Effet protecteur de la supplémentation en extrait de Lycium ruthenicum Murray sur la lésion cardiaque induite par l’exercice exhaustif chez le rat
Introduction
Lycium ruthenicum Murray, appartenant à la famille des Solanacées, est une espèce végétale résiliente principalement présente dans les régions désertiques salines du Qinghai et du Xinjiang en Chine. Réputé pour sa forte teneur en anthocyanes, cette plante suscite un intérêt croissant pour ses propriétés pharmacologiques, notamment antioxydantes, anti-fatigue et hypoglycémiantes. Les anthocyanes, une sous-classe des flavonols, agissent comme antioxydants puissants protégeant les plantes contre les espèces réactives de l’oxygène (ERO) et les stress environnementaux. Des recherches récentes explorent leur potentiel thérapeutique pour atténuer les dommages liés au stress oxydatif chez les mammifères.
L’exercice exhaustif, bien que bénéfique à dose modérée, peut induire un stress oxydatif excessif, entraînant des lésions cellulaires dans des organes tels que le cœur. Ce déséquilibre entre la production d’ERO et les mécanismes antioxydants endogènes favorise l’inflammation, les lésions tissulaires et l’augmentation de biomarqueurs cardiaques tels que la créatine kinase iso-enzyme MB (CK-MB). La supplémentation en antioxydants représente une stratégie prometteuse pour contrer ces effets. Cette étude évalue le rôle cardioprotecteur d’un extrait d’L. ruthenicum, riche en anthocyanes, sur les lésions cardiaques induites par l’exercice exhaustif chez des rats Sprague-Dawley (SD).
Matériels et Méthodes
Préparation de l’extrait et quantification des anthocyanes
L’extrait d’L. ruthenicum a été préparé, et sa teneur en anthocyanes (24,1 ± 7,7 mg/g) a été mesurée via la méthode de Nakata, confirmant son potentiel antioxydant.
Schéma expérimental
Trente rats mâles SD (6 semaines) ont été répartis aléatoirement en cinq groupes :
- Groupe témoin : Aucun exercice ni supplémentation.
- Groupe exercice exhaustif : Course sur tapis roulant jusqu’à épuisement sans supplémentation.
- Groupe anthocyanes purs : 5 mg/jour d’anthocyanes purs pendant 7 jours avant l’exercice.
- Groupe faible dose d’L. ruthenicum : 10 mg/jour d’extrait pendant 7 jours avant l’exercice.
- Groupe forte dose d’L. ruthenicum : 30 mg/jour d’extrait pendant 7 jours avant l’exercice.
Protocole d’exercice
Les rats ont été soumis à un protocole progressif sur tapis roulant (inclinaison 10 %, vitesse initiale 15 m/min pendant 10 min). La vitesse et la durée ont été augmentées par paliers jusqu’à 37 m/min (20 min par palier) jusqu’à épuisement, défini par l’incapacité à poursuivre malgré une stimulation électrique légère.
Collecte et analyses
Après l’exercice, des échantillons sanguins ont été prélevés pour doser le nitrate (NO), les ERO, l’interleukine (IL)-1, l’IL-6 et la CK-MB. Les tissus cardiaques ont été fixés au formol, colorés à l’hématoxyline-éosine (H&E) et observés en microscopie optique (grossissement 400×).
Résultats clés
Marqueurs biochimiques de stress oxydatif et d’inflammation
L’exercice exhaustif a significativement augmenté les taux sériques de NO et d’ERO chez les rats non traités. Cependant, la prétraitement avec l’extrait d’L. ruthenicum (10 mg et 30 mg) a réduit ces niveaux de manière marquée (p < 0,05), avec une efficacité supérieure à la dose élevée, comparable au groupe anthocyanes purs. Les cytokines pro-inflammatoires IL-1 et IL-6, élevées post-exercice, ont également été supprimées par l’extrait (p < 0,05).
Évaluation des lésions cardiaques
La CK-MB, marqueur de lésion myocardique, a augmenté significativement dans le groupe exercice exhaustif. Les deux doses d’extrit ont atténué cette élévation (p < 0,05), la dose de 30 mg montrant une efficacité similaire aux anthocyanes purs, suggérant une préservation de l’intégrité myocardique.
Observations histopathologiques
L’analyse histologique a révélé des lésions sévères (vacuolisation, nécrose cellulaire avec noyaux pycnotiques) dans le groupe exercice exhaustif (Figure 1B). Les rats prétraités avec l’extrit présentaient une vacuolisation minime et une réduction de la mort cellulaire (Figure 1D), comparables au groupe anthocyanes purs (Figure 1C). Ces résultats confirment la protection structurale induite par L. ruthenicum.
Mécanismes sous-jacents
Les effets cardioprotecteurs sont attribués aux anthocyanes, qui neutralisent les ERO générés durant l’exercice, limitant la peroxydation lipidique et les dommages membranaires. La suppression de l’IL-1 et de l’IL-6 souligne également des propriétés anti-inflammatoires.
Relation dose-réponse
Un effet dose-dépendant a été observé, la dose de 30 mg étant supérieure à 10 mg, alignée sur les résultats du groupe anthocyanes purs.
Limites et perspectives
Les mécanismes moléculaires exacts (voies NF-κB ou Nrf2) restent à élucider. Des études à long terme et des essais cliniques sont nécessaires pour valider ces résultats chez l’humain.
Conclusion
Une supplémentation de 7 jours en extrait d’Lycium ruthenicum Murray atténue significativement les lésions cardiaques induites par l’exercice exhaustif chez le rat, via la réduction du stress oxydatif, de l’inflammation et des dommages myocardiques. La forte teneur en anthocyanes explique cette activité, positionnant L. ruthenicum comme agent naturel prometteur contre le stress oxydatif lié à l’exercice.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000185