Etude du mécanisme d'hépatotoxicité de différents extraits de Sophora alopecuroides basé sur le stress oxydatif
Sophora alopecuroides L. appartient à la famille des Fabaceae et au genre Sophora. En 1977, il a été inclus dans la pharmacopée de la République populaire de Chine et constitue un élément important des ressources végétales de la médecine traditionnelle chinoise et de la végétation écologique dans des provinces telles que le Gansu, la Mongolie intérieure et le Ningxia. Les haricots kudou ont des fonctions d'évacuation de la chaleur, de désintoxication et de déshumidification. Les alcaloïdes, les flavonoïdes et les sucres sont les principaux ingrédients actifs, qui ont de bons effets thérapeutiques sur les maladies gastro-intestinales. Wang et al. ont constaté que les alcaloïdes de Sophora alopecuroides sont principalement des quinolones, qui jouent un rôle important dans les activités antioxydantes, antiparasitaires et antibactériennes. L'étude a révélé que les flavonoïdes de Sophora alopecuroides ont un certain effet antagoniste sur le virus de l'hépatite B. À l'heure actuelle, une chaîne industrielle de la plante de haricot amer s'est formée sur le marché national, se concentrant sur la protection écologique de l'environnement, le développement de produits caractéristiques et le développement régional.

Dans les applications traditionnelles, les haricots amers n'ont jamais attiré l'attention en raison de leur toxicité. Ces dernières années, les lésions hépatiques induites par les médicaments sont devenues la deuxième maladie hépatique non infectieuse en Chine et la principale cause d'insuffisance hépatique aiguë dans les pays européens et américains, représentant jusqu'à 60% des cas. Les rapports de cas cliniques sur l'hépatotoxicité causée par la médecine traditionnelle chinoise sont de plus en plus nombreux, et sa toxicité potentielle est devenue un sujet de recherche brûlant, tant au niveau national qu'international. Les premières expériences de toxicité aiguë ont révélé que l'extrait de Sophora alopecuroides présentait une certaine toxicité pour le foie des rats. L'étude de la toxicité du foie, principal organe du métabolisme et de la détoxification de l'organisme, revêt une grande importance. À l'heure actuelle, le mécanisme spécifique de la toxicité hépatique causée par Sophora alopecuroides n'est toujours pas clair. C'est pourquoi cette étude a mené des expériences de toxicité subaiguë pour observer les effets de quatre extraits, à savoir la décoction d'eau (WD), l'ultrason d'eau (WU), le reflux d'éthanol (ER) et l'ultrason d'éthanol (EU), sur le comportement général, la morphologie des tissus et les indicateurs de stress oxydatif des rats après l'administration. La teneur en aspartate aminotransférase (AST) et en alanine aminotransférase (ALT) dans le sérum des rats après l'administration, ainsi que l'expression et la distribution du glutathion réduit (GSH), de la superoxyde dismutase (SOD), du malondialdéhyde (MDE) et de l'aspartate aminotransférase (AST) dans le sérum des rats après l'administration, L'expression et la distribution du glutathion réduit (GSH), de la superoxyde dismutase (SOD), du malondialdéhyde (MDA) et des protéines Nrf2 (nuclear factor erythroid 2 related factor 2), HO-1 (heme oxygenase-1), SOD1 et SOD2 dans le foie ont été mesurées afin d'explorer les effets de Sophora alopecuroides sur les rats. Le mécanisme de l'hépatotoxicité chez les souris fournit des données scientifiques et des références pour la recherche clinique fondamentale sur Sophora alopecuroides.

Le changement du coefficient hépatique peut être un indicateur important des lésions du foie. Après l'administration de différents extraits de Sophora alopecuroides, le coefficient hépatique des rats a augmenté de manière significative. L'augmentation du coefficient hépatique suggère que le foie peut subir des réactions telles que l'œdème et l'inflammation. L'observation pathologique du tissu hépatique a révélé une nécrose des cellules hépatiques et une augmentation des cellules inflammatoires. La détection des indicateurs de sensibilité aux lésions hépatiques pour l'ALT et l'AST a permis de constater que les niveaux d'ALT et d'AST dans le sérum des rats de chaque groupe augmentaient à des degrés divers après l'administration des différents extraits. Cela indique que l'administration à long terme de l'extrait de Sophora alopecuroides peut provoquer des lésions de la fonction hépatique, ce qui est cohérent avec les rapports de la littérature. Afin d'étudier plus avant la toxicité hépatique de différents extraits de Sophora alopecuroides, cet article a procédé à des observations morphologiques microscopiques du foie et a constaté que les mitochondries du foie de rat étaient gonflées, avec même une disparition des cristaux, et présentaient une autophagie évidente. L'autophagie est une réponse de l'organisme pour éliminer les substances étrangères et répondre à des facteurs externes défavorables. Après l'administration de l'extrait de Sophora alopecuroides, une autophagie significative s'est produite dans le foie des rats. Les niveaux basaux d'autophagie ont un effet protecteur sur les cellules, mais une autophagie excessive peut entraîner la mort cellulaire par autophagie et même accélérer la progression de la maladie. Ravanan et al. ont démontré que l'inhibition de l'autophagie peut réduire la réponse inflammatoire provoquée par la voie NF κ B. Après l'administration de différents extraits de Sophora alopecuroides, le degré d'autophagie dans le foie des rats a augmenté, ce qui pourrait être dû au fait que Sophora alopecuroides accélère la toxicité du foie en augmentant l'autophagie.

Les mitochondries sont les centres du métabolisme énergétique des cellules, jouant un rôle important dans la prolifération cellulaire, la transmission des informations génétiques, la régulation immunitaire, la régulation du cycle de croissance cellulaire, l'apoptose et d'autres processus. Les dommages et les dysfonctionnements mitochondriaux peuvent entraîner des anomalies métaboliques et des dysfonctionnements organiques dans l'organisme. Par conséquent, les lésions mitochondriales peuvent également être une cause importante de toxicité hépatique. Grâce à l'observation morphologique, cette étude a révélé qu'après l'administration de différents extraits de Sophora alopecuroides, les mitochondries du foie de rat ont gonflé et ont même disparu des cristaux, en particulier dans le groupe WD. La raison peut en être les dommages mitochondriaux, qui conduisent à une augmentation de la génération de radicaux libres ROS et provoquent finalement un dysfonctionnement des organes dans le corps. Cette étude a trouvé une corrélation significative entre la toxicité du foie de rat et le stress oxydatif en mesurant les indicateurs de stress oxydatif tels que MDA, GSH, SOD, etc. Différents extraits de Sophora alopecuroides peuvent provoquer des changements significatifs dans les indicateurs de stress oxydatif à des degrés divers chez les rats femelles et mâles après administration, avec une augmentation significative de la MDA et une diminution significative de la SOD par rapport au groupe vierge. Le MDA est le produit final de la peroxydation des lipides, qui peut refléter le degré de peroxydation des lipides et donc le degré d'endommagement des cellules hépatiques. Dans des circonstances normales, la SOD peut convertir le superoxyde en H2O2, la CAT peut convertir le H2O2 en H2O, et le GSH peut directement contrecarrer la toxicité des radicaux libres de l'oxygène en fournissant du H+, en éliminant les ions superoxydes et d'autres radicaux libres dans l'organisme, prévenant ainsi les lésions des cellules hépatiques. En fait, le stress oxydatif joue un rôle crucial dans la pathogenèse de nombreuses maladies, telles que la colite, l'athérosclérose et la maladie d'Alzheimer. Cette étude a révélé que le principal mécanisme par lequel les haricots amers causent des dommages au foie est le stress oxydatif.
La voie de signalisation Nrf2 est la principale voie du stress oxydatif et de l'activité antioxydante dans l'organisme. Dans des circonstances normales, Nrf2 se lie principalement à Keap1 pour former un complexe qui existe dans le cytoplasme et maintient un faible niveau pour maintenir l'homéostasie cellulaire. Lorsque l'organisme est exposé à des stimuli externes, tels que la stimulation médicamenteuse et la présence de radicaux libres d'oxygène, le complexe formé par Nrf2 et Keap1 se sépare, et la protéine Nrf2 s'accumule et se déplace vers le noyau. Dans le noyau, Nrf2 se lie à l'élément de réponse antioxydant ARE, induisant l'expression des protéines antioxydantes en aval HO-1 et SOD1. La SOD2 est principalement distribuée dans les mitochondries et est une protéine clé qui élimine les radicaux libres de l'oxygène pour protéger la stabilité de l'environnement mitochondrial. Son activité varie en fonction des changements de ROS dans l'organisme. HO-1 et SOD1 peuvent catalyser la dégradation de l'hémoglobine pour produire de la bilirubine, du CO et du Fe2+, qui peuvent tous exercer des effets antioxydants positifs. La SOD2, également connue sous le nom de Zn SOD, peut éliminer les anions superoxydes. Les résultats du Western blotting ont montré qu'il y avait une différence significative dans l'expression de la protéine Nrf2 dans le foie des rats mâles après l'administration des extraits WD, WU et EU par rapport au groupe témoin. L'expression de la protéine HO-1 a été significativement réduite dans les quatre groupes d'extraits après administration (P<0,05, voir figure 6). L'expression de la protéine SOD1 a été significativement réduite dans le foie des rats femelles, tandis qu'elle a également montré une tendance à la baisse dans le foie des rats mâles, les groupes WD et ER étant les plus évidents (P<0,05). L'expression de la protéine SOD2 a été significativement réduite dans le foie des rats mâles, tandis qu'elle a montré une tendance à l'augmentation dans chaque groupe de rats femelles, avec des différences significatives par rapport au groupe vierge dans les groupes WD, WU et ER. Bien qu'il y ait des différences dans les changements d'indicateurs entre les rats mâles et femelles, les deux peuvent causer une toxicité hépatique en affectant les indicateurs de stress oxydatif du foie des rats. Les rats femelles peuvent restaurer la fonction antioxydante par des mécanismes compensatoires afin de maintenir l'équilibre interne en cas de stress oxydatif. Au début des expériences de toxicité aiguë, il a été constaté que les souris mâles étaient plus sensibles à la toxicité des différents extraits, qu'elles avaient un taux de mortalité plus élevé et que les structures physiologiques des rats mâles et femelles étaient différentes, ce qui peut également entraîner certaines différences dans les divers indicateurs entre les rats mâles et les rats femelles. Chen et al. ont également constaté des différences significatives dans les indicateurs entre les rats mâles et femelles lors d'expériences de toxicité aiguë et subaiguë sur l'extrait de serrure en fer doré chez les souris et les rats.
En résumé, l'extrait de Sophora alopecuroides peut provoquer une toxicité hépatique, principalement en régulant les protéines pertinentes de la voie Nrf2/HO-1, entraînant un stress oxydatif dans l'organisme.