Objectifs :
- Mettre l’accent sur le problème de résistance aux agents antimicrobiens.
- Illustrer le potentiel antiseptique des plantes médicinales les plus décrites dans la littérature scientifique.
Sommaire :
1-Maladies infectieuses et problème de résistance aux agents antimicrobiens
2-1-Le clou de girofle (Syzygium aromaticum)
2-2-La cannelle (cinnamone cassia)
2-3-La bardane (Arctium lappa L)
2-4-Le thym ( thymus vulgaris )
2-5-Le romarin (Rosmarinus officinalis)
2-6-L’huile essentielle d’arbre de thé (Melaleuca alternifolia)
1-Maladies infectieuses et problème de résistance aux agents antimicrobiens
Selon les chiffres statistiques de l’organisation mondiale de la santé (OMS), la prévalence des maladies infectieuses atteint un chiffre alarmant. Le paludisme touche 300 à 500 millions des cas dans le monde, il est estimé qu’il existe 333 millions des cas des maladies sexuellement transmissibles (syphilis, gonorrhée, chlamydia et trichomonas), 33 millions des cas de VIH/sida, 14 millions des personnes infectées par la tuberculose et 3 à 5 millions des cas de choléra (OMS 2010).
Selon le Center for Disease Control and Prevention (CDC), chaque année environ 48 millions d’épisodes de diarrhée entraînent 128 000 hospitalisations et 3 000 décès dus aux infections gastro-intestinales. Aux États-Unis, le virus de la grippe infecte chaque année de 10 à 40 % de la population mondiale. Sur la base des estimations du CDC, il y avait 59 millions de personnes infectées pendant la pandémie H1N1. En 2020, l’épidémie de COVID-19 était responsable de la mort de 3.8 millions d’individus dans le monde [1].
Avec l’augmentation de la prévalence des maladies infectieuses dans le monde, l’usage incontrôlé et abusif des antibiotiques a provoqué l’apparition des souches résistantes aux antibiotiques. Les bactéries pathogènes comme S. aureus, E. coli, K. pneumoniae, A. baumanii et P. aeruginosa deviennent de plus en plus résistantes aux antibiotiques avec un pourcentage effrayant : 37 %, 27%, 0,35%,45 % et 52 %. Le coût des pertes économiques total lié à la résistance de ces cinq agents pathogènes est estimé de 0,5 milliard de dollars aux États-Unis et de 2,9 milliards de dollars en Thaïlande. Le coût de la résistance bactérienne aux antibiotiques, associé à la consommation d’une unité standard (US) d’antibiotiques, est estimé de 0,1 $ pour les macrolides et 0.7$ pour les quinolones [2].
En Tunisie, la résistance bactérienne des souches de pneumocoques aux pénicillines et aux macrolides est située entre 60 et 70 pourcent et elle est en train d’augmenter d’une façon exponentielle [3]. Pour les virus, la résistance aux antiviraux pose aussi un problème majeur, essentiellement avec les mutations et l’émergence des nouveaux variants d’herpès et d’hépatite B [4].
Certaines espèces fongiques comme C. glabrata, Aspergillus, Scedosporium, Fusarium deviennent de plus en plus résistantes aux agents antifongiques (la famille des Azolés) [5].
La seule solution pour éviter ce grand problème de santé publique consiste à faire des recherches pour inventer des nouveaux agents antimicrobiens efficaces, ou bien tout simplement se procurer des molécules antiseptiques présentes naturellement dans les plantes médicinales dont les effets sont prouvés dans les études in vivo, in vitro et les essais cliniques.
2- Les plantes antiseptiques
Les plantes médicinales citées ci-dessous contiennent des substances actives à effet antibactérien, antivirale et antifongique.
2-1- Le clou de girofle (Syzygium aromaticum)
Le clou de girofle est une plante médicinale qui appartient à la famille des Myrtacées. Les parties utilisées de la plante sont généralement les boutons floraux. En médecine ayurvédique, il est largement utilisé comme épice pour la cuisson d’un plat traditionnel appelé Curry. Il possède un pouvoir antiseptique puissant grâce à la présence d’un principe actif appelé Eugénol, qui représente 18 pourcent de l’huile essentielle. Ainsi que des propriétés anti-oxydantes et anti-inflammatoires grâce à la présence de plusieurs autres principes actifs (kaempferol, biflorin, 5, 7-dihydroxy-2-methylchromone-8-C-β-D-glucopyranoside, orsellinic acid glucoside, myricetin, rhamnocitrin, gallic acid, oleanolic acid, ellagic acid, flavonoides, triglycoside) [6].
Les études in vitro montrent que l’eugénol exerce une activité antibactérienne contre une large variété des bactéries pathogènes, notamment les bactéries à gram positif et à gram négatif [7]. Une étude publiée dans le journal de family medicine a examiné l’effet de l’extrait de clou de girofle sur 221 bactéries à gram négatif qui sont responsables d’infections urinaires et qui produisent les bêta lactamases (responsablent de la résistance à la famille des antibiotiques bêta lactamines). Les résultats ont montré que l’extrait exerce une activité bactéricide chez toutes les bactéries à gram négatif avec une concentration minimale inhibitrice de 0.39 mg/ml.
L’effet de clou de girofle sur les bactéries pathogènes de la cavité buccale a été examiné dans une étude publiée dans le journal of Natural products qui a montré que les composés actifs du clou de girofle exercent une activité anti-bactérienne contre Porphyromonas gingivalis et P. intermedia [8].
Une étude récente a montré que l’huile essentielle du clou de girofle exerce une action antifongique contre les espèces fongiques résistantes au fluconazole. L’étude a montré que les composés actifs de l’huile essentielle détruisent la membrane cellulaire de l’espèce de candida albicans en agissant sur l’ergostérol (un composé de la membrane des cellules fongiques) [9].
2-2- La cannelle (cinnamone cassia)
Plusieurs études in vivo ont exploré l’efficacité des composés actifs de la cannelle sur la multiplication des agents microbiens (bactéries, virus et souches fongiques). En faite, il existe 294 publications scientifiques dans Pubmed portant le nom de (antibacterial activity of cinnamon). Une étude publiée en 2015 dans le journal de Nutrient a illustré des études in vitro qui montrent une activité antibactérienne puissante contre plusieurs bactéries pathogènes : Klebsiella pneumonia, Bacillus megaterium NRS, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Corynebacterium xerosis et Streptococcus faecalis [10]. Certaines études ont montré que la cannelle exerce une action antibactérienne contre les bactéries pathogènes de la cavité orale comme streptococcus mutans [11].
Selon une étude publiée dans le journal de Food Born pathogens l’extrait de cannelle exerce une activité antibactérienne contre la majorité des bactéries responsables d’intoxications alimentaires comme Salmonella typhimurium, S. aureus, E. coli, Arcobacter butzleri et Arcobacter skirrowii. L’étude a montré que l’huile essentielle peut être utilisée dans la décontamination et la conservation de la viande [12].
2-3- La bardane (Arctium lappa L)
La Bardane est une plante médicinale originaire du bassin méditerranéen et des îles britanniques qui appartient à la famille des Acéracées. Elle possède plusieurs propriétés médicinales bénéfiques pour la santé. Les racines et les feuilles contiennent des principes actifs amers à activité antiseptique, diurétique, détoxifiante, antioxydante et antidiabétique. Les composés majeurs sont les tannins, arctigenin, arctiin, beta-eudesmol, l’acide caféique, l’acide chlorogénique, inulin, trachelogenin 4, sitosterol-beta-D-glucopyranoside, lappaol et diarctigenin.
Il a été démontré dans des études in vitro que les composés actifs de cette plante exercent une action antibactérienne contre plusieurs bactéries pathogènes notamment : Bacillus subtilis, Candida albicans, Lactobacillus acidophilus et Pseudomonas aeruginosa [16]. L’acide chlorogénique isolé à partir des feuilles inhibe la multiplication d’Escherichia coli, Staphylococcus aureus et Micrococcus luteus [17].
Les composés phénoliques (acide caféique et acide chlorogénique) exercent une activité inhibitrice contre les virus de la famille des herpès (HSV 1 et 2) [18]. L’Arctigenin exerce une action inhibitrice in vivo et in vitro contre le virus d’immunodéficience humaine HIV [19].
Une étude clinique randomisée publiée dans le journal de Helicobacter, a exploré l’effet de l’extrait de bardane sur l’infection à helicobacter pylori chez 46 patients qui ont été subdivisés en 2 groupes, un groupe traité au nombre de 19 et un groupe placébo au nombre de 17. Les résultats ont montré que le traitement inhibe l’adhésion de la bactérie pathogène aux cellules épithéliales gastrique et diminue l’inflammation d’une manière significative par rapport au placébo [20].
Les études cliniques qui portent sur l’effet de la bardane sur les maladies infectieuses chez les humains sont rares dans la littérature.
2-4- Le thym ( thymus vulgaris )
Une étude clinique publiée dans le journal de Advances in medical and biomedical ressearch a exploré l’effet de l’usage de l’huile essentielle de thym (thymus vulgaris) sur les paramètres d’inflammations et les symptômes chez 84 patients atteints d’une infection virale à COVID-19. Les patients ont pris un sirop (5 ml) à base d’huile essentielle de thym 3 fois par jour. Après une semaine les chercheurs ont examiné les patients pour évaluer les différents symptômes (fièvre, maux de tête, fatigue, anorexie, faiblesse musculaire et dyspnées) et les paramètres biochimiques suivants : le taux de nitrogène dans l’urée, le nombre des neutrophiles, le taux de calcium et le nombre des lymphocytes. Les résultats ont montré que le traitement améliore d’une manière significative les symptômes associés à l’infection (P<0.001) en réduisant le taux de nitrogène urinaire (P<0.004) ainsi que le taux des neutrophiles (p<0.01) [22].
2-5- Le romarin (Rosmarinus officinalis)
Le romarin est une plante médicinale originaire du bassin méditerranéen, qui appartient à la famille des Lamiacées. Les feuilles sont utilisées en phytothérapie grâce à leurs propriétés médicinales multiples : anti-inflammatoire, anti-oxydante, antiseptique, expectorante, hépato protectrice et antirhumatismale. L’Huiles essentielles contiennent plusieurs principes actifs : 1,8 cinéole, alpha-pinène, camphre de romarin, bornéol, camphène, flavonoïdes (lutéoline, apigénine, quercétine et diosmine), diterpènes (acide carnosolique et rosmadial), triterpènes, stéroïdes (acide oléanolique et acide ursolique), tanins et l’acide rosmarinique.
2-6-L’huile essentielle d’arbre de thé (Melaleuca alternifolia)
C’est un arbre médicinal qui appartient à la famille des Myrtacées qui contient 230 espèces différentes originaires d’Australie. L’huile essentielle de l’arbre du thé est distillée à partir des feuilles et utilisée par l’armée d’australie pendant le XXème siècle dans les kits médicaux, grâce à ces effets antiseptiques puissants. Son utilisation est très répandue dans les produits cosmétiques, les détergents et les shampoings.
Etude Clinique sur le pied d’athlète :
Le pied d’athlète ou La Tinea pedis est une infection fongique qui se trouve principalement entre les orteils et à la plante des pieds, on l’appelle communément pied d’athlète. Une étude clinique randomisée publiée dans le journal de dermatology, portée sur 137 patients atteint de tinea pedis. Les participants ont été subdivisés en 3 groupes : le 1er groupe (n=36) traité avec une solution (1) contenant 25% d’huile essentielle d’arbre de thé, le 2ème groupe (n=38), traité avec une solution (2) contenant 50% d’huile essentielle d’arbre de thé, le 3ème groupe (n=46) traité avec un placébo. Le traitement a duré 4 semaines. Les résultats ont montré que le traitement à base d’huile essentielle exerce une action antifongique plus significative que le placebo (P < 0,0005). Le taux de guérison était de l’ordre de 48 % dans le groupe traité avec la solution 1 (25 % EE d’arbre de thé), 50 % chez le groupe traité avec la solution 2 (50 % TTO) et 13 % pour le groupe (placebo) [27].
Points forts à retenir
- L’hypertension est un problème majeur de santé publique dans le monde et en Tunisie. Les chiffres statistiques montrent que 30 pour cent des tunisiens sont hypertendues.
- Les maladies infectieuses sont en train d’augmenter d’une façon exponentielle dans le monde.
- Selon le Center for Disease Control and Prevention (CDC), chaque année, environ 48 millions d’épisodes de diarrhée entraînent 128 000 hospitalisations et 3 000 décès dus à cause des infections gastro-intestinales.
- À cause de l’utilisation abusive et non contrôlée des antibiotiques, la résistance aux agents antimicrobiens est en train d’augmenter. Par exemple, la résistance des souches de pneumocoques aux macrolides se situe entre 60 et 70 pourcent dans la région du sud tunisien.
- Pour résoudre ce problème, les autorités sanitaires et les structures de recherches doivent se pencher vers l’élaboration des nouveaux agents antimicrobiens ou se procurer aux plantes médicinales qui contiennent des substances actives antiseptiques puissantes et non valorisées (Eugénol, l’acide cinnamique, l’acide rosmarinique, thymol, 1,8-cinéole).
- Parmi les plantes antiseptiques les plus décrites dans la littérature : le clou de girofle (Syzygium aromaticum), le thym (thymus vulgaris), le romarin (rosmarinus officinalis), la cannelle (cinnamon cassia) et l’arbre à thé (Melaleuca alternifolia).
Références
[1] Straif-Bourgeois, S., Ratard, R., & Kretzschmar, M. (2014). Infectious Disease Epidemiology. Handbook of Epidemiology, 2041–2119. https://doi.org/10.1007/978-0-387-09834-0_34.
[2] Shrestha P, Cooper BS, Coast J, Oppong R, Do Thi Thuy N, Phodha T, Celhay O, Guerin PJ, Wertheim H, Lubell Y. Enumerating the economic cost of antimicrobial resistance per antibiotic consumed to inform the evaluation of interventions affecting their use. Antimicrob Resist Infect Control. 2018 Aug 9;7:98. doi: 10.1186/s13756-018-0384-3. PMID: 30116525; PMCID: PMC6085682.
[3] Serotype distribution and antibiotic susceptibility of Streptococcus pneumoniae strains in the south of Tunisia: A five-year study (2012–2016) of pediatric and adult populations Sonia Ktari*, Ikram Jmal, Manel Mroua, Sonda Maalej, Nour ElHouda Ben Ayed, Basma Mnif, Faouzia Rhimi, Adnene Hammami Laboratory of Microbiology, Research Laboratory for Microorganisms and Human Disease, Faculty of Medicine, Habib Bourguiba University Hospital, Sfax, Tunisia .
[4] Strasfeld L, Chou S. Antiviral drug resistance: mechanisms and clinical implications. Infect Dis Clin North Am. 2010;24(2):413-437. doi:10.1016/j.idc.2010.01.001.
[5] Wiederhold NP. Antifungal resistance: current trends and future strategies to combat. Infect Drug Resist. 2017;10:249-259. Published 2017 Aug 29. doi:10.2147/IDR. S124918.
[6] Batiha GE, Alkazmi LM, Wasef LG, Beshbishy AM, Nadwa EH, Rashwan EK. Syzygium aromaticum L. (Myrtaceae): Traditional Uses, Bioactive Chemical Constituents, Pharmacological and Toxicological Activities. Biomolecules. 2020;10(2):202. Published 2020 Jan 30. doi:10.3390/biom10020202
[7] Antimicrobial activity of clove and rosemary essential oils alone and in combination. Fu Y, Zu Y, Chen L, Shi X, Wang Z, Sun S, Efferth T Phytother Res. 2007 Oct; 21(10):989-94.
[8] Cai L, Wu CD. Compounds from Syzygium aromaticum possessing growth inhibitory activity against oral pathogens. J Nat Prod. 1996 Oct;59(10):987-90. doi: 10.1021/np960451q. PMID: 8904847.
[9] Pinto E, Vale-Silva L, Cavaleiro C, Salgueiro L. Antifungal activity of the clove essential oil from Syzygium aromaticum on Candida, Aspergillus and dermatophyte species. J Med Microbiol. 2009 Nov;58(Pt 11):1454-1462. doi: 10.1099/jmm.0.010538-0. Epub 2009 Jul 9. PMID: 19589904.
[10] Nabavi SF, Di Lorenzo A, Izadi M, Sobarzo-Sánchez E, Daglia M, Nabavi SM. Antibacterial Effects of Cinnamon: From Farm to Food, Cosmetic and Pharmaceutical Industries. Nutrients. 2015;7(9):7729-7748. Published 2015 Sep 11. doi:10.3390/nu7095359
[11] Chaudhari LK, Jawale BA, Sharma S, Sharma H, Kumar CD, Kulkarni PA Antimicrobial activity of commercially available essential oils against Streptococcus mutans. J Contemp Dent Pract. 2012 Jan 1; 13(1):71-4.
[12] Tayel AA, El-Tras WF, Moussa SH, El-Sabbagh SM Foodborne Pathog Dis. 2012 Aug; 9(8):755-61.Surface decontamination and quality enhancement in meat steaks using plant extracts as natural biopreservatives.
[13] De Vita D, Simonetti G, Pandolfi F, Costi R, Di Santo R, D’Auria FD, Scipione L. Exploring the anti-biofilm activity of cinnamic acid derivatives in Candida albicans. Bioorg Med Chem Lett. 2016 Dec 15;26(24):5931-5935. doi: 10.1016/j.bmcl.2016.10.091. Epub 2016 Nov 1. PMID: 27838185.
[14] Hayashi K, Imanishi N, Kashiwayama Y, Kawano A, Terasawa K, Shimada Y, Ochiai H. Inhibitory effect of cinnamaldehyde, derived from Cinnamomi cortex, on the growth of influenza A/PR/8 virus in vitro and in vivo. Antiviral Res. 2007 Apr;74(1):1-8. doi: 10.1016/j.antiviral.2007.01.003. Epub 2007 Jan 26. PMID: 17303260.
[15] Shim HI, Song DJ, Shin CM, Yoon H, Park YS, Kim N, Lee DH. [Inhibitory Effects of β-caryophyllene on Helicobacter pylori Infection: A Randomized Double-blind, Placebo-controlled Study]. Korean J Gastroenterol. 2019 Oct 25;74(4):199-204. Korean. doi: 10.4166/kjg.2019.74.4.199. PMID: 31650795.
[16] Pereira JV, Bergamo DC, Pereira JO et al. (2005) Antimicrobial activity of Arctium lappa constituents against microorganisms commonly found in endodontic infections. Braz Dent J 16:192–196.
[17] Lin XC, Liu CY, Chen KS et al. (2004) Extraction and content comparison of chlorogenic acid in Arctium lappa L. leaves collected from different terrain and its restraining bacteria test. Nat Prod Res Dev 16:328–330.
[18] Chiang LC, Chiang W, Chang MY et al. (2002) Antiviral activity of Plantago major extracts and related compounds in vitro. Antiviral Res 55:53–6.
[19] Schroder HC, Merz H, Steffen R et al. (1990) Differential in vitro antiHIV activity of natural lignans. Z Naturforsch C 45:1215–1221.
[20] Yen CH, Chiu HF, Huang SY, Lu YY, Han YC, Shen YC, Venkatakrishnan K, Wang CK. Beneficial effect of Burdock complex on asymptomatic Helicobacter pylori-infected subjects: A randomized, double-blind placebo-controlled clinical trial. Helicobacter. 2018 Jun;23(3):e12469. doi: 10.1111/hel.12469. Epub 2018 Mar 8. PMID: 29520881.
[21] Marchese A1, Orhan IE2, Daglia M3, Barbieri R1, Di Lorenzo A3, Nabavi SF4, Gortzi O5, Izadi M6, Nabavi SM7 Antibacterial and antifungal activities of thymol: A brief review of the literature. Food Chem. 2016 Nov 1;210:402-14. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.04.111. Epub 2016 Apr 26.
[22] Saeed Sardari1 , Ahmadreza Mobaiend2 , Leila Ghassemifard1, Koorosh Kamali3 , Narjes Khavasi *Therapeutic Effect of Thyme (Thymus Vulgaris) Essential Oil on Patients with COVID-19: A Randomized Clinical Trial 4 Volume 29, Issue 133 (March & April 2021) J Adv Med Biomed Res 2021, 29(133): 83-91.
[23] Iseppi R, Sabia C, de Niederhäusern S, Pellati F, Benvenuti S, Tardugno R, Bondi M, Messi P. Antibacterial activity of Rosmarinus officinalis L. and Thymus vulgaris L. essential oils and their combination against food-borne pathogens and spoilage bacteria in ready-to-eat vegetables. Nat Prod Res. 2019 Dec;33(24):3568-3572. doi: 10.1080/14786419.2018.1482894. Epub 2018 Jun 6. PMID: 29874951.
[24] Al-Megrin WA, AlSadhan NA, Metwally DM, Al-Talhi RA, El-Khadragy MF, Abdel-Hafez LJM. Potential antiviral agents of Rosmarinus officinalis extract against herpes viruses 1 and 2. Biosci Rep. 2020;40(6):BSR20200992. doi:10.1042/BSR20200992.
[25] Valones MAA, Silva ICG, Gueiros LAM, Leão JC, Caldas AF Jr, Carvalho AAT. Clinical Assessment of Rosemary-based Toothpaste (Rosmarinus officinalis Linn.): A Randomized Controlled Double-blind Study. Braz Dent J. 2019 Mar-Apr;30(2):146-151. doi: 10.1590/0103-6440201902164. Epub 2019 Apr 4. PMID: 30970057.
[26] Carson CF, Hammer KA, Riley TV. Melaleuca alternifolia (Tea Tree) oil: a review of antimicrobial and other medicinal properties. Clin Microbiol Rev. 2006;19(1):50-62. doi:10.1128/CMR.19.1.50-62.2006.
[27] Satchell, A. C., A. Saurajen, C. Bell, and R. S. Barnetson. 2002. Treatment of interdigital tinea pedis with 25% and 50% tea tree oil solution: a randomized, placebo controlled, blinded study. Australas. J. Dematol. 43:175-178.
Auteur
DR. Ben Rejeb Charfeddine
MD , Nutritionist, Naturopathe, Fondateur Ecole Panafricaine de Naturopathie Holistique Integrative (EPN).
En collaboration avec Chibani Salim Chercheur en biologie moléculaire et cellulaire.
