Plant Profiles in Chemical Ecology

Taxus brevifolia, communément appelé If du Pacifique ou If de l’Ouest fait partie de la famille des Taxaceae. Cette famille, connue pour ses cônes de graines rouges ressemblant à des baies (Epel, 1996), a une histoire longue et un avenir intéressant. Nos voisins anglais possèdent le Taxus baccata qui a des propriétés similaires à nos espèces pacifiques.

Commençons par le côté sombre de l’if. Autrefois appelé  » arbre cimetière  » en Angleterre (Stewart, 2009), l’if a la réputation de provoquer la mort subite des personnes et du bétail. On rapporte même que d’anciens ifs ont été déracinés avec des os entrelacés dans leurs racines (Stewart, 2009). Toutes les parties de l’arbre sont toxiques, à l’exception des arilles rouges, bien que celles-ci contiennent toujours une graine toxique. Les enfants sont très sensibles à l’empoisonnement en raison des baies séduisantes et le bétail et les animaux de compagnie ont eu une histoire sombre avec l’if. Autrefois utilisés pour le suicide en temps de guerre, même les récipients pour la nourriture et les boissons fabriqués à partir du bois de l’if pouvaient empoisonner ceux qui les mangeaient (Stewart, 2009). Cet arbre historiquement mortel doit sa renommée à un alcaloïde, la taxine. Cette substance phytochimique est stockée dans presque toutes les parties de l’arbre, à l’exception de ses arilles rouges et juteuses, et constitue la principale forme de défense de l’if (Bryan, 2011). Étant donné que les arbres ne peuvent pas bouger lorsqu’ils sont attaqués, ils doivent faire preuve de créativité dans leurs mécanismes de défense. Bien que la Taxine soit mortelle l’if a aussi un autre produit chimique dans sa manche, le Taxane.

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Comment l’If est-il passé de mortel à médicinal ? En 1962, l’Institut national du cancer américain a collecté des spécimens de plantes dans tout le pays pour tester toute propriété utile dans le traitement du cancer. On a découvert que l’écorce de T. brevifolia contenait des taxanes, un diterpène, qui contient du paclitaxel. Cette découverte était importante car le paclitaxel possède des propriétés chimiques qui, lorsqu’il est présent dans le corps d’un animal, perturbe la mitose et agit comme un traitement antitumoral (Abal, 2003). Une fois qu’il a été découvert que l’écorce d’if était une source de ce nouveau médicament anticancéreux, il y a eu une ruée pour en collecter autant que possible, mettant les arbres en danger d’extinction. La réaction des groupes environnementaux qui craignaient de perdre ces arbres a incité l’industrie pharmaceutique à créer une version synthétique de la phytochimie (substances chimiques biologiquement actives dans les plantes). La découverte de champignons endophytes poussant sur les ifs et produisant du paclitaxel pourrait soulager les arbres, bien que cette découverte soit encore relativement récente (Somjaipeng, 2016). Le Taxol n’a pas encore été entièrement synthétisé et les arbres restent l’une des meilleures sources de Paclitaxel. Les scientifiques recherchent des espèces de Taxus dans le monde entier pour trouver d’autres taxanes qui pourraient contenir des propriétés similaires à celles du Paclitaxel comme matériaux de départ pour la synthèse (Sun, 2015). Le Taxol, le médicament partiellement synthétisé dérivé du paclitaxel, a maintenant fait son chemin dans le traitement courant des cancers du sein et des ovaires. Ce traitement est dû aux interactions entre le Taxol et la façon dont nos cellules se divisent.

Molécule de paclitaxel

La mitose, ça se passe en ce moment même en vous pendant que vous lisez cet article, mais comment ? Les cellules animales subissent un processus appelé mitose, la division cellulaire, qui fait partie de la croissance normale des tissus. Pendant la mitose, de fines fibres appelées microtubules se forment pour déplacer les chromosomes dans la cellule. Les microtubules finissent par se dégrader et la cellule peut se diviser. Les taxanes sont un groupe de substances phytochimiques qui perturbent le déroulement naturel de la mitose et du cycle cellulaire. Pour ce faire, ils « sur-stabilisent » (Abal, 2003) les microtubules afin qu’ils ne puissent pas se décomposer, ce qui a pour effet de stopper la mitose dans son élan et d’empêcher la formation de nouvelles cellules (Abal, 2003). Cela interrompt la croissance des cellules cancéreuses et agit donc comme un traitement anticancéreux. Vous vous demandez peut-être comment le Taxol agit sur les cellules cancéreuses et non sur les autres cellules de l’organisme. Eh bien, il agit sur les cellules qui fonctionnent normalement ainsi que sur les cellules cancéreuses, mais à un rythme inégal. Vous voyez, certaines cellules se divisent plus souvent que d’autres, pensez aux cheveux, donc lorsque des médicaments anticancéreux sont administrés, ces patients perdent souvent leurs cheveux. Cela s’explique par le fait que les médicaments de chimiothérapie comme le Taxol attaquent toutes les cellules en mitose, mais comme les cellules cancéreuses se divisent à un rythme plus rapide et sans restriction, elles sont plus touchées que la plupart des autres cellules de l’organisme. Et donc, le Taxol perturbe efficacement la croissance cancéreuse.

By Jason Hollinger – Pacific Yew, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9693284

T. brevifolia s’est assuré une place dans l’histoire non pas avec des intentions mortelles mais avec une rédemption.

Citations:

3. Elpel TJ. 1996. La botanique en un jour : La méthode Patterns d’identification des plantes. 6th ed. Poney (MT) : HOPPS Press, LLC.

5. Somjaipeng S, Medina A, Magan N. 2016. Le stress environnemental et les éliciteurs améliorent la production de taxol par les souches endophytiques de Paraconiothyrium variabile et Epicoccum nigrum. ScienceDirect . Disponible sur : http://www.sciencedirect.com.evergreen.idm.oclc.org/science/article/pii/S0141022916300746

6. Stewart A. 2009. Wicked Plants : La mauvaise herbe qui a tué la mère de Lincoln et autres atrocités botaniques. Chapel Hill (NC) : Algonquin Books of Chapel Hill.