à base d'acides aminés ont une voie de circulation, le GABA étant principalement obtenu par décarboxylation du Glu par la catalyse de la glutamate décarboxylase, et le Glu étant également formé par la catalyse du GABA par la gamma aminobutyric transaminase. Par conséquent, l'équilibre stable entre le GABA et le Glu est crucial pour le sommeil de l'organisme. Gao et al. ont découvert que le double extrait d'amande de jujube acide et d'eau alcoolisée de schisandrine peut augmenter de manière significative la teneur en GABA chez les rats souffrant d'insomnie induite par le PCPA, et réduire le niveau de Glu et le rapport Glu/GABA, ce qui peut améliorer l'état de sommeil des rats souffrant d'insomnie induite par le PCPA. Yu et al. ont constaté que les effets sédatifs, hypnotiques et anti-anxiété du vinaigre de Schisandra sont liés à une augmentation de la teneur en GABA et à une diminution de la teneur en Glu dans les tissus cérébraux. Dans cette expérience, tous les groupes d'extrait Huangshui de Shengdi ont augmenté de manière significative la teneur en GABA dans l'hypothalamus des rats souffrant d'insomnie, et la teneur en Glu et le rapport Glu/GABA ont également été réduits par rapport au groupe témoin. D'autres recherches ont montré que les récepteurs GABAA peuvent se lier spécifiquement au GABA et exercer des effets inhibiteurs entre les synapses, les sous-types GABAA α 1 et GABAA α 2 étant les deux sous-types de récepteurs les plus courants. Les diazolidines peuvent se lier aux récepteurs GABAA α 1 pour exercer des effets sédatifs, et se lier aux récepteurs GABAA α 2 pour exercer des effets anti-anxiété. Les récepteurs métaboliques du glutamate appartiennent aux récepteurs couplés aux protéines G, parmi lesquels mGluR1 et mGluR2 peuvent affecter de manière significative le désordre de la régulation du glutamate dans le système nerveux. Dans des conditions pathologiques, le glutamate peut s'accumuler en grandes quantités dans le système nerveux central, entraînant l'ouverture de canaux Ca2+ et une surcharge de Ca2+, endommageant des composants importants des neurones et provoquant l'insomnie. En mesurant les niveaux d'expression génétique des récepteurs GABA et Glu dans le groupe de traitement, on a constaté que l'extrait de Huangshui peut affecter les niveaux d'expression des gènes des récepteurs GABAA, augmenter de manière significative les niveaux d'expression de l'ARNm des récepteurs GABAA α 1 et GABAA α 2, et réduire les niveaux d'expression de l'ARNm des récepteurs mGluR1 et mGluR2. Cet effet régulateur améliorera également la transmission des signaux neuronaux GABA, inhibera les troubles du système nerveux central causés par l'accumulation de Glu et induira le sommeil chez les rats.

La 5-HT, la NA et la DA sont une classe de neurotransmetteurs monoaminergiques, parmi lesquels la 5-HT peut réguler l'homéostasie du système nerveux central et participer à l'apparition des processus de sommeil. Le modèle d'insomnie animale induite par le PCPA, largement utilisé au niveau international, est basé sur la méthode du PCPA qui inhibe la synthèse de la 5-HT pour induire les symptômes d'insomnie correspondants chez les animaux. La NA favorise l'excitation neuronale pour maintenir l'état de veille, tandis que la DA joue un rôle important dans l'éveil du sommeil. Dans cette étude, les changements dans le contenu de ces trois neurotransmetteurs dans l'hypothalamus des rats traités avec l'extrait de Huangshui de Shengdi sont présentés dans le tableau 4. Par rapport au groupe modèle, la teneur en NA dans le groupe traité a légèrement diminué, mais cette diminution n'est pas statistiquement significative et peut être influencée par de multiples facteurs. Les résultats doivent faire l'objet d'une analyse plus approfondie. La teneur en 5-HT et en DA a changé, en particulier dans les groupes ayant reçu des doses moyennes et élevées d'extrait de Huangshui, qui ont montré des changements significatifs. En raison du fait que la 5-HT doit se lier aux récepteurs correspondants pour exercer ses effets, parmi les récepteurs connus, les récepteurs 5-HT1 α et 5-HT2 α sont les plus pertinents pour la recherche sur l'insomnie. Ils participent principalement à l'activité d'éveil du sommeil et leur contenu est étroitement lié à la durée de leur cycle d'éveil. Cette étude a révélé que les niveaux d'expression de l'ARNm des récepteurs 5-HT1 α et 5-HT2 α dans l'hypothalamus du groupe traité étaient significativement plus élevés. Combiné aux changements dans la teneur en 5-HT, cela suggère que la voie de l'amélioration du sommeil et l'augmentation de la teneur en 5-HT de l'extrait de Huangshui sont liées à des changements dans ses effets physiologiques médiés par les récepteurs. En raison du rôle important du récepteur D2 de la dopamine dans le maintien de l'éveil, le niveau d'expression de l'ARNm du récepteur D2 de la dopamine chez les rats a diminué de manière significative après l'administration, ce qui indique que l'extrait de Huangshui peut améliorer le sommeil chez les rats en régulant la dopamine et ses récepteurs.

La régulation des facteurs inflammatoires peut également influer sur les processus de veille et de sommeil. La sécrétion de cytokines inflammatoires pendant le sommeil normal suit un schéma régulier, tandis que les troubles du sommeil peuvent entraîner des réponses immunitaires anormales. Par exemple, une restriction chronique du sommeil à long terme entraîne une augmentation des niveaux de cytokines pro-inflammatoires TNF-α et IL-1 β dans le cerveau, mais une élévation excessive peut également altérer le sommeil. Les niveaux de cytokine anti-inflammatoire IL-10 sont significativement réduits, et une diminution du temps total de sommeil nocturne peut également entraîner des changements dans l'état inflammatoire systémique. Porkka et al. ont également mis en évidence la relation entre le rythme du sommeil et l'activité immunitaire, le manque de sommeil pouvant entraîner des changements dans l'expression des gènes liés à l'immunité et augmenter la production et la libération de cytokines pro-inflammatoires. Par conséquent, le trouble des facteurs inflammatoires est également un facteur d'influence important de l'insomnie. Dans cette étude, l'extrait de Rehmannia glutinosa a amélioré le sommeil des rats tout en provoquant des changements dans les cytokines TNF-α, IL-1 β et IL-10. On suppose que l'amélioration du sommeil par l'extrait de Rehmannia glutinosa est étroitement liée à la régulation des cytokines. Lorsque Sun et al. ont étudié les effets sédatifs et hypnotiques du Shuangxia Tang, ils ont également constaté que les niveaux des facteurs inflammatoires TNF-α et IL-1 étaient significativement réduits chez les rats souffrant d'insomnie. En outre, les niveaux de 5-HT et de ses métabolites HIAA, les récepteurs 5-HT1A et 5-HT2A ont été augmentés chez les rats insomniaques, ce qui indique l'implication du système 5-HT et du système immunitaire. Ils pensent également que l'excitation de l'axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien (HPA) induite par le PCPA chez les rats insomniaques peut être due au fait que les bloqueurs de 5-HT réduisent les niveaux de 5-HT, entraînant une augmentation significative du TNF-α et favorisant la synthèse de 5-HT. Sur la base des modifications du contenu en neurotransmetteurs et des récepteurs dans le système nerveux central de cette expérience, il est démontré que l'extrait de Huangshui peut améliorer le sommeil chez les rats en régulant les neurotransmetteurs et les cytokines.

En résumé, sur la base du jugement préliminaire selon lequel l'extrait d'eau de Huangdi peut améliorer le sommeil et la sécurité chez les rats, cette étude a exploré plus avant le mécanisme de l'extrait d'eau de Huangdi dans l'amélioration du sommeil en utilisant le modèle d'insomnie PCPA chez le rat. Les résultats ont montré que l'extrait de Rehmannia glutinosa peut améliorer de manière significative les niveaux de neurotransmetteurs GABA, 5-HT, Glu et DA et l'expression de l'ARNm des récepteurs correspondants dans l'hypothalamus des rats souffrant d'insomnie. En outre, les niveaux de cytokines TNF-α, IL-1 β et IL-10 ont également changé en conséquence, ce qui indique que l'extrait de Rehmannia glutinosa peut améliorer le sommeil chez les rats en régulant les neurotransmetteurs et les cytokines. D'autres recherches approfondies sont nécessaires à l'avenir sur les fonctions physiologiques des principaux composants de l'extrait de Huangshui, ainsi que sur la manière d'améliorer les voies et les mécanismes d'action du sommeil.