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La Planète Revisitée : Expéditions Guyane Française

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Les plantes médicinales malgaches et leurs utilisations : des tradipraticiens à l’industrie pharmaceutique

Approche croisée SVT – Chimie - Ethnologie

Niveau : Lycée

Objectif :
Comprendre l’importance des plantes dans la pharmacopée traditionnelle.
Découvrir trois plantes d’un intérêt pharmaceutique important.
Comprendre les mécanismes d’action des principes actifs.

Contexte :
Madagascar, surnommée « l’île rouge »,  se situe dans l’Océan Indien entre les 12éme et 25éme degrés de latitude, au sud de l’Afrique. La grande île possède une  variété de reliefs et de climats qui, en se combinant, donnent lieu à d’innombrables niches écologiques.
La majorité de la population malgache, en particulier dans les zones enclavées, a recours à la médecine traditionnelle. Selon l’OMS, cela représente 70% de la population. Depuis 2007, les tradipraticiens peuvent exercer librement leur métier, ils sont reconnus au même titre que la médecine conventionnelle.
Les tradipraticiens prennent en compte les rêves, la divination et des rituels spécifiques pour déterminer les causes et le traitement de la maladie ; par conséquent, les préparations de plantes ne constituent qu’une partie de la pharmacopée traditionnelle. Nous nous situons donc à priori, à l’opposé d’une démarche scientifique rationnelle. Ce n’est qu’après la seconde guerre mondiale, que la science s’intéressera au savoir traditionnel des praticiens malgaches.
La pharmacopée traditionnelle utilise de nombreuses plantes : pour certaines d’entre elles, les études chimiques ont confirmé les propriétés avancées par les tradipraticiens et pour d’autres, ces études ont permis la découverte d’activités jusque là insoupçonnées.

Plantes médicinales vendues sur un marché malgache

Plantes médicinales vendues sur un marché malgache

[Photo Lucie Allorge | © MNHN]

 

Ainsi, grâce à sa biodiversité unique au monde et son savoir ancestral, Madagascar constitue un véritable sanctuaire  pour les botanistes et les pharmacologistes.
Les documents fournis permettent d'illustrer ces propos à partir de 3 exemples. Un lexique est proposé après les exemples.

Documents :


Exemple A – Catharanthus roseus et le cancer
Document  1 : présentation de Catharanthus roseus
Les Catharanthus comprennent huit espèces, sept malgaches et une indienne. Elles appartiennent à la famille des Apocynacées. La plus célèbre est la pervenche de Madagascar, Catharanthus roseus, originaire de la région de Fort-Dauphin. C’est une herbe vivace dressée ou parfois un sous-arbrisseau haut de 15 à 75 cm. Ses feuilles sont opposées, pétiolées. Les pétioles sont longs de 1 à 5 mm. Les fleurs sont réunies par deux à l’aisselle d’une feuille, elles sont généralement roses à gorge pourpre. Les fruits sont composés de deux follicules cylindriques, longs de 3 cm. Les graines sont de couleur brune et longues de 2.5 à 3 mm. Catharanthus roseus est la première espèce du genre à avoir été décrite par Linné sous le nom de Vinca rosea en 1758. Cette plante originaire de Madagascar pousse désormais dans la plupart des pays tropicaux et sub-tropicaux. Elle produit plusieurs alcaloïdes aux propriétés pharmaceutiques extrêmement importantes. Parmi ceux-ci, figurent la vincristine et la vinblastine, agents anti-mitotiques, ainsi que  l’ajmalicine et la serpentine qui sont des hypertenseurs.

Catharanthus roseus

Catharanthus roseus

Noms malgaches de cette plante : arivotambelona, felatananamba, heladolo, rivotambelona, salotra (Bets.)…


[Photo Xavier Aubriot, 2009 | © MNHN]

 

Document 2 : emploi par les tradipraticiens
Les premiers navigateurs conservaient à bord des Catharanthus roseus pour ses propriétés anorexiantes, en vue d’une carence éventuelle en vivres. Elle aurait ainsi été disséminée dans divers pays.
Aux Antilles, on la prescrit en gargarisme (angine), et les feuilles broyées servent d’emplâtres contre les contusions avec ecchymoses.
Les malgaches utilisaient la pervenche de Madagascar pour ses propriétés  « coupe-faim », mais aussi curatives, comme vermifuge, contre les piqûres de guêpes, pour désinfecter les plaies, contre le paludisme… 
Les racines sont utilisées comme hypotenseur. Les décoctions de feuilles sont employées traditionnellement comme antidiabétique. C’est d’ailleurs en essayant de vérifier scientifiquement cette dernière activité, que des chercheurs, Noble et Svoboda, ont découvert  l’action antimitotique des parties aériennes de cette plante, en 1957.

Document 3 : les molécules et leurs modes d’actions
Deux molécules principales ont été isolées dans les feuilles : la vinblastine (ou vincaleucoblastine) et la vincristine. Ce sont des alcaloïdes indoliques.
Ces molécules sont utilisées pour leur action antitumorale : elles interfèrent avec le matériel génétique indispensable à la croissance et à la multiplication des cellules cancéreuses.
Le cancer est une multiplication anarchique de cellules. Une étape de la division cellulaire consiste en une migration des chromosomes le long des microtubules, constitués de tubuline (protéine structurale qui se polymérise pour former les microtubules). La vinblastine et la vincristine agissent en inhibant l’assemblage de la tubuline en microtubules. Ce sont des « poisons » du fuseau mitotique : ils agissent en inhibant les divisions cellulaires, les cellules se trouvent alors bloquées au stade métaphase de la mitose.

Cellule bloquée en métaphase

Cellule bloquée en métaphase

Consultez aussi le site : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Mitose/51mit-fluo.htm

 

[© Philippe GUILLAUD ]

 

Sous l’effet de ces « poisons » du fuseau mitotique, on observe une désorganisation des chromosomes au moment de la mitose.

Document 4 : structures de la vinblastine et la vincristine

Structures de la vinblastine et la vincristine

Structures de la vinblastine et la vincristine

 

Document 5 : exploitation des médicaments et retombées économiques
La vincristine et la vinblastine sont produites industriellement par extraction à partir de la plante cultivée en serres, mais à des coûts élevés. La pervenche renferme  entre 2 et 10 g de vinblastine et 0,5 à 1g de vincristine, pour 1 tonne de matière sèche (plante entière).  De nombreux groupes de recherches ont établi des cultures axéniques de cellules en suspension et de racines transformées de Catharanthus roseus afin de produire in vitro ces alcaloïdes, sans succès convaincant. Ainsi, des travaux de recherche ont été effectués pour obtenir des produits hémi-synthétiques. Ces travaux ont abouti avec la mise au point de la vinorelbine en 1979, par le Professeur POTIER et son équipe. Cette molécule est commercialisée par les Laboratoires Pierre Fabre, sous le nom de Navelbine ®. Un vial de 1ml à un dosage de 10mg, sous forme injectable, est vendu 26,30 euros, par les Laboratoires Pierre Fabre aux établissements de santé en France.


Exemples de prix selon les pays :

Exemples de prix selon les pays

Exemples de prix selon les pays

Quelques médicaments qui contiennent de la vincristine : VINCRISTINE PIERRE FABRE®, VINCRISTINE FAULDING®, VINCRISTINE HOSPIRA®, VINCRISTINE TEVA®, ONCOVIN®…

 

Exemple B – Datura metel et le système respiratoire
Document  1 : présentation de Datura metel
Datura metel aussi dénommé Datura alba, appartient à la famille des Solanaceae. C’est une plante herbacée, haute de 0.5 à 1 mètre, à tiges glabres. Elle possède des feuilles ovales, à lobes peu profonds, atteignant 20*14 cm ; de grandes fleurs en forme d’entonnoir à calice tubulaire et une corolle simple et soudée à 5 lobes. Le fruit est une capsule couverte de pointes molles, ne durcissant qu’à maturité. Les graines sont nombreuses et de couleur noire. Les fleurs sont blanches et les tiges d’un vert jaunâtre. Cette espèce d’origine indienne pousse en Asie et en Afrique ; elle est également naturalisée dans tout le bassin méditerranéen.

Datura metel

Datura metel

Noms malgaches : Kinananakoho (Betsil.), Ramiary (Mer.), Maimbobe (Sihan.)

 

[Photo Lionel Allorge | © MNHN]

 

Document 2 : emploi par les tradipraticiens
Les feuilles sèches sont utilisées sous forme de cigarettes antiasthmatiques. Il est nécessaire d’effectuer des contrôles réguliers : le traitement doit être suspendu dès que l’on observe une dilatation de la pupille de l’œil du malade.

Document 3 : les molécules et leurs modes d’actions

Les feuilles renferment environ 0,5% d’alcaloïdes totaux, majoritairement constitués de scopolamine, accompagnée de norscopolamine, d’hyoscyamine et de météloïdine. La scopolamine possède des effets pharmacologiques à divers niveaux et notamment des effets sur le système nerveux central, cardio-vasculaire et broncho-pulmonaire. Cet alcaloïde permet de réduire la contraction des fibres musculaires lisses bronchiques, conduisant à une bronchodilatation. Il inhibe également les sécrétions bronchiques. C’est un parasympatholytique de type atropinique, qui agit comme antagoniste compétitif de l’acétylcholine et des autres agonistes muscariniques. Il entraine une diminution des sécrétions salivaires.
La teneur en alcaloïdes tropaniques dans les feuilles varie avec le milieu et le stade du développement de la plante : elle est plus élevée sur les hauts plateaux et en début de saison sèche, lorsque la floraison commence.

Document 4 : structure de la scopolamine

Structure de la scopolamine

Structure de la scopolamine

 

Document 5 : exploitation des médicaments et retombées économiques
Les médicaments à base de scopolamine sont utilisés dans les soins palliatifs des râles agoniques liés à l’encombrement des voies aériennes supérieures par excès de sécrétions salivaires.
Exemples de médicaments contenant de la scopolamine, avec leurs prix de vente aux établissements de santé en France, ainsi que les laboratoires qui les commercialisent :

Exemples de médicaments contenant de la scopolamine

Exemples de médicaments contenant de la scopolamine

Médicaments contenant de la scopolamine : GENOSCOPOLAMINE®, SCOPODERM TTS®, SCOPOLAMINE  RENAUDIN®, SCOPOLAMINE COOPER®…

 

Exemple C – Voacanga thouarsii et le système cardiovasculaire
Document 1 :  présentation de Voacanga thouarsii
Voacanga thouarsii appartient à la famille des Apocynaceae ; elle pousse le long des rivières.  C’est un arbre de 7 à 8 mètres de hauteur, avec des branches évasées et un pétiole long de 1 cm. Les feuilles sont opposées, obovales, de 10 à 30 cm de longueur et de 6 à 12 cm de largeur, à corolle blanche et à étamines saillantes. Son fruit possède deux méricarpes ovoïdes, tachetés de blanc dont les graines contiennent, comme Voacanga africana, une substance : la tabersonine. Cette dernière sert à élaborer des médicaments, comme la vincamine qui favorise l’oxygénation cérébrale. En ce qui concerne ses inflorescences, elles possèdent une  corolle jaune avec un  tube long de 1.5 cm, tordu de gauche à droite sous la gorge. Les graines sont  longues de 1 cm. Cette espèce se retrouve dans toute l’Afrique tropicale et Madagascar.

Voacanga thouarsii

Voacanga thouarsii

Noms malgaches : Kaboka, Voakanga, Montaka, Folitra…

 

 

Document 2 : emploi par les tradipraticiens
Le latex de Voacanga thouarsii est caustique, il est employé comme rubéfiant externe. La décoction de feuilles est considérée comme fortifiante et celle de racines est utilisée pour éviter les accouchements prématurés. Les écorces sont utilisées pour protéger des ulcères d’estomac.

Document 3 : les molécules et leurs modes d’actions
Dans les écorces, trois molécules principales ont été découvertes, ce sont la voacangine, la voacamine et la  vobtusine (alcaloïdes indoliques). La voacamine possède des propriétés cardiotoniques. La voacamine et la  voacangine sont douées de propriétés hypotensives. La vobtusine est un dépresseur cardiaque et possède des actions hypotensives et sédatives.
Dans les feuilles, les chercheurs ont découverts l’ibogaïne, la voacangine et la voacristine. Ce sont des alcaloïdes indoliques.
Dans les graines, c’est la (-) tabersonine qui a été isolée ; elle sert à l’hémisynthèse de la (-) vincamine. Industriellement, la tabersonine est donc transformée en vincamine. La vincamine augmente le débit sanguin cérébral, sans baisse de la pression sanguine. Cette activité circulatoire pourrait découler d’une action métabolique : augmentation de la consommation en oxygène et en glucose. La vincamine agit en effet par dilatation des vaisseaux sanguins.
Remarque : la vincamine peut être directement extraite de Vinca minor.

Document 4 : structure de la vincamine

Structure de la vincamine

Structure de la vincamine

 

Document 5 : exploitation des médicaments et retombées économiques
Les médicaments à base de vincamine sont prescrits dans les déficits pathologiques cognitifs et neurosensoriels chroniques du sujet âgé (à l’exclusion de la maladie d’Alzheimer et des autres démences), les baisses d’acuité et troubles du champ visuel d’origine vasculaire et parfois dans les syndromes subjectifs consécutifs au traumatisme crânien.


Exemples de médicaments contenant de la vincamine, avec leurs prix de vente aux établissements de santé en France, ainsi que les laboratoires qui les commercialisent :

Exemples de médicaments

Exemples de médicaments

Médicaments contenant de la vincamine : en France plus de dix spécialités à base de vincamine sont commercialisées : VINCA®, VINCA RETARD®, RUTOVINCINE®, VINCARUTINE®, RHEOBRAL®…

 

Lexique :

Alcaloïde : composé organique azoté et basique.
Calice : verticille externe ou unique de la fleur, formé de pièces le plus souvent vertes (sépales) et assurant la protection des autres verticilles dans le bouton floral.
Cardiotonique : se dit d’une substance renforçant les contractions du cœur, en particulier d’un médicament prescrit contre l’insuffisance cardiaque.
Caustique : substance chimique qui détruit les tissus.
Follicule : fruit à péricarpe sec et déhiscent, s’ouvrant à sa maturité par une fente unique entre les deux rangées de graines.
Hypotenseur : se dit d’un médicament qui diminue la tension artérielle.
Pétiole : partie de la feuille, généralement rétrécie, qui unit le limbe à la gaine chez les plantes dicotylédones.
Rubéfiant : se dit d’un médicament provoquant une rougeur de la peau due à une congestion passagère.
Sédatif : se dit d’une substance qui agit contre la douleur, l’anxiété, l’insomnie ou qui modère l’activité d’un organe.

Compétences du socle commun pouvant être mises en œuvre :

Compétence 1 (maîtrise de la langue française) : lire à haute voix, dégager l’idée essentielle d’un texte lu ou entendu, manifester sa compréhension d’un texte, résumer un texte
Compétence 3 (culture scientifique) : savoir utiliser des connaissances
Compétence 5 (culture humaniste) : avoir des repères géographiques, historiques ; lire et utiliser différents langages (textes, images, tableaux) ; avoir des outils pour comprendre l’unité et la complexité du monde
Compétence 7 (autonomie et initiative) : faire preuve d’initiative

Bibliographie :


Livres :
Madagascar, Sarah et Michael Herzog, Volkmar Baumgärtner, Edition Vilo, Collection Voir et Savoir, 1994.
Plantes médicinales de Madagascar, Pierre Boiteau et Lucile Allorge-Boiteau, Edition Karthala, 1993.
Pharmacopée traditionnelle dans les îles du Sud-Ouest de l’océan indien ; actes du colloque international organisé du 10 au 13 décembre 2005 à Tuléar-Madagascar, Sudel Fuma et Barthélémy Manjakahery, Edition Ocean Editions, 2006.
Plantes de Madagascar-Atlas, Lucile Allorge, Edition Eugène Ulmer, 2008.
Précis de matière médicale malgache, Pierre  Boiteau, Edition Agence de coopération culturelle et technique, 1986.
Flore de Madagascar et des Comores, F. Markgraf, ,1976.
Les plantes et les médicaments, Loïc Girre, Edition Delachaux et Niestlé, 2006.
Plantes médicinales d’Afrique – Comment les reconnaître et les utiliser ?, Jean-Louis Pousset, Edition Edisud, 2004.
Pharmacognosie – Phytochimie, Plantes médicinales, Jean Bruneton, Edition Tec & Doc, 3éme édition, 2005.

Articles scientifiques :
Y. VEYRET, 1974, "Quelques données pour la biosystématique de pervenches malgaches (genre Catharanthus G. Don, Apocynaceae)", Candollea, 29, pp.297-307.
L.H. SALAMGNE et al., 2003, "Soins palliatifs : spécificité d’utilisation des médicaments courants hors antalgiques", Bull Cancer, 90 (3), pp.255-267

Sites internet :
http://www.museum-marseille.org
http://www.larousse.fr
http://erc.msh.org

Cd-Rom :
Plantes médicinales de Madagascar, Pierre BOITEAU et Lucile ALLORGE

Journaux :
L’Express de Madagascar – Edition N°3817 du 29-09-07
Madagascar- Tribune du 23-09-08