Arnica montana L. : l’origine n’a-t-elle pas d’importance ?
Référence : Plants 2023. — PMC10609804 · DOI 10.3390/plants12203532 Type : revue · Plante : Arnica des montagnes · Propriété → Antioxydant Accès : ⭐ libre (open access) → texte intégral traduit. Fidélité : traduction intégrale et fidèle du texte des auteurs. Appels [n] omis ; figures/tableaux « [ ] ».
Résumé
Arnica montana L. (Asteraceae) a une longue et fructueuse tradition en tant que plante médicinale en Europe. Les fleurs d’arnica (c’est-à-dire les capitules de Arnica montana) sont monographiées dans la Pharmacopée européenne (Ph. Eur.), et il existe une monographie de plantes médicinales de l’Union européenne, dans laquelle son utilisation comme phytothérapie traditionnelle est recommandée. Selon cette monographie, les fleurs d’arnica (Arnicae flos Ph. Eur.) et leurs préparations peuvent être utilisées par voie topique pour traiter des blessures et des traumatismes contondants, des inflammations et des douleurs rhumatismales musculaires et articulaires. Les principaux constituants bioactifs sont les lactones sesquiterpéniques (STL) de type hélénanolide. Parmi ceux-ci, une variété d’esters d’hélénaline et de 11α,13-dihydrohélénaline avec des acides carboxyliques de faible poids moléculaire, à savoir l’acide acétique, isobutyrique, méthacrylique, méthylbutyrique ainsi que l’acide tiglique, représentent les principaux constituants, en plus de petites quantités de STL parents non estérifiés. Il existe une multitude de rapports sur les activités pharmacologiques de ces STL, et il semble incontestable qu’ils représentent les principaux principes actifs responsables de l’efficacité de la drogue à base de plantes. Cependant, on sait depuis longtemps que des différences considérables dans le profil des STL existent entre les fleurs d’A. montana provenant de plantes poussant en Europe centrale ou orientale et certaines provenant de la péninsule ibérique. Chez les premières, les esters d’hélénaline prédominent généralement, tandis que les secondes contiennent presque exclusivement des dérivés de 11α,13-dihydrohélénaline. En revanche, des différences de puissance pharmacologique ont été rapportées pour les deux sous-types d’Arnica-STL dans divers cas. Parallèlement, il a été proposé précédemment de distinguer deux sous-espèces de A. montana, subsp. montana, présente principalement en Europe centrale et orientale, et subsp. atlantica dans l’aire de répartition sud-ouest de l’espèce, c’est-à-dire sur la péninsule ibérique. La question se pose donc de savoir si l’origine géographique des fleurs d’Arnica montana a une quelconque importance pour l’usage médical de la plante médicinale ainsi que pour la qualité pharmaceutique, l’efficacité et la sécurité de ses produits et si les différences chimiques/pharmacologiques ne doivent pas être reconnues dans les monographies de la pharmacopée. La présente revue tente de répondre à ces questions sur la base d’un résumé de l’état actuel des preuves botaniques, phytochimiques et pharmacologiques.
1. Introduction
Arnica montana L. (Asteraceae) est une espèce de plante médicinale utilisée depuis de nombreux siècles dans la médecine européenne. À partir du Moyen Âge, l’Arnica a été montrée et mentionnée dans divers livres anciens sur les plantes médicinales et a gagné en importance en tant que remède jusqu’au 18e et au début du 19e siècle (et la littérature originale y est citée). Il est important de noter que cette revue se limite exclusivement à l’utilisation de l’Arnica dans le cadre de la médecine moderne rationnelle basée sur la science et que son utilisation – plutôt populaire – dans des systèmes de thérapie alternative tels que l’homéopathie ne sera pas prise en compte.
A. montana pousse dans les habitats montagnards à alpins de l’Europe continentale, jusqu’à environ 3 000 m d’altitude, dans des sols acides pauvres en nutriments. C’est une plante herbacée vivace, formant un rhizome court et non ramifié, avec des parties aériennes atteignant 15 à 60 cm de hauteur. Elle possède des feuilles opposées sessiles, principalement ovales à lancéolées, dont la plupart forment une rosette basale, qui porte généralement un à trois capitules jaune vif, de 6 à 8 cm de diamètre, chacun constitué de nombreux fleurons de disques hermaphrodites actinomorphes entourés d’une seule rangée de 11 à 15 (20) fleurons de rayons femelles zygomorphes, sur une tige dressée et peu ramifiée (voir [ ]). Toutes les parties de la plante auraient été utilisées en phytomédecine (et la littérature originale y est citée). Alors que les feuilles ou parties aériennes totales (Arnicae folium, Arnicae herba) et les parties souterraines (Arnicae radix) ne sont pas fréquemment utilisées de nos jours, les capitules sont actuellement largement utilisés et constituent la seule partie de la plante monographiée dans la Pharmacopée européenne (Ph. Eur.) sous le nom de fleur d’Arnica - Arnicae flos. Ici, il est défini que le médicament doit provenir de Arnica montana L. et non d’une autre des quelque 30 espèces d’Arnica existantes, dont certaines auraient été utilisées dans la médecine traditionnelle de l’hémisphère nord. Veuillez noter que désormais, dans ce manuscrit, le terme « fleurs d’Arnica » est utilisé sans italique et désigne exclusivement les fleurs de l’espèce A. montana L. au sens de la Ph. Eur. De manière cohérente, le terme non italique « Arnica » fait référence à Arnica montana L. (et à aucune autre espèce d’Arnica) dans le contexte d’un usage médicinal ou de préparations, alors qu’il sera en italique lorsqu’il s’agit du nom de genre systématique. Malgré son nom, la drogue « fleur d’Arnica » se compose non seulement de fleurs (fleurons de disque et de rayons dans ce cas), mais comprend l’inflorescence complète, y compris le réceptacle ainsi que les bractées involucrales.
Bien qu’il s’agisse d’une espèce protégée au titre de la directive européenne sur les habitats et de la réglementation européenne sur le commerce de la faune et de la flore, A. montana n’est actuellement répertoriée sur la liste rouge de l’UICN qu’en tant qu’espèce « moins préoccupante » au niveau européen, de sorte que, malgré son statut d’espèce menacée dans certaines régions, les capitules peuvent toujours être collectés dans les habitats sauvages de certaines zones (voir informations régionales détaillées dans ). L’espèce est difficile à cultiver à l’échelle agricole, mais les tentatives visant à trouver un clone plus facilement cultivable avec un bon rendement en capitules ont été couronnées de succès dans les années 1990, de sorte que le cultivar Arbo (pour « Arnica Bomme ») est disponible sur le marché.
Les fleurs d’arnica sont largement utilisées dans les préparations à base d’extraits alcooliques comme la teinture éthanolique, également monographiée dans la Ph. Eur. comme teinture d’Arnica (Arnicae tinctura). Moins fréquemment, des extraits obtenus avec des huiles végétales comme l’huile de tournesol sont également utilisés.
Alors que l’Arnica était historiquement utilisée en interne comme en externe, la première a été abandonnée au 20ème siècle en raison d’un certain degré de toxicité lors d’un usage interne. Ainsi, l’utilisation moderne est limitée à une application externe sur une peau intacte. Plusieurs monographies scientifiques traitant de l’utilisation de l’Arnica et/ou de ses préparations ont été publiées au cours des dernières décennies, notamment par l’ancienne Commission E allemande et par la Coopérative scientifique européenne de phytothérapie (ESCOP). En 2014, le Comité des médicaments à base de plantes (HMPC) de l’Agence européenne des médicaments (EMA), sur la base de son rapport d’évaluation final, a publié une monographie communautaire à base de plantes (CHM) sur « Arnica montana L., flos », dans laquelle le statut juridique de l’Arnica et de ses préparations est défini : les préparations à base de plantes sous formes posologiques semi-solides et liquides à usage cutané et produites sur la base de divers extraits éthanoliques définis sont définies comme des médicaments à base de plantes à usage traditionnel, c’est-à-dire qu’ils puissent être commercialisés après un enregistrement simplifié. L’enregistrement pour usage traditionnel ne nécessite pas d’essais cliniques de sécurité et d’efficacité, mais est accepté sur la base de données de sécurité suffisantes et d’une efficacité plausible, principalement basées sur la littérature, étant donné que le médicament est utilisé depuis au moins 30 ans, dont 15 ans dans l’UE. En Allemagne, en Lettonie et en Slovénie, certaines préparations d’Arnica disposent également d’une autorisation de mise sur le marché en raison d’un « usage bien établi ». Le CHM définit également les pathologies pour lesquelles l’Arnica peut être utilisée : il s’agit d’une plante médicinale traditionnelle destinée au soulagement des contusions, des entorses et des douleurs musculaires localisées et dont l’utilisation dans les indications spécifiées repose exclusivement sur une utilisation de longue durée.
Dans ce contexte, en présence évidente de données suffisantes, on pourrait s’attendre à ce que toute préparation d’Arnica produite et utilisée conformément au CHM soit tout aussi efficace et sûre. « Affaire classée », pourrait-on penser. Mais certaines preuves existantes sur des différences assez évidentes dans la composition chimique des constituants bioactifs des fleurs d’arnica originaires de différentes régions d’Europe compliquent les choses.
2. Preuves botaniques et phytochimiques
2.1. Botanique d’A. montana et ségrégation possible en deux sous-espèces
Le genre Arnica, dans son ensemble, a été décrit de manière exhaustive par B. Maguire dans sa vaste monographie de 1943. Arnica montana L. y a été reconnue comme espèce type du sous-genre Montana (qui comprend, outre A. montana, une seule autre espèce, l’espèce nord-est-américaine A. acaulis). A. montana est la seule espèce d’Arnica présente en Europe au sud de la Scandinavie. Sa répartition a été décrite, selon Maguire (citant la description originale de Hegi), comme « l’Europe, au nord jusqu’au nord de la France, la Belgique, le nord-ouest de l’Allemagne, le Danemark, la Scandinavie (Hustad, 63° N, sud de la Norvège), la Poméranie, la Prusse occidentale, la Prusse orientale, le nord et l’est de la Pologne, la Lituanie, la Livonie, la Courlande; en Europe du sud (uniquement en haute altitude) jusqu’au Portugal, à l’est et au nord de l’Espagne jusqu’aux Pyrénées, jusqu’au nord de l’Italie, au nord des Balkans et au sud de la Russie » (traduit de l’allemand par le présent auteur). Maguire a reconnu la polymorphie considérable de A. montana, qui avait déjà conduit à plusieurs tentatives de ségrégation de l’espèce (par exemple, pour établir une espèce ou une variété distincte à partir de populations aux feuilles quelque peu pétiolées, c’est-à-dire A. petiolata Schur) mais, évidemment, il n’a pas adopté ce point de vue. Il a explicitement mentionné que A. montana n’avait pas été diviséee en populations géographiques prononcées. Mais il ne savait évidemment pas qu’à peu près au même moment, le botaniste espagnol A. de Bolòs y Vayreda était sur le point de postuler l’existence de deux sous-espèces d’A. montana, distinguées par des caractéristiques morphologiques et délimitées par leur origine géographique, la sous-espèce montana présente dans les aires de répartition d’Europe centrale et orientale et la sous-espèce atlantica, présente uniquement dans l’extrême (sud) ouest de l’aire de répartition, c’est-à-dire sur la péninsule ibérique avec le Portugal, le nord de l’Espagne et jusqu’au sud-ouest de la France. Les deux sous-espèces diffèrent morphologiquement, subsp. atlantica étant moins haute et plus mince, avec des feuilles plus lancéolées et des capitules un peu plus petits que la subsp. montana. L’existence des deux sous-espèces ainsi proposées a ensuite été remise en question, car les caractéristiques morphologiques/données biométriques ne permettaient pas une distinction claire. Le point de vue de de Bolòs y Vayreda n’a donc pas été communément accepté. Des travaux récents basés sur des comparaisons génétiques ont cependant fourni de nouvelles preuves en faveur de l’existence de deux sous-espèces. A. montana provenant des populations géographiquement distinctes d’Europe centrale et orientale et celles d’Espagne étaient génétiquement très différentes. Schmiderer et coll. ont comparé l’ADN microsatellite de diverses populations du centre-ouest de l’Europe (Allemagne, Autriche, Italie du Nord, même dans l’est des Pyrénées françaises), d’une part, avec certaines populations d’Espagne, d’autre part, qui forment des groupes bien séparés dans l’analyse phylogénétique, également en corrélation avec des différences phytochimiques (voir section 2.2.3 ci-dessous), de sorte que la reconnaissance par de Bolòs y Vayreda des deux sous-espèces était étayée par leurs données. De même, Vera et al. ont comparé deux marqueurs d’ADN chloroplastique polymorphe (ADNcp) dans diverses populations d’A. montana provenant de différents habitats de Galice (nord-ouest de l’Espagne). Leurs résultats suggéraient également la présence de deux groupes génétiques différents et étaient également congruents avec les deux chimiotypes décrits (voir section 2.2.3). Les données d’ADNcp obtenues à partir d’un nombre relativement limité d’accessions galiciennes ont ensuite été affinées par le même groupe, en ajoutant des données microsatellites et en incluant davantage d’accessions provenant d’un plus large éventail de sites du nord de la péninsule ibérique, confirmant l’existence d’unités génétiques de population distinctes sur la péninsule ibérique.
Il est très intéressant de noter que l’on sait depuis longtemps que les preuves phytochimiques vont dans la même direction, c’est-à-dire l’existence de deux types chimiquement et géographiquement distincts de A. montana, comme cela sera souligné dans la section 2.2.3.
2.2. Chimie d’A. montana et existence de deux chimiotypes
2.2.1. Constituants chimiques
La chimie du genre Arnica et de l’espèce titre en particulier a fait l’objet de nombreuses études. Dans l’ensemble, des métabolites secondaires de diverses classes chimiques ont été identifiés dans les différentes espèces d’Arnica étudiées jusqu’à présent, et les lactones sesquiterpéniques (STL) de plusieurs types structuraux constituent une caractéristique prédominante dans la plupart d’entre elles. Les constituants de A. montana ont été examinés plusieurs fois. Le médicament à base de fleurs contient 0,2 à 0,8 % de STL appartenant au sous-groupe des pseudoguaianolides hélénanolides (c’est-à-dire 10α-méthyl pseudoguaianolides), représentés ici par les esters d’hélénaline (HEL) et de 11α,13-dihydrohélénaline (DH), avec divers acides carboxyliques, tels que l’acétique, le méthacrylique, l’isobutyrique, les acides 2- et 3-méthylbutyrique ainsi que les acides tiglique, angélique et sénécioïque. En plus de ces constituants principaux, la présence de quelques guaïanolides a également été signalée. Les structures des STL connues de A. montana sont indiqués et les abréviations utilisées plus loin pour les différents esters sont expliquées en [ ].
En plus des STL, les capitules contiennent de l’huile essentielle composée de sesquiterpènes, de dérivés du thymol et d’autres monoterpènes, ainsi qu’une pléthore de flavones et d’aglycones de flavonol et leurs glycosides, des polyacétylènes, des dérivés de l’acide caféique, des coumarines, des caroténoïdes et des acides gras. En outre, deux alcaloïdes pyrrolizidine (non toxiques), un diterpène et divers alcools et esters triterpéniques ont été décrits comme constituants.
2.2.2. Analyse quantitative des STL
Diverses méthodes ont été utilisées et publiées pour la caractérisation analytique de l’Arnica au moyen de ses STL. Ces méthodes ont été récemment revues.
Il est généralement admis depuis de nombreuses années que les STL sont les constituants principalement responsables de l’activité biologique/pharmacologique des fleurs d’Arnica montana et de leurs préparations (voir ci-dessous, section 3), il est donc important dans le contexte du présent article de se concentrer sur les données quantitatives et leur détermination. La Pharmacopée européenne standardise le médicament à base de plantes et la teinture à une teneur totale minimale en STL de 0,4 % et 0,04 %, respectivement, calculée en tiglate de 11α,13-dihydrohélénaline (DHTG). La méthode prescrite à cet effet par la Ph. Eur. est une méthode HPLC utilisant la détection UV à 225 nm, exploitant l’absorbance provoquée par les chromophores carbonyles α,β-insaturés des STL et utilisant un autre STL, l’α-Santonine, qui n’est pas un constituant de A. montana, comme étalon interne. Tous les pics des chromatogrammes correspondant aux STL sont intégrés et la somme de leurs surfaces est convertie en contenu STL approximatif en utilisant le facteur de réponse de DHTG. Le facteur de réponse est un facteur de correction spécifique à la substance, SCF, reliant la réponse du détecteur aux analytes à celle de l’étalon interne (c’est-à-dire l’intensité du signal des STL d’Arnica à celle de l’α-Santonine). La méthode de la Ph. Eur. est basée sur une méthode antérieure développée à l’origine par Willuhn et Leven, qui ont déterminé les facteurs de correction pour la santonine et divers STL des séries HEL et DH. Les facteurs de correction déterminés par ces auteurs (appelés Kf dans l’article original, voir [ ]) faisaient partie du dénominateur de l’équation, c’est-à-dire que les zones de pic étaient divisées par ces valeurs Kf, pour calculer le contenu STL, tandis que dans la Ph. Eur., la valeur sous sa forme réciproque fait maintenant partie du numérateur de l’équation correspondante de sorte que la zone de pic est multipliée par le SCF. (voir tableau 1); ainsi, la valeur Kf du DHTG initialement rapportée était de 0,88, alors qu’une valeur de 1,187 est désormais utilisée dans la Ph. Eur. équation. La valeur réciproque de la première serait en réalité de 1,136, mais la valeur actuelle a été nouvellement déterminée pour la Ph. Eur. monographie, comme cela a été personnellement communiqué à l’auteur de la Ph. Eur. helpdesk (helpdesk@edqm.eu) pour une enquête spécifique sur cette question en août 2022. Le terme SCF, tel qu’évoqué dans la présente publication, désigne un facteur à utiliser au numérateur comme dans la Ph. Eur. monographie, c’est-à-dire pour la multiplication avec l’aire du pic STL. En inspectant les valeurs réciproques des données Kf déterminées et publiées par les auteurs originaux dans le tableau 1, il s’avère que les dérivés HEL (probablement en raison de leur absorbance plus élevée à la longueur d’onde de mesure provoquée par deux chromophores énone) auraient tous des valeurs 1/Kf = SCF < 1, alors que dans le cas des dérivés DH, ces valeurs seraient > 1 dans tous les cas où elles pourraient être déterminées. Il s’ensuit que la méthode simpliste de calcul d’une « teneur globale en STL, déterminée comme DHTG » basée sur le SCF >1 d’un ester DH particulier conduirait à des résultats réalistes uniquement pour d’autres dérivés de DH mais donnerait des résultats nettement trop importants pour tous les dérivés de HEL, dont les aires de pic devraient en fait être multipliées par une valeur < 1 afin de donner une valeur réaliste. L’erreur de la méthode de la Ph. Eur., c’est-à-dire que l’écart entre les résultats et le contenu réel des STL augmentera donc avec la fraction de dérivés HEL dans le mélange global. En d’autres termes, le contenu total en STL déterminé avec la méthode de la Ph. Eur. pour les échantillons d’Arnica contenant plus d’esters HEL que DH donnera des résultats notoirement trop élevés. Un exemple pour illustrer ce problème est donné dans la note en bas de page du tableau 1. Cette lacune évidente devra certainement être prise en compte lorsque les données quantitatives déterminées avec la méthode de la Ph. Eur. pour différents chimiotypes de A. montana (voir ci-dessous) sont à comparer.
Cette source d’erreur systématique doit être gardée à l’esprit lors de la comparaison des données quantitatives sur la teneur en STL du médicament Arnica et des préparations déterminées avec la méthode de la Ph. Eur. En outre, il est important de noter que les montants de STL rapportés par différentes études ne peuvent être comparés qu’avec une certaine prudence, car différentes méthodes peuvent conduire à des résultats significativement différents. Les différentes méthodes de détermination sont donc mentionnées tout au long de la section suivante.
2.2.3. Différents chimiotypes STL de A. montana présents dans des régions distinctes d’Europe
Plus important encore, dans le contexte de la présente communication, des différences très visibles dans le profil détaillé des STL en A. montana d’origine européenne centrale/orientale et espagnole, apparemment en corrélation avec la subdivision proposée par de Bolòs y Vayreda, ont été signalés. Dans leur étude approfondie sur les fleurs d’Arnica en 1994, Willuhn et al. a rendu compte du contenu STL et de la composition qualitative de 39 accessions différentes de A. montana originaires d’Europe centrale/orientale (CEA ; 35 échantillons) ainsi que d’Espagne (SPA ; 4 échantillons) (voir Figure 3 et Tableau 2). Alors que les premiers contenaient généralement une quantité plus élevée d’esters HEL que les esters DH, les seconds présentaient un motif STL composé dans une mesure beaucoup plus élevée de dérivés DH. Les contenus STL ont été déterminés par HPLC selon, le premier calculé comme HELIB, le second comme DHIV ; ainsi, la lacune de la méthode de la Ph. Eur. mentionnée à la section 2.2.2 ne s’applique pas aux résultats de ce travail. Le rapport moyen dérivés HEL/DH (RHD) était de 4,7 ± 2,7 pour les échantillons CEA et de 0,08 ± 0,09 pour les échantillons SPA. La teneur totale en STL (TCS) était respectivement de 0,49 ± 0,18 % dans le CEA et de 0,68 ± 0,25 % dans le SPA, de sorte qu’il ne semblait y avoir aucune différence significative à cet égard. Il est à noter que les accessions au CEA provenaient de zones géographiques couvrant une vaste zone allant du nord-ouest de l’Allemagne aux Alpes du sud et une large gamme d’altitudes, depuis le niveau de la mer (île de Sylt, Allemagne du Nord) en passant par les basses chaînes de montagnes de l’Allemagne de l’Ouest jusqu’aux plus hautes montagnes des Alpes centrales et méridionales. Sans exception, ces accessions présentaient toutes un RHD > 1, pour la plupart >> 1, avec une valeur maximale de 13,3 pour l’accession de Grödner Joch, Tyrol du Sud, Italie. Il est toutefois intéressant de noter que quatre des sept accessions CEA de la région d’Engadine (Suisse) présentaient des valeurs RHD beaucoup plus faibles, proches de 1. Cependant, aucune corrélation claire entre le contenu en STL ou RHD avec l’origine géographique ou l’altitude n’est évidente parmi les 35 accessions CEA de cette étude. Des schémas similaires de STL dans le CEA, toujours avec une dominance de dérivés HEL, ont ensuite été rapportés par divers autres auteurs. Ainsi, Clauser et al., utilisant une méthode de quantification HPLC-MS quelque peu mal décrite, a rapporté la teneur en STL de 14 A. montana des provinces de l’Italie du Nord, Trente, Brescia et Bergame, poussant à des altitudes comprises entre 1 272 et 2 060 m, qui ont toutes montré une prédominance de HEL sur les dérivés de DH, la RHD la plus élevée étant de 7,3, la plus basse étant cependant de 1,2 et donc proches des concentrations égales. Aucune corrélation avec les coordonnées géographiques ou avec la date de récolte ou l’altitude de l’habitat n’est observée dans les données présentées. Dans une étude sur 10 allemands A. montana s’étendant de l’extrême nord jusqu’aux Alpes bavaroises, Seemann et al. n’a trouvé aucune corrélation entre le modèle STL (déterminé via une méthode GC capillaire également développée par Willuhn et Leven) et divers paramètres environnementaux. Toutes les accessions étudiées présentaient le modèle STL dominé par HEL typique du CEA, avec un RHD moyen allant de 2,5 à 10,6 et aucune corrélation évidente de ce rapport avec aucun des paramètres étudiés, y compris l’altitude. Un résultat similaire, sans corrélation entre la teneur en STL et l’altitude, a été obtenu dans une étude sur la variation des STL et des métabolites phénoliques dans les capitules de A. montana Arbo, connu pour présenter un chimiotype HEL, cultivé dans des conditions contrôlées dans divers champs d’essai à différentes altitudes (590–2 230 m) près d’Innsbruck, en Autriche. Une méthode HPLC utilisant l’α-Santonine comme étalon interne, évidemment liée à la Ph. Eur. Cette méthode, mais non entièrement spécifiée, a été utilisée par ces auteurs pour la quantification des STL.
Il est important de noter qu’une corrélation entre les deux chimiotypes différents avec des différences génotypiques entre CEA et SPA (ou sous-espèces montana et atlantica, respectivement) a été confirmée dans l’étude mentionnée ci-dessus sur l’ADN chloroplastique, dans laquelle les deux chimiotypes différents ont été attribués sur la base d’analyses HPLC selon la Ph. Eur. mais sans rapporter les résultats détaillés de ces analyses.
Les emplacements des différentes accessions des deux chimiotypes tels que rapportés dans la littérature sont cartographiés dans la figure 3. Leur contenu exact en STL des types HEL et DH est rapporté dans le tableau 2.
[ ]
[ ]
En plus de ces différents rapports indiquant que le chimiotype HEL est une caractéristique plutôt stable dans le CEA, il a également été démontré, dans au moins deux cas, qu’il pouvait y avoir des exceptions, c’est-à-dire que les fleurs de A. montana poussant en Europe de l’Est peut en effet aussi accumuler plus de dérivés de DH que de dérivés de HEL et, d’autre part, que les capitules de certaines populations espagnoles de A. montana affiche un profil STL avec une teneur plus élevée en HEL que en composés DH. Cette dernière étude de Perry et al. a étudié 16 accessions de A. montana espagnol provenant de trois types d’habitats différents (prairies (n = 5), tourbières (n = 8), landes (n = 3)) à différentes altitudes en Espagne. Les auteurs ont utilisé une méthode HPLC-UV détectant à 225 nm mais avec leur propre étalon interne et leurs propres facteurs de réponse. Il a été constaté, de manière assez surprenante, que les accessions provenant de trois zones de bruyères étudiées à haute altitude (1 330–1 460 m) présentaient un chimiotype dominé par les dérivés de HEL. Le RHD moyen dans les trois accessions était de 1,6 (0,93-2,63), tandis que les populations en croissance dans les deux autres types d’habitats et à basse altitude (420-1215 m) présentaient un chimiotype DH, comme celui rapporté par Willuhn et al., avec un RHD moyen de 0,12. Il est intéressant de noter que les différences chimiques entre les accessions mentionnées se reflétaient également dans la configuration des constituants phénoliques, les échantillons de landes ressemblant également davantage au chimiotype d’Europe centrale. Cependant, les auteurs n’ont pas pu attribuer sans équivoque les accessions sur la base de caractéristiques morphologiques aux sous-espèces montana et atlantica sensu de Bolos y Vayreda (voir ci-dessus), mais la population avec la teneur en HEL la plus élevée était morphologiquement plus similaire à la première et les caractéristiques biométriques de certaines accessions avec une teneur plus élevée en DH ressemblaient davantage à cette dernière sous-espèce. Les résultats de l’étude Perry ont ensuite été combinés, avec d’autres analyses chimiques, par Vera et al. avec leurs données d’analyses génétiques (comparer la section 2.2 ci-dessus), qui indiquent qu’il existe une corrélation des groupes génétiques de population avec les deux chimiotypes différents et il semble donc certain que le chimiotype HEL existe bel et bien dans certaines populations ibériques. Il est intéressant de noter que les auteurs ont présenté la preuve que le génotype correspondant au chimiotype DH pourrait représenter la forme ancestrale de A. montana.
En revanche, dans une étude très récente sur l’influence de divers facteurs environnementaux sur le modèle STL de A. montana poussant dans la région montagneuse Apuseni en Roumanie, Greinwald et al. ont rapporté un modèle STL dominé par les dérivés DH pour une population d’Europe de l’Est. Dans cette enquête, utilisant la méthode de quantification HPLC avec des facteurs de correction individuels de Willuhn et Leven, certaines différences dans les concentrations de STL ont été trouvées dans les capitules récoltés dans diverses zones de prairies de la région mentionnée, différant principalement par la composition du sol (sous-sol siliceux ou calcaire) ainsi que par certains autres facteurs environnementaux. Cependant, les valeurs moyennes de RHD étaient de 0,35 dans le cas du premier type de sol et de 0,41 dans le cas du second, de sorte qu’il ne semble pas y avoir de différence significative dans ce paramètre lié à la composition du sol. Ainsi, un chimiotype dominé par la DH de A. montana n’est pas entièrement confiné aux populations ibériques mais existe évidemment aussi dans certaines localités d’Europe de l’Est. Ainsi, un chimiotype DH, bien que probablement rare, peut également être trouvé dans A. montana à l’extrême est et au nord de la péninsule ibérique. De toute évidence, ce dernier rapport représente actuellement une découverte singulière, et on ne peut pas évaluer sur cette base la fréquence à laquelle un chimiotype DH sera rencontré en dehors de la péninsule ibérique.
2.2.4. L’apparition de différents chimiotypes STL n’est pas limitée à différentes populations
La question des raisons des différences chimiques majeures entre la plupart des populations CEA et SPA a été abordée à plusieurs reprises. Il semblerait simple d’expliquer l’existence de différents chimiotypes STL avec une différence génétique fixe qui se manifeste également par l’existence de deux phénotypes géographiquement et morphologiquement distincts. Cela conforterait facilement l’équivalence des chimiotypes observés avec la sous-espèce phénotypique proposée, désormais également étayée par des études sur le génotype (c’est-à-dire subsp. atlantica = SPA = chimiotype DH avec RHD < 1, sous-espèce montana = CEA = chimiotype HEL avec RHD ≥ 1). Cependant, la vérité, comme c’est souvent le cas, semble plus compliquée que ne le reflète ce simple scénario. Cela ressort clairement des deux exemples que nous venons de mentionner, où des populations présentant le chimiotype HEL sont présentes en Espagne et où un chimiotype DH est signalé en Roumanie. Cela devient encore plus évident dans les rapports existants sur le modèle STL de A. montana pendant le développement et l’ontogenèse des plantes. Il a été démontré par Douglas et al. (en utilisant la même méthode analytique que dans ), que, malgré une augmentation de la quantité totale de STL dans les capitules de CEA (cultivés à partir de graines européennes et cultivés en Nouvelle-Zélande) avec la période/le stade de floraison au cours d’une période de végétation, aucun changement significatif ne s’est produit dans le chimiotype dominé par les STL de type HEL. Il est toutefois très intéressant de constater que Todorova et al., utilisant une méthode GC avec la santonine comme étalon interne, a rapporté un phénomène assez frappant où le chimiotype STL changeait au fil du temps au sein d’une même population : les capitules floraux de A. montana obtenues par propagation in vitro de sections nodales de semis in vitro puis cultivées dans des champs d’essai en Roumanie, quelle que soit l’origine de leur matériel génétique en Allemagne ou en Ukraine, ont présenté un changement d’un chimiotype DH (RHD ≈ 0,3–0,4) au cours de la deuxième année de culture à un chimiotype HEL (RHD ≈ 1–3) la troisième année. Les capitules de plantes obtenues directement à partir de graines (même origine que les plantes multipliées in vitro) et cultivées dans le même environnement n’ont pas montré ce phénomène, c’est-à-dire qu’elles présentaient le chimiotype HEL attendu (RHD ≈ 2–5) au cours de la deuxième année (première année au cours de laquelle des échantillons de fleurs ont été prélevés). Ces observations pourraient être liées à des observations antérieures faites par l’auteur de la présente revue avec les feuilles de A. montana. Les jeunes feuilles, poussant à partir de plantes (trois accessions différentes du chimiotype CEA éprouvé) au printemps de leur troisième année dans le champ d’essai, échantillonnées pour la première fois 17 jours après la première germination, présentaient un motif STL (déterminé par GC selon) avec un excès élevé de dérivés HEL (RHD ≈ 4–7), qui a ensuite rapidement changé dans les 20 jours suivant le développement ultérieur des feuilles en un motif composé presque exclusivement de dérivés DH. Cette dernière est ensuite restée constante pendant le reste de la période de végétation, y compris pendant la floraison (dernier prélèvement effectué 14 semaines après la première germination). Il a été conclu à partir de ces observations que le changement du profil STL au fil du temps doit être dû à une augmentation de l’activité (ou du niveau d’expression) d’une enzyme biogénétique, c’est-à-dire une hydrogénase convertissant HEL en dérivés DH, avec l’âge des feuilles (c’est-à-dire pendant la croissance/différenciation des feuilles).
2.2.5. Origine biogénétique de différents chimiotypes STL
La séquence biosynthétique des STL a été proposée par les premiers auteurs et, en partie, prouvée expérimentalement plus tard (voir [ ]). La cyclisation initiale du diphosphate de farnésyle en germacrène A est suivie de l’oxygénation de l’un des atomes de carbone de la chaîne latérale isopropényle en un groupe carboxy. Après hydroxylation en C-6 ou C-8, la lactone α,β-insaturée avec une double liaison exocyclique entre C-11 et C-13 peut alors être formée. Les 11,13-Dihydro-STL doivent ensuite être formés par hydrogénation à partir des précurseurs insaturés Δ11,13. Cette conversion a été prouvée expérimentalement dans le cas du simple germacranolide costunolide, qui est converti par une énoate réductase indépendante de l’oxygène de manière dépendante du NADPH en 11(S),13-dihydrocostunolide. La séquence biosynthétique des STL de type hélénanolide peut être conçue pour se dérouler, comme le montre la figure 4, où les transformations du précurseur du germacranolide via un intermédiaire guaianolide jusqu’au squelette pseudoguaianolide de l’hélénanolide sont omises pour des raisons de simplicité.
L’hydrogénation des dérivés de l’hélénaline en leurs congénères 11α,13-dihydrohélénaline (ou la conversion correspondante à un stade précoce des précurseurs biosynthétiques) nécessiterait au moins une enzyme réductrice/hydrogénante du même type que celle responsable de la transformation du costunolide en 11,13-dihydrocostunolide. On ne sait pas (et cela n’est pas important pour la présente considération) à quelle(s) étape(s) de la biosynthèse cette enzyme peut exercer son activité (c’est-à-dire immédiatement sur le germacrénolide, sur un intermédiaire, sur l’hélénaline elle-même, ou à diverses étapes). Il est simple de supposer que c’est cette même enzyme qui est responsable des changements temporels des STL dans les feuilles et dans les capitules des plantes multipliées in vitro, ainsi que de l’existence de deux chimiotypes différents sur CEA et SPA. Même en l’absence de preuve expérimentale directe de l’existence de cette enzyme dans A. montana, on peut émettre l’hypothèse plausible que l’activité ou le niveau d’expression de cette hydrogénase est plus élevé dans les capitules de la plupart des populations de SPA que dans ceux de CEA. La raison de cette activité différentielle réside très probablement dans les niveaux différentiels d’expression des gènes : la conversion de HEL en DH n’est pas exclusive (et généralement pas entièrement complète) dans le chimiotype DH mais a lieu à des degrés différents dans les deux chimiotypes. Le degré de conversion (c’est-à-dire l’expression/l’activité de l’enzyme) varie dans chacun des chimiotypes (par exemple, les valeurs de RHD variaient de >13 à ≈1 dans le CEA et de 0,18 à 0,02 dans le SPA), et il a été observé qu’il peut même varier au fil du temps dans les feuilles ainsi que dans les fleurs d’une même population. Données très intéressantes sur la répartition spatiale et temporelle de la biosynthèse des STL dans les capitules de A. montana cv. Arbo (ainsi que des données sur une accession sauvage de Pologne (c’est-à-dire les deux CEA) et sur A. chamissonis, une espèce nord-américaine) ont été très récemment publiées par Parafiniuk et al.. Les auteurs, sur la base d’analyses LC-MS, ont enregistré l’accumulation de STL de type H et DH dans diverses parties des capitules (bourgeons, parties supérieures et inférieures des fleurs en rayons et en disques, aiglons, réceptacle, pédoncule) à différents stades de floraison (bourgeon, début de floraison, pleine floraison et fin de floraison). Alors que le RHD était <1 au stade de bourgeonnement dans les fleurs en disque et le réceptacle et seulement 3,5 dans les fleurs en rayons, il est rapidement passé à des valeurs >> 1 pendant les stades de floraison dans toutes les parties du capitule de la cv. Arbo (données extraites des tableaux S3 à S6 de ). Il serait extrêmement intéressant de comparer ces résultats avec des données analogues provenant d’une accession à la SPA.
Ainsi, des analyses détaillées du modèle STL, résolues dans l’espace, les organes, les tissus et le temps, en comparaison directe avec le transcriptome et en tenant compte de divers paramètres, notamment l’origine géographique, d’autres facteurs environnementaux ainsi que l’ontogenèse et le stade de développement des plantes étudiées, seraient hautement souhaitables pour résoudre pleinement l’énigme de l’existence de différents chimiotypes dans A. montana.
3. Preuves pharmacologiques
3.1. Effet pharmacologique recherché : activité anti-inflammatoire — implications pour l’efficacité du médicament
Comme brièvement mentionné ci-dessus, les STL sont depuis longtemps acceptées comme les principaux constituants pharmacologiquement pertinents de l’Arnica, qui sont tenus (et ont dans de nombreux cas été prouvés) responsables de la majorité des effets thérapeutiques des médicaments, y compris les effets indésirables. Étant donné que le médicament à capitule et ses préparations sont utilisés – du moins en phytothérapie scientifique – contre des affections liées aux processus inflammatoires, l’activité anti-inflammatoire des STL sera au centre de cette section.
Même dans les premières études remontant aux années 1970, HEL et les STL associées se sont révélées plus actives que DH et d’autres congénères sans la double liaison 11,13 (pour des analyses, voir, par exemple, ). En bref, HEL s’est avéré beaucoup plus efficace que divers congénères avec l’hydrogénation de la double liaison 11,13 dans des tests in vitro liés à des processus inflammatoires tels que l’inhibition de la cathepsine hépatique et de la phosphatase acide. Plus important encore, HEL a montré une activité anti-inflammatoire presque sept fois plus forte que la DH in vivo dans le test d’œdème de la patte de rat induit par la carraghénane. L’activité analgésique de HEL s’est également avérée plus de cinq fois supérieure à celle de DH dans le test du réflexe de contorsion induit par l’acide acétique, servant de modèle pour la douleur inflammatoire. Diverses tentatives ont été faites au cours des années précédentes pour expliquer les relations structure-activité et le mécanisme d’action de la bioactivité de HEL et de ses congénères ainsi que des préparations d’Arnica. Il a été généralement admis que l’activité anti-inflammatoire, de la même manière que la plupart des autres bioactivités de ces composés, telles que l’activité antimicrobienne et la cytotoxicité, est liée à la présence des centres carbonyles α, β-insaturés et il a également été démontré à plusieurs reprises que HEL en tant qu’accepteur bifonctionnel de Michael a généralement une activité plus forte que les dérivés de la 11,13 ou de la 2,3 dihydrohélénaline (par exemple; pour les critiques, voir, par exemple, ).
Dans une série d’enquêtes fondamentales menées par le groupe de I. Merfort et ses collègues, en coopération avec le présent auteur, entre la fin des années 1990 et le début des années 2000, l’activité inhibitrice de l’hélénaline et de ses congénères sur le facteur de transcription nucléaire NFκB a été découverte. Ce facteur de transcription contrôle l’expression de divers gènes/protéines pro-inflammatoires pertinents dans les processus immunologiques et inflammatoires, tels que les molécules d’adhésion cellulaire, les immunorécepteurs, les cytokines (par exemple, TNF-α, IL-1β et autres), ainsi que les enzymes (par exemple, Cox-II, iNOS). La découverte selon laquelle HEL et ses congénères, comme certains autres STL, inhibent cet important interrupteur inflammatoire offre ainsi une explication nouvelle et complète des effets anti-inflammatoires de l’Arnica et de ses STL (pour une revue, voir, par exemple, ). L’hélénaline, initialement signalée pour supprimer la dégradation de la protéine inhibitrice τκBα et, ainsi, pour empêcher l’activation de NF-κB, s’est avérée plus tard inhiber directement la liaison de NFκB à son motif ADN et sa capacité à induire la transcription de gènes pro-inflammatoires. HEL a d’abord été prédit sur la base de modèles moléculaires, puis démontré expérimentalement qu’il se liait de manière covalente à un résidu cystéine particulier (C38) dans l’interface de liaison à l’ADN de la sous-unité p65 du facteur de transcription. La capacité du facteur à se lier à l’ADN et donc à induire une activité transcriptionnelle est ainsi bloquée. Il a été démontré que la DH inhibe également le NF-κB, mais avec une puissance environ 20 fois inférieure à celle du HEL.
Une étude d’une très grande pertinence par rapport à la question centrale de la présente revue a été menée par Klaas et al. en 2002. Des recherches comparant la teinture d’arnica préparée à partir de fleurs de CEA (A. montana cv. ARBO, chimiotype HEL) avec une teinture à base de SPA (chimiotype DH) ont abouti à la découverte que l’inhibition de NF-κB était environ deux fois plus forte dans le cas de la première que dans la seconde. Ceci était en accord avec l’effet inhibiteur beaucoup plus fort (environ 2 et 5 fois, respectivement) de la teinture de CEA sur l’expression des cytokines IL-1β et TNF-α, toutes deux très importantes dans l’inflammation et exprimées sous le contrôle de NF-κB. En plus de cela, la teinture préparée à partir de CEA a également montré un effet inhibiteur environ 2,5 fois plus fort que la teinture SPA sur la liaison à l’ADN d’un autre facteur de transcription de grande importance dans l’inflammation, à savoir le NFAT (facteur nucléaire des cellules T activées). L’activité inhibitrice du NFAT pourrait également être prouvée pour le HEL pur par d’autres auteurs, de sorte que cet effet de la teinture puisse ainsi également être attribué au STL. Klaas et coll. a également démontré que les esters de DH avec des acides carboxyliques α,β-insaturés (c’est-à-dire le tiglate et le méthacrylate, le DHTG, la DHMA) sont environ deux fois plus actifs que les inhibiteurs de NF-κB que la DH non estérifiée ou son acétate DHAC. Cependant, ce niveau d’activité est encore environ 10 fois inférieur à celui du HEL non estérifié et 5 fois inférieur à celui de l’ester de l’acide isobutyrique, HELIB. La DHMA, en tant que constituant principal de la teinture SPA, s’est également révélée légèrement plus active in vivo contre l’œdème de l’oreille de la souris induit par l’huile de croton que l’acétate DHAC. Malheureusement, aucune comparaison directe de l’efficacité in vivo avec les esters HEL correspondants n’a été rapportée, ni aucune comparaison de l’efficacité in vivo des deux teintures.
Des résultats similaires ont été obtenus par le même groupe lorsque des teintures d’arnica préparées à partir de fleurs d’arnica CEA et SPA modulaient l’activité des métalloprotéases matricielles MMP1 et MMP13 dans les chondrocytes humains et bovins en inhibant les facteurs de transcription AP-1 et NF-κB. Des quantités significativement plus élevées d’une teinture obtenue à partir de SPA que de deux teintures étudiées à base de capitules de CEA étaient nécessaires pour obtenir les mêmes effets, malgré la teneur totale en STL plus élevée de la première.
En plus de l’inhibition de ces facteurs de transcription, d’autres mécanismes d’action ont été démontrés pour les STL de type HEL, qui peuvent également être considérés comme importants pour l’activité anti-inflammatoire globale. Ainsi, il a été démontré que HEL est un inhibiteur de la biosynthèse des leucotriènes. Le STL a inhibé la 5-lipoxygénase ainsi que la leucotriène C4 synthase dans les thrombocytes humains à des concentrations similaires à celles requises pour l’inhibition du NF-κB, et il a été conclu que les effets sur la synthèse des leucotriènes pourraient donc bien être impliqués dans l’action anti-inflammatoire globale du STL. Dans la même étude, la DHAC a également été testée et s’est révélée être un inhibiteur beaucoup plus faible des enzymes pro-inflammatoires mentionnées.
Beaucoup plus récemment, et peut-être plus important encore, il a été découvert que les STL comme HEL et certains autres types inhibent l’activité d’un autre système transcriptionnel, à savoir le module de transcription MYB-C/EBPβ-p300 (pour une revue récente, voir ). Il a été initialement rapporté que les STL inhibaient l’activité du facteur de transcription cMyb, mais il a été découvert plus tard dans des études avec HELAC que les effets observés étaient en réalité dus à l’inhibition d’un autre facteur de transcription coopérant avec cMyb, à savoir C/EBPβ (CCAAT box/enhancer Binding Protein Beta). Plus précisément encore, HELAC inhibe l’interaction de C/EBPβ et du coactivateur p300, ce qui supprime également l’expression des gènes dépendants de cMyb. Outre l’importance éminente du module MYB-C/EBPβ-p300 dans la différenciation cellulaire et la tumorigenèse, il est connu que le facteur de transcription C/EBPβ joue également un rôle important dans l’inflammation (et la littérature y est citée). En fait, un autre nom pour C/EBPβ est « facteur nucléaire de l’interleukine-6 » (NF-IL6), en raison de son rôle dans le contrôle de l’expression de cette cytokine importante, très importante dans l’inflammation. Pour HELAC, il a été démontré que la concentration IC50 pour l’inhibition de C/EBPβ est au moins 10 fois inférieure à celle requise pour l’inhibition de NFκB, de sorte que le nouveau mécanisme pourrait être encore plus important pour l’action anti-inflammatoire des STL d’Arnica que leur effet sur NF-κB. Parmi une grande variété de STL de différents types testés pour les relations structure-activité, HEL et plusieurs de ses esters ont tous montré une activité beaucoup plus élevée que les esters DH : les valeurs IC50 pour l’inhibition de cMyb (qui se sont révélées plus tard être une inhibition de C/EBPβ) déterminées pour HELAC et DHAC étaient de 0,7 et 18 µmol/L, respectivement. Ainsi, également dans ce nouvel aspect mécanistique, mettant davantage en lumière l’action anti-inflammatoire des STL d’Arnica, les congénères de HEL se sont révélés être des agents bien plus efficaces que les analogues de DH.
Il existe un nombre relativement limité d’études cliniques sur l’efficacité thérapeutique des préparations d’Arnica. Les études existantes ont été résumées dans la monographie ESCOP et le rapport d’évaluation de l’EMA. À la connaissance de l’auteur, aucune étude clinique n’a jusqu’à présent comparé l’efficacité et/ou l’innocuité des préparations d’Arnica obtenues à partir de drogues florales représentant les chimiotypes CEA et SPA.
Cependant, sur la base de nombreux résultats d’essais biologiques liés au pouvoir anti-inflammatoire de HEL et DH et de leurs dérivés, y compris de telles (peu) préparations de chimiotypes HEL et DH directement comparées, on peut conclure que les préparations d’Arnica avec une teneur plus élevée en dérivés de HEL (c’est-à-dire, RHD > 1, correspondant au CEA typique) - au moins dans le cas d’une teneur totale en STL approximativement égale - seront supérieures en efficacité à celles qui sont caractérisées par une prédominance des dérivés DH (type SPA typique).
3.2. Effets indésirables — potentiel sensibilisant et irritant aigu — implications pour la sécurité du médicament
3.2.1. Potentiel allergène de contact de contact
De nombreuses plantes de la famille des Astéracées (=Composées), dont l’Arnica, sont connues pour provoquer des allergies de contact. Les STL sont principalement tenues pour responsables de cette affection connue sous le nom d’allergie aux composés, car beaucoup d’entre elles contiennent des éléments de structure électrophiles réactifs qui peuvent former des liaisons covalentes avec des groupes nucléophiles dans les biomolécules. On pense que la réaction avec les protéines cutanées après un contact externe convertit les STL, agissant comme des haptènes, en antigènes complets, qui sont ensuite internalisés par les cellules présentatrices d’antigènes (APC) de la peau, c’est-à-dire les cellules de Langerhans. Ces dernières, après traitement, présentent des fragments des protéines modifiées aux cellules T, qui sont ensuite activées pour initier une réponse immunitaire inflammatoire. Lors du nouveau contact, la réponse est médiée par les lymphocytes T mémoire et caractérisée par l’apparition retardée de symptômes inflammatoires, typiques de l’hypersensibilité de contact de type IV. Des allergies de contact de ce type ont été décrites pour de nombreuses Astéracées, et on sait qu’il existe un degré considérable de sensibilité croisée entre les différentes plantes de la famille et/ou leurs STL (pour une revue de la littérature plus approfondie, voir ), mais il n’existe que peu de données quantitatives sur la fréquence de l’allergie à l’Arnica. Alors que Hausen et Vieluf, dans leur ouvrage standard, classent le potentiel de sensibilisation de l’Arnica comme « élevé », Willuhn a cité des données provenant de diverses enquêtes, dans lesquelles la fréquence de réactions cutanées positives à la teinture d’Arnica lors de tests épicutanés sur des patients atteints d’eczéma a été rapportée. Parmi ces patients, 4,3 % (150 patients sur 3 480) ont présenté une réaction positive à la teinture d’Arnica. Cela n’implique pas que les personnes positives aient été sensibilisées directement à l’Arnica puisque le potentiel de sensibilité croisée est élevé dans le cas des Asteraceae et de leurs STL (des travaux supplémentaires sur l’allergénicité de l’Arnica en général sont résumés dans ). Selon des données plus récentes sur l’exposition de 1 280 patients, une réaction cutanée indésirable (c’est-à-dire une dermatite de contact allergique) peut survenir chez 1 utilisateur sur 100 d’Arnica.
Il est communément admis que les STL allergènes, y compris celles de l’Arnica, subissent des réactions d’addition de type Michael avec les protéines (en particulier avec les groupes SH de la cystéine) avec leurs structures carbonyles électrophiles α,β-insaturées (« énones ») et, ainsi, provoquent non seulement la plupart de leurs effets pharmacologiques recherchés, tels que l’inhibition du NF-κB (voir ci-dessus, section 3.1), mais suscitent également les réactions immunologiques décrites ci-dessus. Un élément structurel de ce type particulièrement fréquent est le groupe α-méthylène-γ-butyrolactone (ML) (pour une revue, voir ), et il a été démontré dans de nombreux cas que cette caractéristique peut être essentielle pour l’allergénicité d’un STL. Parmi les STL de Arnica montana, seuls les composés de la série HEL possèdent cet élément de structure. Cependant, d’autres fragments énone, y compris le groupe cyclopenténone (CP) présent dans HEL ainsi que dans les dérivés DH, sont également capables de réagir avec les groupes SH. Les dérivés de la DH doivent donc également être considérés comme des haptènes potentiels capables de provoquer une hypersensibilité de contact, ce qui a également été prouvé expérimentalement. Cependant, les dérivés de HEL en tant qu’accepteurs de Michael bifonctionnels avec deux centres réactifs différents, un fragment ML et CP, pourraient représenter des haptènes plus puissants que les congénères DH ne comportant que ce dernier, de sorte qu’un chimiotype dominé par DH pourrait être moins allergène. Cela a effectivement été supposé dans divers rapports, mais il semble y avoir peu de preuves expérimentales pour étayer cette hypothèse. Un de ces résultats allant dans cette direction a été rapporté par Lass et al., qui ont découvert que la teinture d’Arnica préparée à partir de CEA avec un chimiotype HEL était capable de provoquer une hypersensibilité de contact chez des souris gravement appauvries en CD4, alors que ce n’était pas le cas avec la teinture de SPA avec un chimiotype DH. Cependant, ce résultat n’a été obtenu que sur un modèle de souris artificielle. Chose intéressante, il n’a pas été possible d’induire une allergie de contact chez des souris normales avec l’une ou l’autre des deux la teinture, soit même avec des esters HEL et DH isolés (HELIB, DHIB, DHMA), et les auteurs ont présenté de bonnes preuves que l’activité anti-inflammatoire des STL contrecarre effectivement leur potentiel sensibilisant. Par conséquent, les auteurs ont classé l’Arnica comme un allergène faible. Dans un rapport ultérieur, ces auteurs ont également présenté la preuve que la teinture avec un chimiotype DH, mais pas le chimiotype HEL, induit une expression quelque peu élevée de la cytokine anti-inflammatoire, l’interleukine-10 (IL-10), ce qui pointerait dans la même direction. Cependant, au vu des nombreux rapports faisant état d’effets anti-inflammatoires significativement plus forts des dérivés de HEL (voir section 3.1 ci-dessus), il n’est pas clair si un rapport bénéfice/risque plus favorable pourrait réellement être attendu d’une préparation d’arnica du chimiotype DH, d’autant plus qu’en fait, aucune des deux teintures n’a provoqué d’allergie chez les souris sauvages. Il a même été démontré dans une étude portant sur des patients humains souffrant d’une allergie connue à l’arnica qu’un ratio plus élevé de ces individus (deux sur huit) réagissait à la DHMA qu’à un ester d’hélénaline (HELIB, zéro sur huit, avec un patient présentant cependant une réaction irritante plutôt qu’allergique). Cependant, il s’agit d’un très petit échantillon et pourrait donc ne pas être représentatif. Néanmoins, le faible taux de réponse à l’un ou l’autre des deux STL pose d’une part la question de savoir quel(s) autre(s) composé(s) en plus des STL peuvent être co-responsables de l’allergénicité de l’Arnica. Il est possible que les dérivés du thymol, constituants communs de l’huile essentielle des espèces Arnica, dont A. montana, pourrait être impliqué dans cette allergénicité supplémentaire. Ceci est étayé par une étude dans laquelle le 10-acétoxy-8,9-époxy-thymol-isobutyrate a été identifié comme l’allergène de contact de A. sachalinensis, une espèce Arnica d’Asie de l’Est ne contenant aucun STL. D’autre part, les résultats mentionnés indiquent qu’un chimiotype dominé par des dérivés de DH tels que ceux généralement rencontrés dans la SPA ne promettrait pas en soi de provoquer moins de réactions allergiques chez les personnes sensibilisées à l’Arnica que le chimiotype HEL du CEA.
3.2.2. Potentiel d’irritation cutanée aiguë
En plus du potentiel immunologique de provoquer et de provoquer une allergie de contact, il a également été rapporté que l’arnica pouvait provoquer une irritation cutanée aiguë, en particulier après une exposition topique à des concentrations plus élevées. C’est la raison principale pour laquelle il est recommandé d’utiliser la teinture d’Arnica uniquement après dilution (1:3-1:10) avec de l’eau. Il semble jusqu’à présent difficile de savoir si cette réaction irritante indésirable – comme le suppose Willuhn – est provoquée principalement par des composants de l’huile essentielle ou si elle est également due aux STL. Cette dernière serait étayée par les données d’un groupe américain, qui a démontré que HEL, comme certains autres STL, provoque puissamment la dégranulation des mastocytes et la libération d’histamine, tandis que la ténuline, un analogue de HEL, ne possédant que le CP mais pas le fragment ML et, donc, structurellement liée à la DH, est presque inactive à cet égard. Même si aucun des dérivés de DH présents dans l’Arnica n’a été étudié dans cette étude, cette découverte pourrait indiquer un potentiel irritant aigu plus faible de l’Arnica avec un chimiotype contenant moins de dérivés de HEL et plus de dérivés de DH. Cependant, cela devrait être prouvé expérimentalement par comparaison directe de l’activité d’au moins une paire d’esters HEL et DH homologues sur les mastocytes.
Il est intéressant de noter que des résultats ont été rapportés pour deux esters de DH qui conforteraient l’idée d’un potentiel irritant et/ou allergène plus faible du chimiotype DH. Après avoir été isolés d’une autre plante astéracée, Centipeda minima, DHIB et DHSE ont même montré un effet inhibiteur sur la libération d’histamine par les mastocytes.
À ce stade, l’étude de Lass et al. mentionné à nouveau. Ces auteurs ont démontré un effet un peu plus favorable d’une teinture de type DH sur l’expression anti-inflammatoire de l’IL-10, ce qui soutiendrait également un comportement plus favorable en ce qui concerne l’activité irritante aiguë.
Ceci dit, il est intéressant de noter que le potentiel toxique et irritant cutané de la teinture d’Arnica a été très récemment signalé comme étant insignifiant. Au cours d’une étude sur l’efficacité de la teinture d’Arnica contre la leishmaniose cutanée, la toxicité cutanée aiguë et chronique a été étudiée in vivo (souris) et le potentiel corrosif et irritant a été testé dans un modèle d’épiderme humain reconstitué (RhE). La teinture d’arnica de chimiotype HEL (origine commerciale, teneur totale en STL 0,05% (m/v), déterminée par une méthode LC-MS entièrement validée; RHD = 1,9, soit représentant un type CEA) n’a montré aucune réaction positive dans aucun de ces tests. Il convient de mentionner que la teinture a été utilisée sous forme non diluée dans ces expériences. Le potentiel irritant aigu de la teinture d’Arnica produite à partir de capitules de CEA, à la lumière de ces investigations, peut être considéré comme relativement faible malgré la teneur considérable en esters HEL. Bien qu’il ne soit pas possible d’exclure cette possibilité, il semble dans ce contexte incertain si un chimiotype DH pourrait offrir un potentiel d’irritation cutanée aiguë sensiblement plus faible.
4. Conclusions et orientations futures
La situation actuelle de l’Arnica en tant que médicament et de ses préparations, malgré sa longue tradition en tant que remède à base de plantes, est loin d’être satisfaisante. Il est fermement établi, sur la base d’un grand nombre de preuves issues de nombreuses recherches chimiques, que la « fleur d’arnica », en termes de profil chimique et donc de puissance pharmacologique, peut signifier différentes choses. En ce qui concerne l’utilisation pharmaceutique/médicale, il importe peu qu’une subdivision taxonomique en deux sous-espèces, montana et atlantica, soit correcte et acceptée au sens de botanique systématique. L’existence de deux chimiotypes au sein de l’espèce est un fait indéniable. Ce fait est évidemment ignoré par la Ph. Eur. (c’est-à-dire par les autorités législatives européennes). Deux médicaments à base de plantes assez différents, présentant des différences notables dans leurs constituants chimiques et donc leur puissance pharmacologique ainsi que, éventuellement, un niveau de risque différent, portent le même nom et sont traités comme la même chose, ce qui ne peut être considéré comme satisfaisant en termes de qualité pharmaceutique, d’efficacité et de sécurité des préparations à base d’arnica.
Sur la base des preuves pharmacologiques, il semblerait raisonnable d’utiliser A. montana du chimiotype HEL dans un véritable but médical où c’est clairement le pouvoir anti-inflammatoire qui compte. A cet égard, il convient de mentionner à nouveau qu’un clone facilement cultivable, A. montana Arbo, est disponible, qui affiche un chimiotype HEL. Le chimiotype DH, en revanche, pourrait éventuellement être utilisé avec plus de confiance dans un contexte cosméceutique (qu’il présente ou non un risque d’allergie moindre) où la puissance pharmacologique est moins importante.
Au vu des preuves présentées, il est maintenant nécessaire d’accepter les faits et de mettre en œuvre une distinction entre un chimiotype riche en hélénaline et un chimiotype riche en dihydrohélénaline de Arnica montana dans la monographie de la pharmacopée. Dans cette mise en œuvre, il convient de prendre en compte les lacunes analytiques mentionnées de la méthode de la Ph. Eur. en prescrivant au moins une distinction entre les deux groupes de STL, ce qui ne représente pas un problème technique. La distinction entre deux chimiotypes doit être exigée, compte tenu de l’ensemble des preuves et des connaissances actuelles présentées dans cette revue, dans un souci de qualité, d’efficacité et de sécurité pharmaceutiques, même si toutes les questions pertinentes ne trouvent pas de réponse. Il sera très intéressant d’étudier plus en détail l’origine/les raisons de l’apparition de grandes différences quantitatives entre les dérivés HEL et DH dans les deux chimiotypes ou sous-espèces putatives. De telles études incluraient mieux des analyses très approfondies résolues dans le temps et les organes du modèle STL dans A. montana, mieux cultivé dans des conditions environnementales contrôlées, parallèlement à des analyses de l’expression génique/du transcriptome dans les mêmes plantes. En outre, des comparaisons pharmacologiques détaillées aux niveaux in vitro ainsi qu’in vivo et, de manière optimale même au niveau clinique, entre les deux chimiotypes devront être menées à l’avenir afin d’arriver à des mesures quantitatives valides de l’efficacité et de la sécurité des deux médicaments à base de fleurs d’arnica de provenance différente.
5. Matériel et méthodes
Veuillez noter que cette revue ne constitue pas une revue complète sur le sujet « Arnica » mais se concentre sur les différences botaniques, chimiques et pharmacologiques entre les deux (chimio)types d’A. montana en question. Le travail actuel s’appuie donc en grande partie sur la collection de littérature de l’auteur sur l’Arnica accumulée au fil des années. De plus, des recherches documentaires dans PubMed (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov (consulté le 27 juillet 2023)) et SciFinder (https://scifinder-n.cas.org/ (consulté le 27 juillet 2023)) ont été menées en juillet 2023. Afin d’exclure les articles traitant de l’Arnica comme remède homéopathique, le mot clé « Arnica montana NOT homeop* » a été utilisé.
Dans le cas de SciFinder, les 1 186 résultats initiaux ont été filtrés par les sections SciFinder « Produits pharmaceutiques », « Pharmacologie », « Analyse pharmaceutique », « Biochimie végétale », « Toxicologie », « Chimie biologique : Pharmacologie » et « Chimie biologique : Botanique », laissant 265 résultats de recherche. La recherche PubMed a donné 402 résultats, qui n’ont pas été filtrés davantage.
Les titres et résumés restants (402 + 265) ont ensuite été évalués pour leur pertinence directe par rapport au sujet de la revue, c’est-à-dire les comparaisons/différences entre les (chimio)types d’Arnica montana ou l’Arnica d’origines géographiques différentes.
L’auteur s’excuse par avance d’avoir éventuellement manqué des éléments d’information pertinents de la littérature et exprime également par la présente sa gratitude d’avoir été informé si des éléments d’information devaient être détectés.