Ammi élevé — profilage des racines (déchet), isolement de la xanthotoxine et évaluation de sa toxicité sur la muqueuse buccale
Source : PMCID PMC10608439 — DOI 10.3390/metabo13101044 (Metabolites, 2023) Type : article de recherche, texte intégral — profilage métabolique (UPLC-MS/MS), isolement, prédiction ADME et étude de TOXICITÉ in vivo (histopathologie de la langue chez le rat)
Objectif
Ammi majus, membre des Ombellifères (Apiacées) endémique d’Égypte, est surtout utilisée pour ses fruits (coumarines et flavonoïdes) ; les racines sont habituellement considérées comme un sous-produit jeté et non donné au bétail, à cause de la toxicité potentielle des coumarines. Les buts de l’étude étaient : assurer la durabilité de la plante en valorisant les racines, y étudier les métabolites actifs par UPLC-MS/MS, isoler et caractériser la coumarine majeure (xanthotoxine, = 8-méthoxypsoralène), prédire sa biodisponibilité orale et évaluer son impact biologique potentiel sur les papilles de la langue. À la connaissance des auteurs, c’est la première tentative d’évaluer la marge de sécurité de la xanthotoxine sur les papilles linguales.
Méthodes
Racines d’A. majus cultivées en plein champ, récoltées en juin 2020 (Station expérimentale des plantes médicinales, aromatiques et vénéneuses, Faculté de pharmacie, Université du Caire, Égypte). Extrait éthanolique total (75 g à partir de 500 g de racines séchées à l’air). Profilage par UPLC-ESI-MS/MS en modes d’ionisation positif et négatif. Fractionnement (n-hexane, chloroforme, acétate d’éthyle) et purification ; isolement de la xanthotoxine par chromatographie liquide sous vide et système Puriflash. Études ADME et pharmacocinétiques prédictives (logiciel SwissADME : règle des cinq de Lipinski, diagramme radar de biodisponibilité, technique « boiled egg »).
Étude in vivo : quatre rats albinos mâles (200–250 g), répartis en deux groupes. Groupe témoin : 2 mL de sérum physiologique par gavage intragastrique, 1 fois/jour, 5 jours consécutifs. Groupe expérimental : dose unique quotidienne de 200 mg/kg de xanthotoxine dissoute dans le sérum, par gavage, 5 jours consécutifs. À la fin, langues disséquées et examinées en histologie (coloration hématoxyline-éosine), grossissement 200×. Protocole approuvé par le comité d’éthique (REC-FPFUE-17/135).
Résultats
Profilage : 26 composés identifiés dans les racines. Les coumarines prédominaient en mode positif — bergaptol-O-hexoside (5 %), xanthotoxine (5,5 %) et isoarnottinine (6 %) parmi les composés majeurs. Les phénols prédominaient en mode négatif — acide p-coumaroyltartrique (7 %), 3,7-diméthylquercétine (6 %) et hespéridine (5 %). La plupart des métabolites actifs ressemblent à ceux des fruits et des parties aériennes.
Isolement : la xanthotoxine a été obtenue sous forme de cristaux blancs en aiguilles (20 mg).
ADME : la xanthotoxine respecte la règle des cinq de Lipinski ; sur le diagramme radar, un seul des six paramètres se situe hors de la zone rose (biodisponibilité) ; par la technique « boiled egg », elle est prédite pénétrante pour le cerveau (WLOGP 2,55 ; TPSA 53,58 Å) et non-substrat de la P-glycoprotéine, tout en restant dans les seuils acceptables.
Toxicité (histopathologie) : dans le groupe témoin, épithélium pavimenteux stratifié kératinisé bien organisé (kératine ~51,1 µm sur les papilles filiformes, ~51,8 µm sur les papilles fongiformes). Dans le groupe traité à la xanthotoxine : motif perturbé des papilles filiformes et fongiformes, perte de pointes de kératine, dégénérescence de l’épithélium avec amincissement marqué (chute de la kératine à 9,1 µm et 9,8 µm respectivement), bourgeon du goût intra-épithélial détérioré, papille fongiforme détruite, dégénérescence du tissu conjonctif sous-jacent avec vacuolisation massive de la lamina propria. La diminution de l’épaisseur de kératine dépassait un facteur 5, indiquant une destruction massive.
Statistiques : diminution significative de l’épaisseur moyenne de kératine dans le groupe traité (9,40 ± 0,22 µm et 9,60 ± 0,22 µm) contre le témoin (51,40 ± 0,22 µm et 51,60 ± 0,22 µm), p < 0,001. Les auteurs rapprochent ce résultat de travaux antérieurs montrant, après exposition à la xanthotoxine (méthoxsalène), des lésions cellulaires, des atteintes hépatiques dégénératives et une détérioration des tubes séminifères ; le méthoxsalène peut interagir avec l’ADN cellulaire (aberrations chromosomiques, mutations géniques) et favoriser lésion et apoptose dans divers tissus.
Conclusion
Le profilage chimique des racines d’A. majus révèle une variété de métabolites bioactifs valorisables, ce qui pourrait assurer la durabilité de la plante et réduire la pollution. La xanthotoxine, coumarine bien établie (notamment dans le vitiligo et le psoriasis), a ici été isolée et évaluée : bien que dotée d’un profil ADME intéressant, elle peut exercer un effet destructeur sur la structure de la muqueuse spécialisée de la langue, en réduisant l’épaisseur de kératine des papilles filiformes et fongiformes. Les données cliniques restant limitées, les auteurs appellent à des recherches plus approfondies pour garantir un usage oral sûr et déterminer si l’atteinte de la cavité buccale est réversible.