Biochimie, sécurité, activités pharmacologiques et applications cliniques du curcuma : examen mécanistique

Le curcuma passe à l’examen

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Résumé

Le Curcuma ( Curcuma longa.) est un médicament naturel populaire, traditionnellement utilisé pour le traitement d’un large éventail de maladies. Sa racine, en tant que partie la plus populaire utilisée à des fins médicinales, contient différents types de composés phytochimiques et minéraux.

Cette revue résume ce qui est actuellement connu sur la biochimie, l’innocuité, les activités pharmacologiques (mécaniquement) et les applications cliniques du curcuma. En bref, la curcumine est considérée comme le constituant fondamental du rhizome de curcuma moulu. 

Le curcuma possède plusieurs activités biologiques, notamment des effets anti-inflammatoires, antioxydants, anticancéreux, antimutagènes, antimicrobiens, antiobésité, hypolipidémiants, cardioprotecteurs et neuroprotecteurs.

Ces activités pharmacologiques signalées font du curcuma une option importante pour la poursuite de la recherche clinique. En outre, il y a une discussion sur sa sécurité et sa toxicité.

1. Introduction

Les aliments fonctionnels ont été traditionnellement utilisés à des fins médicinales à travers l’histoire [ 1 , 2 ]. Au cours des dernières décennies, il y a un intérêt croissant pour la recherche sur les aliments fonctionnels et les compléments alimentaires pour différentes maladies [ 3 – 6 ].

Le curcuma est l’un des aliments fonctionnels les plus étudiés [ 7 ]. Le curcuma ( Curcuma longa L. ; syn. : Curcuma domestica Valeton) appartient à la famille des Zingibéracées et est largement cultivé dans les régions tropicales d’Asie [ 8].

Les noms alternatifs fréquemment utilisés pour le curcuma sont la racine de curcuma et la racine jaune. Il atteint généralement une hauteur de 3 à 5 pieds et a des feuilles oblongues avec des fleurs jaunâtres en forme d’entonnoir.

Le Curcuma longa peut être cultivé dans diverses situations environnementales à une température de 20–35°C avec des précipitations annuelles de 1500 mm. Il pousse dans des sols sablonneux ou argileux bien drainés, ayant un pH de 4,5 à 7,5 avec un bon état organique, où il s’épanouit remarquablement [ 9 ].

Le curcuma a une longue antiquité pour son utilisation comme épice dans les cuisines des pays asiatiques et aussi dans d’autres domaines, dans le monde. Par exemple, il est connu sous le nom de Zard choobe en persan. Il rehausse la saveur et améliore la tonalité de couleur des aliments comme le riz, le yogourt et le poulet.

Cependant, les consommateurs préfèrent l’utiliser avec d’autres épices pour enrichir la saveur. Plusieurs communautés à travers le monde utilisent le curcuma et ses fractions variantes pour formuler certains médicaments traditionnels pour soigner les maladies humaines, en particulier en Chine, en Inde, en Iran et en Indonésie.

Le curcuma a longtemps été utilisé comme tonique. Il est également utilisé pour une grande variété de maladies, notamment la dyslipidémie, les troubles de l’estomac, l’arthrite et les maladies hépatiques [ 10 – 12].

La curcumine (1,7-bis(4-hydroxy-3-méthoxyphényl)-1E,6E-heptadiène-3,5-dione ou diferuloyl méthane) est un polyphénol dérivé du curcuma. La curcumine est une teinture jaune, qui peut être obtenue à partir du rhizome de la plante [ 13 ].

La couleur jaune du curcuma est due à l’existence de la curcumine, qui se compose de trois principaux complexes curcuminoïdes : la curcumine I, la curcumine II et la curcumine III [ 14 ].

La partie racine déshydratée du curcuma contient jusqu’à 8% de curcumine [ 15 ]. La curcumine est insoluble dans l’eau et l’éther, mais elle a la capacité de se disperser dans l’éthanol et d’autres solvants organiques [ 16].

Le diferuloylméthane et les huiles volatiles sont les autres principaux ingrédients actifs du curcuma.

Le curcuma a été mentionné pour avoir de nombreux effets biologiques, notamment une activité anti-inflammatoire, antimicrobienne et antitumorale, des propriétés antioxydantes et hypolipidémiantes [ 17 – 21 ]. En outre, le curcuma a également été signalé comme agent protecteur contre divers cancers.

La figure 1 représente une vue schématique des attributs médicinaux du curcuma concernant certains des mécanismes les plus importants. Il a été prouvé que la curcumine (en tant que principal ingrédient actif du curcuma) est un puissant remède naturel contre le processus d’inflammation et d’oxydation, permettant ainsi d’être utilisée comme outil protecteur pour la prévention du cancer [ 22 – 27].

De plus, l’huile de curcuma contient des acides gras essentiels présentant des activités antifongiques, antimutagènes et antibactériennes [ 28 , 29 ].

 

 

Dans la revue actuelle, la valeur nutritionnelle, les produits les plus utilisés du curcuma et sa biochimie sont brièvement discutés.

De plus, il y a eu une tentative non seulement de mettre en évidence le potentiel anticancéreux du curcuma et de ses composants, mais aussi de discuter d’autres activités pharmacologiques par des détails mécanistiques, des applications cliniques et la sécurité du curcuma.

 

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2. Composition nutritionnelle

Le curcuma est une riche source de glucides et de fibres. De plus, il contient des protéines et des graisses, mais il ne contient pas de cholestérol. De plus, il contient de la pyridoxine, de la vitamine C, du potassium, du calcium, du magnésium et du phosphore en quantités appropriées, ce qui en fait l’un des produits alimentaires naturels riches en nutriments. Le tableau 1 présente la brève composition nutritionnelle du curcuma [ 30 ].

3. Principaux produits

Le tableau 2 montre brièvement les produits largement utilisés du curcuma et leurs brèves descriptions et utilisations dans la vie quotidienne [ 31 ].

 

4. Constituants moléculaires

Le curcuma a de nombreux constituants moléculaires, chacun possédant une variété d’activités biologiques. Par exemple, il existe au moins 20 molécules antibiotiques et 14 de ses constituants ont une activité préventive connue contre le cancer.

De plus, 12 de ses molécules sont antitumorales et les 12 autres molécules ont des effets anti-inflammatoires. Il contient également au moins 10 constituants moléculaires aux propriétés antioxydantes. Au total, 326 activités biologiques du curcuma sont identifiées.

Trois des constituants largement étudiés dans le curcuma sont les curcuminoïdes alcaloïdes de couleur or, à savoir la curcumine, la bisdéméthoxycurcumine et la déméthoxycurcumine. La figure 2 montre les métabolites naturels de la curcumine.

 

5. Anticancer, les perspectives

À l’époque préhistorique, C. longa a été utilisé pour la gestion de nombreuses maladies [ 32 , 33 ]. Le curcuma et son ingrédient peuvent être considérés comme des composés phytochimiques multicibles pour le traitement du cancer.

Par exemple, l’apoptose, l’autophagie et l’arrêt du cycle cellulaire peuvent être affectés par leur utilisation [ 34 ]. Il y a tellement de voies de signalisation (par exemple, p53, Ras, phosphoinositide 3-kinase, AKT, Wnt/ β- caténine et cible mammifère de la rapamycine) qui sont des cibles anticancéreuses de la curcumine [ 35 , 36 ].

De plus, la régulation de l’expression du réseau de microARN est modifiée par le curcuma [ 37]. Il est à noter que l’activité des histones désacétylases est inhibée par la curcumine, selon des études in vitro et in vivo [ 38 ].

5.1. Cancer colorectal

Ces derniers temps, le cancer colorectal (CCR) est devenu un problème de santé universel alarmant. Les données montrent que l’obésité et ses troubles métaboliques associés sont liés à la carcinogenèse colorectale. De nombreux mécanismes biologiques sur la relation entre l’obésité et la progression du CCR ont été établis.

La résistance à l’insuline et l’altération du facteur de croissance analogue à l’insuline-1 (IGF-1) contribuent à la carcinogenèse colorectale liée à l’obésité [ 39 , 40 ]. Il est également noté que le niveau de facteur de nécrose tumorale- α (TNF- α ) augmente dans le tissu adipeux, ce qui est associé à la stimulation de l’endossement tumoral et au développement de la cancérogenèse [ 41].

La disproportion des adipocytokines et l’inflammation chronique liée à l’obésité augmentent les risques de CCR. La curcumine pourrait être un remède opportun dans la prévention du CCR chez les personnes obèses. En fait, il stimule AMP-kinase activée en diminuant l’apparition de la protéine COX-2 et refoule le facteur – nucléaire κ B (NF- de B) L’action sur la muqueuse du côlon.

La curcumine diminue également la concentration de leptine dans le sérum qui augmente à l’inverse le niveau d’adiponectine [ 42 ]. Selon une autre étude, le poloxamère 407 peut être utilisé comme polymère pour l’expansion du système de libération de médicaments colorectaux pour les curcuminoïdes dans le traitement du CCR [ 43 ].

Curcuma effectue antitumorale et anti – cancéreux fonctions par l’inhibition de NF – kB de la mise en place de B et la régulation négative de NF – de produits de gène lié à B-associés à l’ endurance, la propagation, et les métastases des cellules cancéreuses.

L’épice censure le début du transducteur de signal et de l’activateur de la transcription 3 (STAT3) et stimule les récepteurs de la mort. En outre, le curcuma améliore la création d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) et diminue l’expansion des lignées cellulaires tumorales. De plus, le curcuma augmente la sensibilité des cellules tumorales à la capécitabine et au taxol (médicaments chimiothérapeutiques).

Il soumet également NF- κActivation B initiée par l’activateur du récepteur du facteur nucléaire-kappa B ligand (RANKL), qui peut être associée à la répression de l’ostéoclastogenèse. Par conséquent, le curcuma peut efficacement entraver la prolifération des cellules tumorales en supprimant les voies NF- κ B et STAT3 [ 44 – 46 ]. De plus, le curcuma peut réussir à relever le défi de la multirésistance aux médicaments du CRC induite par la glycoprotéine P, comme cela a été démontré in vitro et in vivo [ 47 ].

5.2. Cancer rénal

L’ exposition à long terme d’une lignée de cellules de rein humain à 10  μ M curcumine modifie le courant de chlorure de gonflement activé d’une manière dose-dépendante. L’application curcumine induit l’apoptose dans les cellules rénales humaines et stimule l’apparition d’une sous – population de cellules avec un volume amplifié à une concentration de 5,0 à 10  μ M.

De même, 50  μ M curcumine initie l’ apoptose et agrandit la taille des cellules d’adénocarcinome colorectal. L’arrêt du cycle cellulaire pourrait être la raison qui augmente la taille de la lignée cellulaire après exposition à la curcumine [ 48 ].

5.3. Cancer Hépatique

Dans une autre recherche, Yu et ses collègues ont étudié les mécanismes moléculaires de l’induction de l’apoptose dans les cellules d’hépatome humain SMMC-7721. Ils ont rapporté que la curcumine empêche sensiblement la croissance des cellules SMMC-7721 en induisant l’apoptose par la modulation de bax/bcl-2 [ 49 ].

Il semble que la curcumine cible le point de contrôle de l’assemblage du fuseau pour initier l’apoptose dans les cellules ayant une concentration plus élevée de cycle de division cellulaire phosphorylé 27 (CDC27). La phosphorylation de CDC27 est en fait le mécanisme par lequel la curcumine exerce son effet anticancéreux. La curcumine provoque la mort cellulaire en stimulant la voie apoptotique et en inhibant la croissance et la prolifération cellulaires [ 50 ].

5.4. Cancer des os

Dennis et ses collègues ont démontré une nouvelle lucarne dans le traitement par fusion en exploitant un analogue synthétique du composé naturel pancratistatine avec la curcumine, pour la gestion de l’ostéosarcome [ 51 ].

Bien que la curcumine ait de fortes propriétés antiprolifératives et anti-inflammatoires, sa faible solubilité dans l’eau limite ses utilisations.

Une étude contrôlée a décrit la préparation et la caractérisation de la nanocurcumine à l’aide d’acide poly-lactique-co-glycolique. Il semble que la solubilité dans l’eau et l’activité antitumorale de la formulation nanoparticulaire mentionnée se soient considérablement améliorées [ 52 ].

5.5. Cancer du poumon

Le curcuma longa est actuellement marqué pour posséder des actions d’inhibition de tumeur non seulement in vitro mais aussi in vivo. Il a été prouvé que la curcumine peut faire progresser la tumeur en empêchant l’efficacité du docétaxel dans le cancer du poumon. De même, l’administration synchronisée de curcumine et de docétaxel entraîne une légère toxicité pour les tissus normaux ainsi que pour la moelle osseuse et le foie [ 53 ].

5.6. Sang et autres cancers

De plus, la curcumine est capable de réprimer la croissance de divers types de cellules malignes avec les cellules de lymphome. Le traitement des lignées cellulaires du lymphome de Burkitt avec de la curcumine en association avec des rayonnements ionisants (IR) indique que l’application de curcumine augmente la sensibilité des cellules de lymphome à l’apoptose déclenchée par IR et améliore l’arrêt de la phase G2/M dans le cycle cellulaire [ 54].

Par conséquent, une régulation négative a été notée dans la protéine anti-apoptotique Bcl-xL, qui modifie le cycle cellulaire. L’initiation de l’arrêt de la phase G2/M (par la curcumine) s’est avérée liée à une réduction évidente de l’expression de la protéine cycline A, cycline B et kinase 1 dépendante de la cycline.

En outre, l’induction de l’apoptose par la curcumine est accompagnée d’une régulation à la hausse de l’expression de la protéine Bax et d’une régulation à la baisse de la quantité de protéine Bcl-2, ce qui entraîne un dysfonctionnement des mitochondries.

Par conséquent, cela conduit à la libération du cytochrome c et à l’activation séquentielle de la caspase-9 et de la caspase-3 dans les cellules du carcinome nasopharyngé-TW 076.

Par conséquent, il semble que les voies dépendantes des mitochondries et du facteur inducteur de l’apoptose caspase-3 soient les figures fondamentales de l’arrêt de phase G2/M et de l’apoptose cellulaire par la curcumine [ 55].

La curcumine également sensiblement réduit la translocation nucléaire de p65 et I cytoplasmique κ B de la dégradation. La survivine et l’hexokinase II ont tendance à diminuer par le prétraitement à la curcumine. Le traitement combiné de la curcumine et de la L-asparaginase (L-ASP) initie l’apoptose en activant divers membres des protéases à cystéine (caspase-8 et caspase-9/3) ainsi qu’en activant le système de détoxification de phase I.

La curcumine agit en synergie avec le L-ASP chez les patients atteints d’un cancer du sang et de la moelle osseuse [ 56 – 58]. De plus, la curcumine diminue considérablement la propagation des maladies résistantes à la castration et des lignées cellulaires de léiomyosarcome humain et interrompt la croissance cellulaire du léiomyosarcome utérin en ciblant la cible AKT-mammifère de la voie de la rapamycine pour la réticence [ 57 , 59 ].

La curcumine en quantités appréciables diminue les cellules T, tandis qu’une petite quantité de curcumine améliore les cellules T extraites de souris porteuses de la tumeur 3LL.

Par conséquent, les cellules T CD8+ amplifiées ont montré une amélioration de la décharge et de la propagation d’ IFN- γ , en particulier contre les cellules tumorales 3LL ; tous ces résultats aboutissent à l’accomplissement de la capacité d’inhibition de la tumeur [ 60 , 61 ].

L’étude concernant les actions antiprolifératives des composants du curcuma sur les lignées cellulaires cancéreuses humaines, y compris MDA-MB-231, MCF-7 et HepG2 et les actions immunomodulatrices des turmérones sur les cellules mononucléées du sang humain a indiqué que l’alpha-turmérone et les curcuminoïdes suppriment sensiblement la production de cellules cancéreuses.

Une amélioration de la propagation des cellules mononucléées du sang périphérique et de la constitution des cytokines a été notée après l’application d’alpha-turmérone et de aromatique-turmérone [ 62 ].

Comme mentionné dans l’introduction, la curcumine possède de nombreuses propriétés pharmacologiques mais sa solubilité réduite dans l’eau limite son utilisation clinique.

Par conséquent, la préparation de curcumine dans des systèmes de nanosupports améliore sa pénétration dans les tissus. Par exemple, les nanocapsules chargées de curcumine diminuent considérablement le volume tumoral [ 63 ].

 

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6. Activité antioxydante et anti-inflammatoire

Récemment, une attention particulière a été accordée au curcuma en raison de ses activités antioxydantes qui sont exercées par le piégeage direct des radicaux oxygène et la stimulation des réponses antioxydantes par l’activation du facteur 2 lié au facteur nucléaire érythroïde 2 (Nrf2).

Cette caractéristique, outre les résultats favorables sur la fonction endothéliale et l’état inflammatoire du tissu et du plasma, a indiqué qu’elle était potentiellement utile pour le traitement de la microangiopathie diabétique [ 63 ]. 

Les composants bioactifs présents dans l’huile volatile de curcuma comprennent la tumerone qui serait efficace contre la cancérogenèse. L’enquête précédente a indiqué que le curcuma avait un potentiel antioxydant distinctif [ 64]. La curcumine a éliminé l’oléorésine de curcuma qui est la ressource pour la production de curcumine et contient de l’huile, de la résine et de la curcumine non extractible.

Au cours d’une étude en laboratoire, diverses fractions et l’huile de curcuma ont présenté une capacité antimutagène et antioxydante considérable [ 28 ]. La curcumine à une concentration de 200 mg/kg de poids corporel de rats femelles Wistar a sensiblement réduit les dommages oxydatifs dans l’hippocampe des rats exposés au parathion, un pesticide organophosphoré; ainsi, c’est une alternative pour prévenir les dommages neurodégénératifs après une exposition aux pesticides [ 65 ].

De plus, il a été rapporté que l’extrait de curcuma possède une forte activité antioxydante, comme le montrent les tests ABTS et DPPH.

La capacité antioxydante du curcuma a entraîné une diminution des niveaux de prostaglandine E2 (en tant que marqueur du stress oxydatif) dans les cellules HepG2 [ 66 ]. La curcumine est également utile pour augmenter la durée de vie de Caenorhabditis elegans en réduisant les ROS intracellulaires et la lipofuscine au cours du vieillissement [ 67 ].

Des recherches antérieures menées pour examiner la capacité du curcuma à protéger contre les dommages causés par le plomb aux cellules de l’hippocampe de rats Wistar mâles ont démontré qu’il empêchait largement la peroxydation lipidique due à l’exposition à des métaux lourds toxiques.

La réaction entre la curcumine et les métaux (cadmium et plomb) a entraîné la formation de composés complexes qui ont montré l’efficacité de la curcumine à lier les métaux [ 68 ].

Il est à noter que la curcumine altère le rôle neuroendocrinien du système nerveux central, réduisant ainsi les troubles chroniques induits par le stress. Les traitements à la curcumine atténuent la réaction d’anxiété en raison de sa capacité à empêcher les neurones en modifiant la fabrication d’oxyde nitrique et l’expression du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) [ 69 ].

En fait, le curcuma possède des propriétés anti-inflammatoires importantes, principalement via Wnt/ β ‐caténine, le facteur nucléaire-kappa B (NF- κ B) (éventuellement par blocage de la réponse primaire de différenciation myéloïde 88 et récepteur de type péage 4/NF- κ signal B [ 70 ] et régule à la baisse l’expression de l’ARNm de NF- κ B-p65 [ 71 ]), et les voies des protéines kinases activées par les mitogènes, ainsi que par le rôle modulateur épigénétique et la régulation redox [ 72 ].

Une autre recherche récente a montré l’effet inhibiteur de la curcumine sur l’activation de l’inflammasome de la protéine 3 contenant les domaines NACHT, LRR et PYD [ 73]. De plus, il semble que le transducteur de signal et les activateurs du récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes- γ (PPAR γ ) et de la transcription-3 soient modulés par la supplémentation en curcuma [ 74 ].

Une étude récente a expliqué son action anti-inflammatoire par la répression de la phosphorylation des kinases I κ B α et β et de la kinase N-terminale c-Jun [ 75 ].

D’autres scientifiques ont expliqué que l’obstruction de la mobilisation du Ca 2+ induite par l’activation des lymphocytes T (IC50 = ∼12,5  μ M) est un autre mécanisme possible expliquant la capacité anti-inflammatoire et immunosuppressive de la curcumine.

Ils sont également d’avis que le même mécanisme empêche l’activation du facteur nucléaire des lymphocytes T activés (NFAT) et l’expression des cytokines régulées par le NFAT. De plus, la curcumine peut agir en synergie avec la CsA pour améliorer l’action immunosuppressive.

De plus, comme le Ca 2+ est également le messager vital de la voie de signalisation NF- κ B induite par le TCR , il fournit un autre mécanisme par lequel la curcumine supprime l’ activation de NF- κ B [ 76]. Une revue systématique a révélé que la curcumine peut exercer son effet anti-inflammatoire en modifiant plusieurs cytokines pro-inflammatoires (par exemple, TNF- α , IL-6 et IL-8) dans une cohorte physiquement active [ 77 ].

L’action mentionnée a également été observée dans un modèle in vitro d’inflammation intestinale. En plus de cela, l’effet protecteur du curcuma sur l’épithélium intestinal peut être prometteur pour les patients atteints de maladie inflammatoire de l’intestin [ 78 ].

En outre, il a été démontré que le curcuma abaisse significativement le niveau de protéine C réactive à haute sensibilité (en tant que protéine de phase aiguë) dans un certain nombre d’essais cliniques [ 79 , 80 ].

En outre, le rôle de la curcumine dans les cellules stromales endométriotiques ectopiques humaines isolées des femmes atteintes d’endométriose a été étudié. Il a été noté que le traitement des cellules stromales endométriotiques avec de la curcumine indiquait une répression notable de l’expression de l’ARNm d’ICAM-1 et de VCAM-1.

La curcumine diminue également considérablement la surface cellulaire initiée par le TNF- α et l’émergence d’ICAM-1 et de VCAM-1. De plus, l’application de curcumine sur les cellules stromales endométriotiques réduit clairement la décharge initiée par le TNF- α d’IL-6, IL-8 et la protéine chimiotactique des monocytes-1 (MCP-1). En outre, la curcumine inhibe le début du facteur de transcription NF- κ B dans les cellules stromales endométriotiques humaines [ 40 ].

Il a été étudié que la curcumine réduit considérablement les lésions du pancréas et améliore considérablement l’expression de PPAR γ .

L’application de curcumine entraîne une modulation de la libération de cytokine TNF- α qui pourrait être une justification possible de sa capacité à atténuer la lésion du pancréas. Ces effets conduisent collectivement à une régulation positive de PPAR γ et à une régulation négative de NF- κ B [ 81 , 82].

Les lésions de la moelle épinière (SCI), y compris les SCI primaires et secondaires, sont dues à des poussées inflammatoires. Cependant, la SCI primaire est la conséquence d’une lésion directe de la moelle épinière, mais une lésion secondaire résulte d’un œdème et d’une ischémie ultérieurs qui conduisent à l’activation de cytokines pro-inflammatoires.

Ces cytokines entraînent l’activation de NF- κ B et créent un obstacle à la réinnervation de la moelle épinière en raison de la gliose. Le curcuma peut inhiber le NF- κ B, et l’administration épidurale de curcumine entraîne une récupération accrue de la SCI sans aucun effet secondaire. Pour cette raison, le traitement à la curcumine peut déchiffrer un nouveau traitement pour les humains atteints de SCI [ 83 ].

En résumé, des preuves scientifiques concluantes sont disponibles, signalant l’efficacité du curcuma et de ses composants/fractions pour traiter les maladies caractérisées par l’oxydation et l’inflammation, justifiant ainsi son utilisation dans les régimes alimentaires.

 

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7. Effets antimicrobiens

Le curcuma peut être un agent antimicrobien alternatif contre les infections bactériennes mortelles [ 84 ]. L’utilisation d’huile essentielle de feuilles de curcuma inhibe considérablement la croissance fongique, ainsi que la production d’aflatoxines B1 et G1.

Bien que la curcumine soit un agent très actif, sa solubilité aqueuse réduite entrave ses applications. La nanocurcumine exerce en fait son action antibactérienne en brisant complètement la paroi cellulaire, entraînant la mort cellulaire [ 85 ].

L’activité antibactérienne de la curcumine contre Acinetobacter baumannii multirésistante augmente sensiblement en présence d’épigallocatéchine gallate (EGCG). La combinaison d’EGCG et de curcumine peut être utilisée en médecine pour éviter ou contrôler les infections à Acinetobacter baumannii [ 86 ].

L’élimination d’ Acanthamoeba castellanii (en tant qu’agent causal de la kératite à Acanthamoeba et de l’encéphalite amibienne granulomateuse) est compliquée car l’enkyste des amibes le rend défiant aux médicaments antiamibiens.

L’activité amibicide des extraits à l’éthanol de plantes variantes, notamment l’arachide, la jonquille de mer et le curcuma, a été évaluée sur les kystes d’ Acanthamoeba castellanii . Les résultats ont confirmé l’effet inhibiteur des extraits sur la duplication des kystes d’ Acanthamoeba . Cependant, l’effet était dépendant du temps et de la dose [ 87 ].

De plus, le rince-bouche au curcuma peut être utilisé avec succès comme méthode d’appoint aux mesures mécaniques de gestion de la plaque pour la prévention de la plaque et de la gingivite. Il convient de noter que le bain de bouche au curcuma entraîne une diminution significative du nombre total de microbes [ 88 ].

Le curcuma entrave la croissance de Bacillus subtilis et d’ Escherichia coli en restreignant l’assemblage de mutants filamenteux sensibles à la température (FtsZ) (protéine cytosquelettique) en réprimant la polymérisation FtsZ [ 89 ].

De plus, Khalafalla et son équipe ont estimé l’activité anticoccidienne de la curcumine. Ils ont rapporté la déconfiguration des sporozoïtes due à l’inflammation et aux ondulations de la membrane cellulaire [ 90 ]. La curcumine réduit également, de manière dose-dépendante, l’infectiosité et la prolifération cellulaire.

Il réprime considérablement la cytotoxicité de Vibrio vulnificus pour les cellules HeLa en inhibant V. vulnificuscroissance. La curcumine réduit à la fois l’adhésion bactérienne et la liaison de la toxine RTX aux cellules hôtes. La curcumine inhibe également l’arrondissement de la cellule hôte et l’agrégation de l’actine. De plus, la curcumine réduit la translocation de NF- κ B induite par V. vulnificus dans les cellules HeLa [ 91 ].

Il convient de noter que la curcumine, en tant qu’ingrédient principal du curcuma, a une large activité antivirale [ 92 ]. Par exemple, il existe plusieurs études sur ses différents mécanismes contre les virus de l’immunodéficience humaine (VIH). Il a été démontré que la curcumine inhibe l’intégrase du VIH-1 [ 93 ].

De plus, ce polyphénol et ses analogues peuvent inhiber l’infection et la réplication des gènes viraux. La protéase du VIH et les kinases associées au VIH (par exemple, la tyrosine kinase) sont inhibées par celles-ci. En outre, la curcumine a un effet synergique avec les médicaments biomédicaux [ 94 ].

Il est à noter que la curcumine inhibe la fonction redox de l’endonucléase 1 apurinique/apyrimidinique-1. Par conséquent, une grande variété de gènes et de voies sont affectées. Il a été découvert que la curcumine peut inhiber la réplication de l’herpèsvirus associée au sarcome de Kaposi, puis contrôler les processus pathologiques qui en résultent (par exemple, l’angiogenèse) [ 95 ].

Il existe un certain nombre de recherches sur l’activité anti-grippale des constituants biologiques du curcuma [ 96 ]. Il peut combattre le virus de la grippe A (IAV) via l’inhibition de son adsorption et de sa réplication [ 97 ]. De plus, la curcumine peut équilibrer la réponse du système immunitaire grâce à l’inhibition du produit des cytokines inflammatoires locales dans l’infection par l’IAV. De plus, il a un effet modulateur sur la signalisation NF- κ B dans les macrophages.

En conclusion, il peut jouer un rôle protecteur et améliorateur dans les lésions pulmonaires associées à l’IAV [ 98 ].

8. Effets neuroprotecteurs

Il a été rapporté que les composants d’origine végétale fournissent non seulement une neuroprotection, mais gèrent également les voies biochimiques liées aux symptômes de troubles neurodégénératifs qui comprennent des troubles cognitifs, une perte d’énergie/fatigue, des changements d’humeur et de l’anxiété.

De plus, il possède des potentiels neurogènes qui semblent se faire via la stimulation de la prolifération et de la différenciation des cellules souches neurales [ 99 ]. Les plantes et leurs produits ayant des effets neuroprotecteurs pourraient constituer une nouvelle approche thérapeutique pour traiter la maladie de Parkinson (MP) [ 100 , 101 ].

L’ agrégation des αLa protéine -synucléine à haute température est un mécanisme possible qui conduit à la MP. La voie physiologique concernée par l’agrégation déplie le tétramère en monomères piégés cinétiquement qui les arrangent davantage, conduisant ainsi à la formation de corps de Lewy fibrillaires.

Par conséquent, éviter la réassociation des monomères pourrait être une approche thérapeutique utile pour la prévention de la MP. Dans quelques études de recherche, les chercheurs ont signalé la capacité de l’ingrédient du curcuma à se lier à l’- synucléine, empêchant ainsi la protéine de s’agréger et, par conséquent, d’augmenter le taux de réarrangement en un régime plus rapide [ 102 , 103].

Cependant, la plupart des études mettant en évidence les possessions neuroprotectrices du curcuma dans la MP s’appuyaient sur des modèles de rats avec des durées d’étude différentes. Certains de leurs résultats ont montré que le curcuma l’action stimule l’ enzyme de γ – glutamyl ligase cystéine et gardai nitration des protéines et la désintégration des neurones dans le cerveau [ 104 ].

L’apparition du stress oxydatif est une autre préoccupation de la dégénérescence mitochondriale conduisant à la MP. Le curcuma améliore la synthèse du glutathion (GSH) dans les modèles expérimentaux, réduisant ainsi les dommages causés par les radicaux libres et même le stress oxydatif.

Les bio-conjugués de curcumine peuvent jouer un rôle majeur contre le stress oxydatif dans les cellules neuronales dopaminergiques et améliorer la neuroprotection [ 105 ]. La curcumine améliore le BDNF, la phosphor-tyrosine kinase B (TrkB), la phosphore-extracellulaire kinase régulée par le signal et l’AKT. Il a été théorisé que la neuroprotection de la curcumine pourrait être médiée par la voie de signalisation BDNF/TrkB-MAPK/PI-3K-CREB [ 106 ].

La maladie d’Alzheimer (MA) comprend également des réponses inflammatoires chroniques liées à la fois à une lésion cérébrale et à une pathologie liée à la bêta-amyloïde. Il a été démontré que le stress oxydatif et le métabolisme des protéines en détresse et leur interaction sont au cœur de la pathogenèse de la MA [ 107 ].

L’extrait de curcuma pourrait être une source potentielle pour la prévention de la MA [ 108 ]. Le cerveau des patients atteints de MA subit de nombreuses modifications (c.-à-d. distraction de la synthèse des protéines, privation de protéines et réponse déséquilibrée au choc thermique (HSR)). 

Le HSR est responsable de la protection des cellules contre divers stress. L’utilisation de la curcumine pourrait être une approche diététique utilisée pour réduire les lésions oxydatives et la pathologie amyloïde liées à la MA ; ainsi, il pourrait être un outil puissant dans la prévention de la MA [ 107109].

L’encapsulation de composants bioactifs retient l’attention des chercheurs en raison de leur meilleure efficacité revendiquée. Dans une étude, les chercheurs ont évalué la cytotoxicité de nanoparticules encapsulées de curcumine (Nps-Cur).

Ils étaient d’avis que les cellules de neuroblastome humain SK-N-SH exposées à Nps-Cur présentaient le moins de signes de toxicité. Par conséquent, Nps-Cur peut être une bonne option pour fournir une neuroprotection aux patients souffrant de MA [ 110 ].

L’ischémie cérébrale est liée aux cellules positives amplifiées TdT-mediated dUTP nick-end marquage (TUNEL) dans les secteurs du cerveau représentant la désintégration de l’ADN.

Le traitement à l’huile de curcuma peut être utile pour réduire les isoformes de l’oxyde nitrique synthase (NOS) et le déclin notable du nombre de cellules apoptotiques au cours de l’ischémie cérébrale [ 111 ].

En outre, la curcumine réduit l’expression de l’ARNm et de la protéine de la chimiokine CCL2 induite par les lipopolysaccharides dans les cellules C6 [ 112 ]. Les formulations de curcumine solubles dans l’eau (50-200 mg/kg) réduisent la période de sérénité et augmentent les niveaux de sérotonine et de dopamine dans les tissus cérébraux.

En conséquence, ces préparations de curcumine pourraient être une nouvelle opportunité pour les modifications des neurotransmetteurs et le traitement de la dépression mentale [ 113 ].

Enfin, il existe plusieurs études sur l’effet neuroprotecteur du curcuma dans les lésions cérébrales traumatiques. Les résultats ont montré cet effet par une diminution du stress oxydatif et un œdème cérébral, une augmentation du taux de BDNF, une protection des protéines synaptiques et des mitochondries et une activation microgliale.

En outre, il a été montré qu’elle peut diminuer en IL-6, TNF – α , IL-1 β , et MCP-1 et d’ améliorer récepteur de type Toll 4 et l’ expression de l’ aquaporine-4 [ 114 ]. De plus, l’activation de la voie Nrf2 est l’un des mécanismes les plus importants concernant cette action [ 115 ].

8.1. Effets sur le syndrome métabolique, les troubles connexes et les maladies cardiovasculaires

Il existe plusieurs revues systématiques récentes sur les effets de la curcumine chez les patients atteints de syndrome métabolique et de troubles apparentés. Comme l’ont montré les résultats de la méta-analyse, il y a une amélioration significative concernant une grande variété d’indices tels que la glycémie à jeun, l’indice de résistance à l’insuline (c’est-à-dire HOMA-IR), l’hémoglobine glyquée (c’est-à-dire HbA1c), les triglycérides, la leptine, l’adiponectine , cholestérol total, pression artérielle diastolique, indice de masse corporelle et poids.

Cependant, il semble que sa consommation ne soit pas associée à une modification significative de la pression artérielle systolique, du taux de cholestérol à lipoprotéines de basse densité et du rapport hanches. Il convient de noter qu’il existe des divergences concernant son effet sur le cholestérol à lipoprotéines de haute densité et le tour de taille [ 116 – 118 ].

En fait, la supplémentation en extrait de curcuma exerce des effets anti-obésité en contrôlant le poids corporel, la masse grasse, les lipides sériques et les lipides hépatiques. De plus, la lipolyse activée par la voie de la protéine kinase A pourrait être une autre voie possible [ 119 ].

La supplémentation en formulation lécithinisée de curcumine chez les patients diabétiques (à la dose de 1 g/jour) a mis en évidence une diminution du flux cutané à la surface du pied, une amélioration de la microangiopathie, une réduction importante du score d’œdème et une progression ultérieure dans la réaction veino-artériolaire [ 120 ].

De plus, l’extrait de curcuma à la dose de 100 à 300 mg/kg de poids corporel de sujets hypercholestérolémiques a montré des progrès considérables dans la vaso-relaxation. Les niveaux d’enzymes antioxydantes, y compris la superoxyde dismutase et les peroxydes de glutathion, ont augmenté chez les sujets nourris avec un régime contenant également de l’extrait de curcuma [ 121 ].

La séparation des curcuminoïdes entraîne également la formation d’oléorésine usée de curcuma (SOT) qui est une autre fraction signalée pour certains avantages pour la santé. Le SOT enrichi en curcuminoïdes (17,5%) peut contenir efficacement l’enzyme de conversion de l’angiotensine et l’oxydation des lipoprotéines de basse densité. De même, la fraction enrichie en curcuminoïdes peut réduire le risque d’hypertension et de maladies cardiovasculaires [ 122 ].

Différentes épices, dont le curcuma, ont un rôle incontournable dans la prévention et le traitement des maladies cardiovasculaires. La modulation des voies migratoires, prolifératives et hypertrophiques, la signalisation prohypertrophique et les capacités de prolifération des fibroblastes cardiaques sont quelques-uns des aspects mécanistiques de sa protection cardiovasculaire. De plus, il peut établir un équilibre entre la synthèse et la dégradation des composants de la matrice extracellulaire [ 123 – 125 ].

Il existe de nombreuses recherches précliniques sur l’utilisation du curcuma pour une grande variété de maladies cardiovasculaires telles que l’infarctus du myocarde, l’insuffisance cardiaque, l’hypertrophie cardiaque, l’athérosclérose, les accidents vasculaires cérébraux, l’anévrisme de l’aorte abdominale, la cardiotoxicité induite par les médicaments, la cardiomyopathie et les problèmes cardiovasculaires liés au diabète sucré.

En outre, il existe un certain nombre d’essais cliniques sur l’efficacité de la curcumine sur les facteurs de risque cardiovasculaire [ 126 – 128 ].

De plus, le curcuma et la curcumine ont des effets antidotes bien connus contre la toxicité cardiovasculaire induite par des agents naturels et chimiques. Des rapports scientifiques ont suggéré leurs rôles bénéfiques dans les toxicités de la streptozotocine, du méthotrexate, de la doxorubicine, de la ciclosporine A, du cadmium, de l’isoprotérénol, du peroxyde d’hydrogène, de la nicotine, des particules d’échappement diesel, de l’hydroperoxyde de tert-butyle et du cyclophosphamide [ 129 , 130 ].

 

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9. Sécurité et toxicité

Le curcuma et ses constituants ont été examinés dans de nombreuses recherches pour leur innocuité par le biais d’études in vitro, d’études animales et d’essais cliniques. Selon une revue complète sur ce sujet, l’administration de poudre/extrait standardisé de curcuma et de curcumine par voie orale n’a révélé aucun effet secondaire ou toxicité significatif pour les animaux.

De plus, des études de culture cellulaire ont montré que « la curcumine a un effet antiprolifératif dans les cellules normales et peut réduire la viabilité cellulaire.” Cependant, il n’y a eu aucun rapport sur la mutagénicité et la génotoxicité. Il semble que l’utilisation orale du curcuma et de la curcumine chez l’homme soit sans danger, même à des doses extraordinaires. Des démangeaisons, une rougeur de la langue, une tachycardie et des troubles gastro-intestinaux (p. ex., flatulences, diarrhée, nausées et constipation) ont été signalés dans une faible proportion de cas.

Il convient de noter qu’il existe plusieurs problèmes concernant la biodisponibilité de la curcumine orale. Cependant, ses formulations intraveineuses ont une plus grande absorption. Par conséquent, la curcumine intraveineuse doit être administrée à des doses plus faibles que l’utilisation orale [ 131 ].

Il convient de noter que la curcumine peut provoquer certains types d’altération pharmacocinétique des médicaments cardiovasculaires, des antibiotiques, des antidépresseurs, des médicaments chimiothérapeutiques, des anticoagulants et des antihistaminiques. Par conséquent, son utilisation concomitante avec certains médicaments conventionnels doit être effectuée avec prudence [ 132 ].

L’utilisation orale de curcuma et de curcumine devrait être considérée comme sûre pendant la grossesse, selon des études animales. Cependant, il existe un rapport indiquant que la curcumine orale d’environ 1000 mg/kg de poids corporel peut entraîner une légère réduction du gain de poids chez les poussins de la génération F2 [ 131 ].

En ce qui concerne l’application des technologies d’administration de médicaments pour améliorer la biodisponibilité du curcuma, la sécurité de ces formulations modernes doit être discutée. Par exemple, l’utilisation de supports ou de tensioactifs comme stratégie d’amélioration de la biodisponibilité peut rendre les produits toxiques [ 133 ]. En outre, certaines des nanoparticules métalliques inorganiques (par exemple, les nanoparticules d’or-curcumine) sont hautement toxiques [ 84 ].

Cependant, la plupart de ces nouveaux produits semblent sûrs. La formulation de particules de curcumine lipidique solide n’a montré aucun effet indésirable chez les patients atteints d’ostéosarcome et les personnes en bonne santé [ 134 ].

Le système d’administration de poly(N-isopropylacrylamide), en tant qu’autre nouveau système qui transporte les curcuminoïdes vers le cerveau par voie nasale, n’a montré aucune toxicité [ 135 ]. Les nanoparticules dipeptidiques de curcumine sont également sans danger. Dipeptide est synthétisé à partir des acides aminés α , β -déhydro phénylalanine et la méthionine, qui sont sans danger et capable d’être décomposé dans la nature [ 136 ]. Les nouveaux analogues de la curcumine sont une autre option récemment utilisée en médecine. Selon des études in vivo, ils n’ont montré aucune toxicité [ 137].

De plus, les nanoparticules d’albumine sérique humaine chargée de curcumine n’ont montré aucune toxicité lors d’une utilisation intraveineuse dans les modèles de xénogreffe tumorale HCT116 [ 138 ]. Dans certains cas, la formulation modernisée de la curcumine semble être plus sûre que les formulations conventionnelles.

Les résultats d’une étude sur une nouvelle curcumine injectable par voie intraveineuse ont révélé que les lapins du groupe nanosuspension de curcumine développaient des risques d’irritation locale et de phlébite et une hémolyse érythrocytaire moindre que ceux du groupe solution de curcumine [ 139 ].

10. Conclusion

La partie la plus largement utilisée du curcuma est sa racine, comprenant des charges de composés phytochimiques, de vitamines et de minéraux, très bénéfiques pour le traitement de diverses maladies humaines. Il semble que le curcuma soit une plante médicinale généralement sans danger.

Cependant, son utilisation pendant la grossesse et l’allaitement et chez les patientes présentant une insuffisance hépatique et rénale doit être évaluée de manière critique. De nombreux produits sont extraits du curcuma.

Son composant le plus actif, la curcumine, suivi d’autres composants importants, notamment les curcuminoïdes atlantone, diméthoxycurcumine, diarylheptanoïdes, tumerone et curcumine flavonoïde (diferuloylméthane) possède des propriétés antimicrobiennes, anti-inflammatoires et antioxydantes qui procurent son effet protecteur contre différents types de lésions cellulaires.

De plus, le curcuma et ses constituants fournissent non seulement une neuroprotection, mais modulent également la pathologie de maladies neurologiques telles que les maladies de Parkinson et d’Alzheimer. Il a également été bien documenté pour être un outil efficace contre divers types de cancers. De plus, il existe plusieurs recherches sur ses effets contre le syndrome métabolique.

En résumé, on pourrait conclure que le curcuma et ses composants sont recommandés dans les régimes alimentaires pour lutter contre une grande variété de maladies.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour une meilleure compréhension et un meilleur jugement sur ses utilisations dans la pratique clinique. En outre, en ce qui concerne la biodisponibilité de ses constituants et les systèmes d’administration de médicaments, il est suggéré de développer des formulations modernes (par exemple, des nanoparticules, des liposomes et des microsphères) et d’évaluer leur efficacité.

Il a également été bien documenté pour être un outil efficace contre divers types de cancers. De plus, il existe plusieurs recherches sur ses effets contre le syndrome métabolique. En résumé, on pourrait conclure que le curcuma et ses composants sont recommandés dans les régimes alimentaires pour lutter contre une grande variété de maladies.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour une meilleure compréhension et un meilleur jugement sur ses utilisations dans la pratique clinique. En outre, en ce qui concerne la biodisponibilité de ses constituants et les systèmes d’administration de médicaments, il est suggéré de développer des formulations modernes (par exemple, des nanoparticules, des liposomes et des microsphères) et d’évaluer leur efficacité. Il a également été bien documenté pour être un outil efficace contre divers types de cancers.

De plus, il existe plusieurs recherches sur ses effets contre le syndrome métabolique. En résumé, on pourrait conclure que le curcuma et ses composants sont recommandés dans les régimes alimentaires pour lutter contre une grande variété de maladies.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour une meilleure compréhension et un meilleur jugement sur ses utilisations dans la pratique clinique. En outre, en ce qui concerne la biodisponibilité de ses constituants et les systèmes d’administration de médicaments, il est suggéré de développer des formulations modernes (par exemple, des nanoparticules, des liposomes et des microsphères) et d’évaluer leur efficacité. on pourrait conclure que le curcuma et ses composants sont recommandés dans les régimes alimentaires pour lutter contre une grande variété de maladies.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour une meilleure compréhension et un meilleur jugement sur ses utilisations dans la pratique clinique. En outre, en ce qui concerne la biodisponibilité de ses constituants et les systèmes d’administration de médicaments, il est suggéré de développer des formulations modernes (par exemple, des nanoparticules, des liposomes et des microsphères) et d’évaluer leur efficacité.

On pourrait conclure que le curcuma et ses composants sont recommandés dans les régimes alimentaires pour lutter contre une grande variété de maladies. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour une meilleure compréhension et un meilleur jugement sur ses utilisations dans la pratique clinique.

En outre, en ce qui concerne la biodisponibilité de ses constituants et les systèmes d’administration de médicaments, il est suggéré de développer des formulations modernes (par exemple, des nanoparticules, des liposomes et des microsphères) et d’évaluer leur efficacité.

Abréviations

Glossaire : Curcuma longa
TNF- α : Facteur de nécrose tumorale alpha
ABTS : 2,2′-Azino-bis (acide 3-éthylbenzothiazoline-6-sulfonique)
À: La maladie d’Alzheimer
BDNF : Facteur neurotrophique dérivé du cerveau
CDC27 : Cycle de division cellulaire 27
COX-2 : Cyclooxygénase 2
CRC : Cancer colorectal
NF-κB: Facteur nucléaire-kappa B
DPPH : 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyl
EGCG : Gallate d’épigallocatéchine
GSH : Glutathion
HSR : Réponse au choc thermique
ICAM-1 : Molécule d’adhésion intercellulaire 1
IGF-1 : Facteur de croissance analogue à l’insuline-1
L-ASP: L-Asparaginase
MCP-1 : Protéine chimiotactique des monocytes 1
NFAT: Facteur nucléaire des cellules T activées
NF-κB: Facteur nucléaire-kappa B
NOS: Oxyde nitrique synthase
Nps-Cur : Nanoparticules encapsulées de curcumine
Nrf2 : Facteur nucléaire érythroïde 2 lié au facteur 2
PD : la maladie de Parkinson
PPAR γ : Peroxisome proliferator-récepteur – activé γ
RANG : Activateur du récepteur du facteur nucléaire-ligand kappa B
LOUER: Les espèces réactives de l’oxygène
SCI : Lésion de la moelle épinière
SOT : Oléorésine usée de curcuma
TrkB : Tyrosine kinase B
TUNNEL: Étiquetage dUTP médié par TdT
VCAM-1 : Molécule d’adhésion cellulaire vasculaire 1
STAT3 : Transducteur de signal et activateur de transcription 3
RI : Rayonnement ionisant
IL: Interleukine
FtsZ : Mutant filamentant sensible à la température Z
VIH: Virus de l’immunodéficience humaine
IAV : Virus de la grippe A.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les conflits d’intérêts

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêt à déclarer.

 

Remerciements

Les auteurs remercient le département de la bibliothèque, le Government College University Faisalabad (GCUF) et le département informatique de la Commission de l’enseignement supérieur (HEC) pour l’accès aux revues, aux livres et à une base de données précieuse. Les auteurs tiennent également à remercier le professeur N. Shokrpour pour la révision en anglais du manuscrit.

 

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