Numéro |
Thérapie
Volume 61, Numéro 4, Juillet-Août 2006
XXIes Rencontres Nationales de Pharmacologie Clinique de Giens, 16-18 octobre 2005
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Page(s) | 347 - 355 | |
Section | Phytothérapie/Phytotherapy | |
DOI | https://doi.org/10.2515/therapie:2006025 | |
Publié en ligne | 7 février 2007 |
The Interaction of New Plant Flavonoids with Rat Liver Mitochondria: Relation between the Anti- and Pro-oxydant Effect and Flavonoids Concentration
Interaction de nouveaux flavonoïdes d'origine végétale avec la mitochondrie de foie de rat : relation entre les effets anti- et pro-oxydant et la concentration en flavonoïdes
1
Laboratoire de Pharmacologie, Département de Biologie, Université de Jijel, Algérie
2
Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles, Département de Chimie, Université de Constantine, Algérie
3
Laboratoire de Recherche de Substances d'Origine Végétale et de Synthèse, Département de Chimie, Université de Constantine, Algérie
4
Laboratoire de Génie Microbiologique, Département de Biologie, Université de Constantine, Algérie
Corresponding author: lahouelmesbah@yahoo.fr
Received:
19
November
2004
Accepted:
29
March
2005
Flavonoids are polyphenols derivatives of plant origin that possesses a broad range of pharmacological properties, including protection of cells and tissues against the deleterious effects of reactive oxygen species. Their antioxidant activity results from scavenging of free radicals and other oxidizing intermediates, from the chelation of iron or copper ions and from inhibition of oxidases. But a number of studies have found both anti and prooxidant effects for many of these compounds. These reasons prompted us to investigate whether flavonoids compounds alone or combined flavonoids had antioxidant, free radical scavenger and antiapoptotic properties. The investigation was carried in vitro using rat hepatic mitochondria. Respiratory control ratio (RCR), oxygen consumption, adenosine tri phosphate (ATP) synthesis, scavenging action, enzymatic activities of involved complexes, superoxide anion and the release of cytochrome C were measured to assess the mechanisms of action of these drugs. Our data showed that the decrease of RCR induced by high concentrations (0.1 mM and 0.01 mM) of all flavonoids tested was due to a common inhibition of oxidative phosphorylation (State 4) and activation of state 3. At the opposite mitochondrial swelling was slightly induced only by low concentrations (10-8 and 10-9 M) of the flavonoids. They had no effects on the mitochondrial complexes (I to V) activity. Furthermore the mitochondrial membrane potential was not affected by any flavonoids. The effect of flavonoids on superoxide anion generation was variable. All the flavonoids studied acted between 10-4 M and 10-6 M with no effects at lower concentrations. These effects were similar on lipid peroxidation (malondialdehyde [MDA] levels). We remarked a concentration-dependent in the effect of flavonoids since they acted as antioxidant and also as uncoupler at high concentrations, which is a risk for the cells. We conclude that flavonoids extracted from algerian plants have some protecting effects against oxidative stress by protecting the mitochondria.
Résumé
Les flavonoïdes, des polyphénols extraits à partir de plantes, possédent de nombreuses propriétés pharmacologiques protégeant les cellules contre les effets délétères des radicaux libres oxygénés. Leur activité antioxydante résulte de leur capacité à piéger les radicaux libres en complexant les ions fer et cuivre ainsi que par l'inhibition des oxydases. Mais de nombreuses études ont montré que ces substances ont des effets à la fois antioxydants et pro-oxydants. Ces raisons nous ont incité à rechercher et à évaluer les effets antioxydant, le pouvoir piégeur des radicaux libres ainsi que les propriétés antiapoptotiques de ces flavonoides ou de leur association. L'étude a été réalisée in vitro sur des mitochondries isolées de foie de rat. Le contrôle respiratoire (CR), la consommation d'oxygène, la synthèse d'ATP, le pouvoir piégeur des radicaux libres, l'activité enzymatique des complexes mitochondriaux, la production d'anion superoxide ainsi que le relargage du cytochrome C ont été déterminés pour évaluer le mécanisme d'action de ces substances. D'après nos résultats, la diminution du CR observé aux fortes concentrations (0.1 mM et 0.01 mM) de tous les flavonoïdes testés est due à l'inhibition des phosphorylations oxydatives (stade 4) et à l'accélération du stade 3. Cependant le gonflement mitochondrial est modérément induit par des concentrations basses (10-8 M et 10-9 M). Les flavonoïdes n'ont pas d'effets sur les activités enzymatiques des complexes I à V ni sur le potentiel de membrane mitochondrial. Tous les flavonoïdes étudiés n'ont d'effets sur la lipopéroxydation et sur la production d'anion superoxide qu'aux concentrations comprises entre 10-4 M et 10-6 M. Nous remarquons une opposition d'effets des flavonoides qui agissent à la fois comme antioxydants et comme découpleurs à fortes concentrations ce qui est un risque pour les cellules. Nous concluons que les flavonoïdes extraits de plantes algériennes, agissent contre le stress oxydatif par un mécanisme de protection de la mitochondrie.
Key words: flavonoids / mitochondria / oxidative stress / respiratory chain / rat
Mots clés : flavonoïdes / mitochondrie / stress oxydatif / respiration mitochondriale / rat
© Société Française de Pharmacologie, 2006