Tinospora crispa, Hépatotoxicité, Diterpènes furaniques, Furanes, Électrochimie, Oxydation anodique, HepaRG, Cyp3a4

La toxicité des composés furaniques repose sur un mécanisme de bioactivation par les CYP450 hépatiques, en particulier CYP3A4. L'époxydation du noyau furane conduit à la formation d'une entité électrophile de type 2-butène-1,4-dial qui va réagir avec un nucléophile endogène tel que le glutathion réduit (GSH), des protéines ou encore les bases nucléiques de l'ADN. Le foie est donc l'organe cible privilégié de ces composés. Certains sont des inhibiteurs du CYP450 et peuvent alors impacter la métabolisation de xénobiotiques. La présence de tels métabolites furaniques est fréquente dans le règne végétal et il existe une grande diversité structurale associée. A partir de deux cas d'hépatite toxique rapportées par le laboratoire d'accueil et liés à la consommation de parties aériennes de Tinospora crispa (L.) Hook.f. & Thomson (Menispermaceae), nous nous sommes intéressés à l'établissement de preuves quant à l'implication des furanoditerpènes (FD) dans l'étiologie de ces hépatites et tenter d'établir des relations contenu-toxicité. La 1ère partie des travaux porte sur l'analyse quali- et quantitative de 3 échantillons de T.c. originaires du Laos. Une méthode de dosage du borapetoside C par UHPLC-C18-UV a été mise au point et validée. Le contenu en FD apparentés au borapetoside C a été analysé UHPLC-HRMS2 avec analyse des données par l'approche des réseaux moléculaires ou par ACP. Cette analyse ciblée a permis d'établir l'empreinte moléculaire des tiges de T.c. en FD pour les trois lots. Ces méthodes permettent de définir et comparer avec précision la composition qualitative et quantitative des tiges de T.C. en FD. Des différences significatives entre les 3 lots ont pu être établies. La 2ème partie des travaux porte sur l'oxydation anodique de furanes commerciaux ou synthétiques, choisis comme molécules modèles. Ainsi, la limonine a pu être oxydée de manière chimiosélective. Le produit de l'oxydation anodique réalisée dans MeOH correspond à l'analogue stable de l'entité électrophile issue de l'oxydation par CYP450. La réaction d'oxydation peut être réalisée dans H2O conduisant directement à sa forme hydratée. Ce résultat remarquable et nouveau souligne l'efficacité de l'approche électrochimique par rapport à une approche chimique multi-étape. De plus, une mesure rapide du potentiel d'oxydation de la limonine a pu être réalisée par voltamétrie cyclique. Ces résultats nous conduisent à envisager l'oxydation électrochimique comme un modèle simple mimant l'oxydation du noyau furane par CYP450. Différentes conditions d'oxydation et d'analyse voltamétrique ont été étudiées sur des molécules furaniques modèles : N-butyl furane-3-carboxamide, menthofurane, 3- et 2-méthylfuranes, limonine et les produits obtenus identifiés par analyse des spectres RMN et de masse. Cette approche électrochimique permet également de synthétiser des adduits potentiels entre l'entité électrophile et un nucléophile endogène. A titre de faisabilité, la synthèse d'adduits du menthofurane avec l'ester méthylique de la L-phénylalanine a pu être réalisée. La dernière partie du travail porte sur le développement d'un modèle biologique in vitro « simple » pour l'évaluation de la toxicité potentielle des composés furaniques. Ce travail a été réalisé en collaboration avec le Dr C. Hoffmann du laboratoire UTCBS CNRS UMR 8258 - U1267 Inserm. Ainsi, nous avons montré en utilisant la limonine comme molécule modèle que le potentiel toxique des composés furaniques pouvait être évalué par la mesure du pourcentage d'inhibition de l'activité de CYP3A4 sur une culture de cellules HepaRG. Il est donc ainsi possible de s'affranchir de modèles biologiques complexes voire in vivo chez l'animal. Les résultats prometteurs obtenus lors de ce travail de thèse permettent d'envisager des développements tels que prédire la toxicité de furanes naturels à partir d'un modèle électrochimique d'oxydation corrélé à un test biologique et établir des relations structure-activité dans ces séries.