"Un composé du thé vert est utilisable dans un but de radioprotection" par le Dr Mae-Wan Ho

Rapport de l’ISIS en date du 30/05/2012
Une version entièrement référencée de ce rapport intitulé Green Tea Compound for Radioprotection est affiché sur le site http://www.i-sis.org.uk/Green_Tea_Compound_for_Radioprotection.php ; elle y est accessible par les membres de l’ISIS et elle est par ailleurs disponible en téléchargement ici
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La découverte récente des effets de proximité (bystander effects) de faibles niveaux de rayonnements ionisants a jeté un grand trouble pour l’évaluation des risques de ces rayonnements ionisants et pour la radioprotection [1] (Bystander Effects Multiply Dose and Harm from Ionizing Radiation, SiS 55)*.
* Version en français intitulée "Les effets de proximité multiplient les doses et les méfaits des rayonnements ionisants" par le Dr Mae-Wan Ho. Traduction et compléments de Jacques Hallard ; accessible sur le site http://isias.transition89.lautre.net/spip.php?article227

Toutefois, cette découverte a également mené à la découverte des potentiels des mesures d’atténuation contre l’exposition à la radioactivité, en particulier après les accidents nucléaires comme Tchernobyl (et Fukushima), les impacts sur la santé de la dévastation qui sévissent encore et refont surface 25 ans après [2] (Chernobyl Deaths Top a Million Based on Real Evidence. SiS 55) *.
* Version en français intitulée "Suite à l’accident de Tchernobyl, le nombre de morts atteindrait un million d’après des preuves réelles" par le Dr Mae-Wan Ho. Traduction et compléments de Jacques Hallard. Accessible sur
http://isias.transition89.lautre.net/spip.php?article226

Les rayonnements ionisants sont connus pour produire des radicaux libres et des espèces réactives de l’oxygène (ROS), principalement par l’inetrmédiaire de l’eau qui constitue l’ensemble des molécules qui sont les plus abondantes dans les tissus et dans les cellules (voir la référence [1] pour une explication concernant les espèces réactives de l’oxygène ROS).

Ces dernières sont responsables des dommages oxydatifs de l’ADN, des protéines, des lipides et de la mort cellulaire, de l’instabilité génomique et d’autres conséquences des radiations, à la fois dans les cellules qui ont été directement ciblées, et dans des cellules de proximité qui n’ont pas été irradiées [1]. Il est prouvé que divers antioxydants peuvent protéger les cellules contre les dommages des rayonnements de proximité, et les nouvelles conclusions, publiées en ligne dans Mutation Research, semblent particulièrement prometteuses.

Ashu Tiku et Benila Richi de l’Université Jawaharlal Nehru, à New Delhi et Kale Roasaheb de l’Université centrale du Gujarat, en Inde, ont peut-être trouvé l’antioxydant idéal et utilisable pour la radioprotectopm [3].

Le composé non toxique dont nous avons besoin pour la radioprotection

Le problème principal en matière de radioprotection est de trouver des composés qui ne sont pas ou très peu toxiques, et des composés naturels qui remplissent à la fois les conditions d’absence de toxicité et une disponibilité facile.
Le thé vert est une source riche en polyphénols avec de fortes activités antioxydantes. Il a été démontré que les extraits de thé vert et ses polyphénols possèdent de nombreux avantages pour la santé, attribuables à leurs propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires (voir [4, 5] Green Tea, The Elixir of Life ? et Green Tea Against Cancers, SiS 33).

La plupart des bienfaits du thé vert ont été mis sur le compte du principal polyphénol : l’EGCG (épigallocatéchine-3-gallate) (Figure 1), qui constitue 55 à 70% de polyphénols totaux dans l’extrait de thé vert. Son potentiel anti-oxydant est considéré comme beaucoup plus grand que la vitamine E et que la vitamine C, les deux principaux anti-oxydants que l’on trouve parmi les vitamines [6].

L’équipe a exposé à la fois l’ADN du plasmide pBR322, ainsi que des cellules de rate de souris à des rayonnements gamma, avec différentes concentrations d’EGCG. Des expériences préliminaires ont démontré que les concentrations d’EGCG supérieures à 125 mM étaient toxiques pour les cellules, de sorte que la plus forte concentration utilisée a été limitée à 100 mM. Les effets de la quercétine - un autre polyphénol présent dans les fruits, les légumes, les feuilles et les grains – ainsi que la vitamine C, ont également été étudiés.

Après cela, l’ADN plasmidique et les cellules ont été incubés pendant 2 heures avec l’EGCG à des concentrations différentes ou avec la quercétine et la vitamine C, ces dernières à la concentration de 100 mM, avant d’être soumis à une irradiation.
Ensuite, les cellules et les plasmides ont été évalués pour observer les dommages au niveau de l’ADN, la viabilité des cellules, la peroxydation des lipides, la fluidité membranaire, et pour étudier les activités des enzymes et des cofacteurs qui sont impliqués dans la détoxication et le nettoyage des espèces réactives de l’oxygène ROS.

Un composé de thé protège contre les cassures de l’ADN et contre la mort cellulaire

Le plasmide intact est superenroulé sous une forme compacte, tandis que le plasmide coupé est de forme circulaire, et les deux formes peuvent être clairement distinguées et quantifiées par les méthodes de l’électrophorèse. L’échantillon témoin (non exposé, servant de contrôle) est superenroulé à 85% environ.

Il a été démontré que le composé EGCG protège l’ADN plasmidique contre les cassures résultant d’une exposition à des rayonnements à haute dose (50 Gy) ou à faible dose (3 Gy) : une protection supérieure à 82,5% a été observée, même à la plus faible concentration d’EGCG testée (10 mM), ainsi qu’une protection complète de 100% à la dose de 50 Mm. Le composé EGCG s’est montré meilleur pour la protection contre les cassures de l’ADN, que la quercétine ou la vitamine C à la même concentration de 100 mM. 

La viabilité des cellules a été déterminée par un colorant vital qui dépend de la présence de mitochondries actives. A une d’irradiation gamma de 3 à 7 Gy, la viabilité des cellules a été diminuée de manière significative, et à la dose la plus élevée, à 53% des témoins non exposés, mais une pré-incubation avec l’EGCG a protégé les cellules et la viabilité a été restaurée d’une manière qui est dépendante de la concentration : à 100 mM, la viabilité des cellules a été restaurée à plus de 96%, par rapport au témoin servant de contrôle.

Le test des comètes mis en œuvre pour les études cellulaires – pour chaque cellule individuelle - a été utilisé pour déterminer l’étendue de la dégradation de l’ADN dans les cellules. Dans cet essai, les cellules sont piégées dans la gélose sur une lame de microscope, lysées pour exposer leur ADN par électrophorèse, et colorées avec un pigment fluorescent. Les cellules avec un ADN intact apparaîssent comme une petite tache lumineuse compacte, tandis que les cellules avec de l’ADN dégradé apparaîssent comme une tache diffuse avec une queue, comme l’image d’une comète, d’où le nom de l’essai. Plus la queue est grande et allongée, plus l’étendue de la dégradation est importante ; une quantification peut être faite avec l’aide d’un logiciel, après observations sous un microscope à fluorescence.

L’exposition des cellules à une irradiation de 3 Gy a conduit à une dégradation substantielle de l’ADN, mais celle-ci a été réduite d’une manière dépendante de la concentration du composé EGCG. La quercétine et la vitamine C protègent également les cellules contre les dommages de l’ADN, mais pas aussi efficacement que l’EGCG.

Protection contre la peroxydation lipidique

La peroxydation des lipides membranaires par les espèces réactives de l’oxygène ROS détruit la structure et le fonctionnement des membranes. Les résultats ont montré que la peroxydation des lipides a augmenté avec la dose de rayonnement de 0 à 7 Gy, et que la fluidité de la membrane a également augmenté, mais plus lentement.

La pré-incubation avec l’EGCG empêche la peroxydation lipidique et l’augmentation de la fluidité de la membrane d’une manière dépendante de la concentration. La quercétine et la vitamine C assurent la même protection contre la peroxydation et contre l’augmentation de la fluidité membranaire, mais encore une fois, d’une manière moins efficace qu’avec l’EGCG.

Les activités enzymatiques clés qui sont actives pour la restauration de la défense grâce aux anti-oxydants

La glutathion-S-transférase (GST) est une famille d’enzymes qui catalysent la conjugaison du glutathion réduit (GSH) avec les lipides peroxydés pour les détoxifier. Le glutathion réduit GSH est un tripeptide antioxydant qui prend part aux réactions d’oxydo-réduction au cours du processus : il est oxydé en glutathion disulfure (GSSG). Le rapport du glutathion réduit / oxydé est important dans la défense anti-oxydante de la cellule.

La superoxyde dismutase (SOD) catalyse la conversion de superoxyde (une espèce d’oxygène réactif) en oxygène et en peroxyde d’hydrogène et elle intervient de façon importante pour piéger les espèces réactives de l’oxygène ROS dans les cellules.
La lactate déshydrogénase (LDH) catalyse l’interconversion de l’acide lactique avec le pyruvate et l’interconversion simultanée de NADH et NAD (dinucléotide nicotinamide adénine réduit et oxydé), ce qui est important dans le maintien de l’équilibre électronique de la cellule et de la défense anti-oxydante.

L’irradiation gamma a réduit les activités de la glutathion-S-transférase (GST) et de l’enzyme superoxyde dismutase SOD. La réduction a été contrebalancée par l’EGCG, et aussi par la quercétine et la vitamine C.

Le niveau de l’enzyme lactate déshydrogénase (LDH), qui est un indicateur des dommages, a été augmenté chez les cellules soumises au rayonnement gamma, tandis que le glutathion a diminué, comme un signe de stress oxydatif. L’EGCG est capable de neutraliser ces effets et, d’une manière presque totale, à une concentration de 100 mM. La quercétine est tout aussi efficace dans la réduction de la LDH et la restauration des taux de GSH, par rapport aux témoins, mais la vitamine C est moins eficace.

Le composé EGCG s’intercale dans la double hélice d’ADN

Les auteurs suggèrent que l’EGCG peut s’intercaler dans la double hélice d’ADN et le protéger ainsi contre les attaques des radicaux libres. La liaison de l’EGCG avec l’ADN et avec l’ARN a été décrite pour la première fois par des chercheurs de l’Université de Tokushima Bunri et du Centre du cancer de Saitama au Japon [7]. Ces aureurs ont constaté que l’EGCG se lie à la fois à l’ADN simple brin et à l’ARN, ainsi qu’avec l’ADN double brin. En outre, la liaison avec l’’EGCG semble contraindre à une stabilisation de l’ADN double brin.

Des travaux antérieurs avaient également montré qu’en raison de la présence abondante de groupes hydroxyles phénoliques sur les cycles aromatiques (voir Figure 1), l’EGCG était un très efficace piégeur de radicaux libres, en désarmant effectivement les radicaux libres et en les rendant inoffensifs [8].

Plus important encore, c’est qu’en l’absence de rayonnement gamma, le composé EGCG n’a pas eu d’effet significatif. Ainsi, l’habitude inoffensive de boire deux tasses de thé vert par jour peut en effet avoir des effets étonnamment bénéfiques [4, 5] qui incluent une protection contre les rayonnements ionisants.

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Définitions et compléments

Traduction, définitions et compléments :

Jacques Hallard, Ing. CNAM, consultant indépendant.
Relecture et corrections : Christiane Hallard-Lauffenburger, professeur des écoles
honoraire.
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