Airelle rouge - bioactivites des composes phenoliques du fruit, revue d'etudes in vitro et in vivo chez l'homme (Microorganisms 2024)

Airelle rouge — bioactivités des composés phénoliques du fruit : revue d’études in vitro et in vivo chez l’homme

Source : PMCID PMC11433667 · DOI 10.3390/microorganisms12091850 · Microorganisms (2024) Type : Revue de la littérature (études in vitro sur cellules humaines et essais cliniques in vivo chez l’homme)

Objectif

Faire le point sur les effets des composés phénoliques du fruit de l’airelle rouge (Vaccinium vitis-idaea L.) dans des cellules humaines in vitro et dans des études cliniques in vivo. Sont passées en revue les études portant sur les baies d’airelle, le jus / le nectar d’airelle / le jus d’airelle fermenté, et sur les fractions phénoliques contenant des molécules actives. Les recherches sur Web of Science / PubMed ont exclu les études sur animaux, sur feuilles d’airelle ou sur mélanges de baies.

Méthodes

Revue de la littérature. Sont décrits la composition phénolique de l’airelle, les résultats d’études sur cellules humaines (antioxydant, cancer, foie, inflammation, surpoids, diabète, antimicrobien) et les essais cliniques humains (effets métaboliques, effets bucco-dentaires).

Composition : 28 composés phénoliques ont été isolés du fruit de l’airelle, en particulier des proanthocyanidines de type A (dimères et trimères), des anthocyanes (cyanidine-3-galactoside, cyanidine-3-arabinoside, cyanidine-3-glucoside), des glycosides de quercétine et des catéchines. Le fruit contient aussi des vitamines A, C, E, des minéraux et beaucoup de sucres naturels (surtout glucose, fructose, saccharose : 8,2 g/100 g). L’airelle contient environ 10 000 composés, dont environ 1 000 lui sont caractéristiques. Le profil des anthocyanes de l’airelle diffère de celui de ses proches parents (myrtille V. myrtillus, canneberges V. oxycoccus et V. macrocarpon). Le traitement (chauffage, traitement enzymatique, stockage, méthodes d’extraction) modifie la composition phénolique et peut réduire la bioactivité.

Résultats

Études antioxydantes et sur cellules cancéreuses (in vitro)

• Les catéchines et proanthocyanidines de l’airelle inhibent l’oxydation des LDL humains in vitro.
• Les fractions anthocyanes, copigment et polyphénols non-anthocyaniques préviennent la formation d’espèces réactives de l’oxygène dans les cellules HepG2. La cyanidine-3-galactoside est l’anthocyane la plus abondante et le principal antioxydant.
• L’extrait aqueux inhibe la croissance des cellules de leucémie humaine HL60 en induisant l’apoptose.
• Le jus d’airelle fermenté inhibe la prolifération des cellules de carcinome épithélial de langue humain HSC-3 et SCC-25 et l’invasion de HSC-3 à des concentrations > 2,5 mg/mL.
• L’extrait éthanolique lyophilisé (fraction anthocyanes) a un effet inhibiteur significatif sur la prolifération des cellules de cancer du sein humain récepteur d’œstrogènes-positives (MCF-7) et de cancer du côlon humain (HT29) à 0,01–350 µg/mL.
• Les proanthocyanidines de type A et B (concentration efficace médiane 28,7 µg/mL) inhibent la prolifération des cellules de cancer du col utérin humain (HeLa) et de cancer du côlon humain (CaCo-2).
• Une fraction (extraction acétone 80 %) inhibe la prolifération de HT-29 (EC50 < 40 mg/mL) et de cellules de carcinome hépatocellulaire HepG2 (EC50 ≤ 20 mg/mL).
• La fraction proanthocyanidine induit l’apoptose des cellules de cancer du côlon SW480 (primaire) et SW620 (métastatique), EC50 respectivement 45 µg/mL et 35 µg/mL.
• Les cellules de mélanome malin humain (IGR39), d’adénocarcinome du côlon (HT-29) et de carcinome rénal humain (CaKi-1) perdent leur viabilité avec les proanthocyanidines polymériques et surtout les dimères de type A, ainsi que la quercétine (EC50 < 200 µM).

Foie, inflammation de bas grade, surpoids et risque de diabète (in vitro)

• L’extrait d’airelle inhibe l’α-amylase et l’α-glucosidase hépatiques et améliore l’absorption du glucose dans les cellules HepG2 humaines.
• Les fractions polyphénols et anthocyanes préviennent l’inflammation causée par les adipocytes hypertrophiques liés à l’obésité et le dysfonctionnement endothélial (cellules adipeuses humaines 3T3-L1 et cellules endothéliales HUVEC).
• Effet anti-glycation dose-dépendant (IC50 13,5 µg/mL) ; molécules actives suggérées : quercétine-3-O-galactoside et cyanidine-3-O-glucoside.
• L’extrait inhibe la lipase pancréatique. Des proanthocyanidines, kaempférol et resvératrol à 30 µM transforment les macrophages des adipocytes en une forme anti-inflammatoire, réduisant l’expression de l’IL-6 et du TNF-alpha.

Effets antimicrobiens (in vitro)

• Une fraction (méthanol 70 %, sucres retirés) inhibe la croissance des bactéries Gram-négatives Salmonella enterica et Escherichia coli de façon souche-dépendante à 0,8–7 mg/g. Aucune souche de Lactobacillus testée n’a été inhibée.
• Des baies lyophilisées (extraction acétone) inhibent Staphylococcus aureus et Salmonella enterica sv. Typhimurium à 2 mg/mL ; pas d’inhibition de Lactobacillus rhamnosus.
• Des fractions anthocyanes inhibent l’adhésion de Neisseria meningitidis aux cellules épithéliales humaines HEC-1B.
• Le jus fractionné inhibe la formation de biofilm de S. mutans (0,5–1 mg/mL), S. sobrinus et S. sanguinis (0,5–2 mg/mL).
• Le jus d’airelle fermenté (FLJ, Lingora®, fermenté par Saccharomyces cerevisiae) concentré >10× inhibe la croissance des levures (Candida albicans, C. dubliniensis, C. glabrata, C. krusei, C. tropicalis), des pathogènes parodontaux et des streptocoques, mais pas des lactobacilles. Il inhibe aussi l’activation de la pro-MMP-8 en aMMP-8 par C. glabrata.
• Les fractions phénoliques ont des propriétés antivirales : inhibition de la réplication de la grippe A (extrait total, fraction anthocyanes) et de l’entérovirus Coxsackie B1 (extrait total), avec une très faible cytotoxicité.

Essais cliniques humains

• Effet métabolique : une dose unique de 150 g de purée d’airelle ou 300 mL de nectar consommée avec du saccharose prévient la hausse postprandiale du glucose et de l’insuline, l’hypoglycémie et la hausse des acides gras libres (par ralentissement de la dégradation/absorption du saccharose). Réponse glycémique plus faible avec du pain.
• Infection urinaire : il n’existe aucune preuve clinique de l’effet de l’airelle dans la prévention des infections urinaires, bien que l’airelle contienne plus de proanthocyanidines de type A (dimères et trimères) que la canneberge.
• Effets bucco-dentaires : six études cliniques orales existent (une avec du jus d’airelle, cinq avec du jus fermenté FLJ). Chez des patients APECED (APS-1) atteints de candidose, une rémission de 2 ans et demi des symptômes de levures sans médicament antifongique a été obtenue avec le FLJ en bain de bouche (10 mL/jour). Le FLJ augmente la sécrétion salivaire, abaisse Streptococcus mutans et les levures Candida (y compris non-albicans comme C. glabrata et C. parapsilosis), augmente les lactobacilles (effet prébiotique), abaisse le risque de caries, réduit la plaque et la gingivite, et abaisse la charge protéolytique orale (aMMP-8). L’effet persiste jusqu’à 6 mois après l’arrêt. Le FLJ augmente la sécrétion salivaire et améliore la capacité tampon de la salive mais n’abaisse pas le pH salivaire ni la sensation de bouche sèche.

Conclusion

Les molécules phénoliques bioactives de l’airelle ont de multiples effets bénéfiques au niveau cellulaire et clinique chez l’homme (anticancéreux, anti-inflammatoire, anti-protéolytique, antioxydant, antimicrobien, métabolique). Les effets dépendent de la concentration, du type cellulaire ou de la souche microbienne testés, avec souvent une activité synergique. Le manque d’études cliniques humaines est manifeste : les auteurs concluent que davantage d’études sur l’homme sont nécessaires pour apporter la preuve des effets bénéfiques des composés phénoliques de l’airelle rouge.