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SPIRULINE
SYSTEME SANGUIN, SYSTEME IMMUNITAIRE ET CANCER
Docteur Christophe Girardin-Andréani
Communication faite aux journées de l’AMPP
(Association Médicale pour la Promotion de la Phytothérapie)
sous la présidence du Pr Lucien Israël
28-29 juin 2003, Paris.
INTRODUCTION
La spiruline est une algue microscopique qui pousse naturellement dans certains lacs chauds et alcalins du Tchad et du Mexique. Ses caractéristiques biologiques font qu’elle se situe à la frontière du monde bactérien et du monde végétal. Bactérie parce qu’appartenant au groupe des cyanobactéries, végétal parce que micro-algue puisant son énergie de la photosynthèse. Riche en chlorophylle, elle est cependant dépourvue de cellulose.
Avant de développer l’état actuel des connaissances scientifiques sur la spiruline, il convient de préciser une terminologie confuse :
- spiruline est le nom commercial d’une cyanobactérie appartenant toujours au
genre Arthrospira.
- spirulina est le nom commercial anglais de la même cyanobactérie.
- Spirulina est le nom scientifique et taxonomique d’une autre cyanobactérie fort éloignée des Arthrospira. Aucune à ce jour n’a été étudiée sous l’angle de l’alimentation humaine, et aucune n’est commercialisée à cette fin.
- Arthrospira est le nom scientifique et taxonomique d’un groupe de cyanobactéries auxquelles appartient notre spiruline alimentaire.
1/ DESCRIPTION ET HISTORIQUE :
La spiruline est considérée souvent comme une algue planctonique microscopique ; c’est en fait une bactérie appartenant aux cyanobactéries filamenteuses du genre Arthrospira, le plus souvent enroulée en spires (d’où son nom commercial).
La spiruline est en fait la plus ancienne forme de vie « verte », apparue sur la terre il y a environ 3,5 milliards d’années.
Les Aztèques et les peuplades autochtones du Tchad l’ont consommée pendant des siècles, et elle fait encore l’objet d’une récolte, d’une consommation et d’un
commerce importants chez les tchadiens, qui la nomment dihé.La spiruline, si elle est l’une des premières formes de vie terrestre, n’en a pas moins suscité que tardivement l’intérêt des scientifiques occidentaux.
La première mention écrite que l’on connaisse remonte à Cortès, qui en ses mémoires décrit vers 1521 la façon dont les aztèques la récoltaient et la consommaient : après l’avoir faite sécher au soleil, ils obtenaient des sortes de pains, les tecuitlatl, qui étaient en fait la base de leur alimentation.
Elle fut redécouverte au Tchad vers 1930 par un pharmacien français des troupes coloniales. En 1959, Brandilly, anthropologue et cinéaste, publie un article sur la spiruline : « Depuis des lustres, une tribu africaine du Tchad (les Kanembous) exploite la nourriture de l’an 2000 ».
Depuis les années 80, la spiruline a fait l’objet de plusieurs dizaines d’études scientifiques, par des chercheurs du monde entier, et nous sommes encore loin de
connaître tous les effets bénéfiques d’une consommation quotidienne de spiruline.2/ BIOLOGIE :
Les cyanobactéries peuvent être pluri- ou unicellulaires et tirent leur énergie de la photosynthèse (présence de chlorophylle), ce qui les rapproche du monde végétal.
Quand elles sont pluricellulaires, elles s’organisent en amas formant colonies ou encore en filaments, les trichomes.
Leur paroi est de type Gram- et, malgré leur système photosynthétique, ce sont des procaryotes vrais. Le photosystème est inclus dans des granules qui contiennent aussi un pigment rare, la phycocyanine, dont nous verrons ultérieurement l’intérêt. Ce pigment protéique confère à la spiruline sa couleur bleu vert, ainsi qu’une fluorescence rouge.
Les cyanobactéries ne possèdent pas de cycle de Krebs complet et absorbent carbone et énergie sous forme de glycogène, selon le cycle de Calvin. Beaucoup de cyanobactéries sont capables de fixer l’azote de l’air, grâces à des structures spécialisées appelées hétérocystes. Elles se déplacent dans les liquides à l’aide de vacuoles gazeuses ou encore par glissement, à l’aide de microfibres.
3/ COMPOSITION :
protéines 70% du poids sec, avec tous les AA, y compris les AAE et les acides aminés soufrés méthionine et cystéine
glucides de 15 à 25% du poids sec, très peu de glucides simples, surtout des glucides complexes sous forme de polysaccharides membranaires aux propriétés immuno-stimulantes
lipides jusqu’à 11% maximum du poids sec, à noter la présence d’acide gammalinolénique, AGE du groupe des omega 6, précurseur des prostaglandines, des leukotriènes et des thromboxanes, médiateurs chimiques impliqués dans les processus immunitaires et inflammatoires
bêta-carotène ou provitamine A, jusqu’à 1800 mg par KG, il participe au mécanisme de la vision, au métabolisme de la peau, au système immunitaire. C’est aussi un anti-oxydant particulièrement efficace
vitamine B12, qu’on ne trouve par ailleurs que dans la viande rouge, elle est indispensable à la fabrication des globules rouges
vitamines du groupe B, ces co-facteurs sont tous présents dans la spiruline, impliqués dans tous les métabolismes, la synthèse des hormones et enzymes, la transmission de l’influx nerveux, la production d’énergie, le système immunitaire…
vitamine E, ou tocophérol, indispensable à la lutte contre les radicaux libres
oligo-éléments nombreux comme le fer à forte concentration (seul fer végétal biodisponible) calcium à concentration supérieure à celle du lait de vache, phosphore, magnésium, cuivre, zinc, sélénium…
chlorophylle, détoxiquante et purifiante
phycocyanine, active sur le fonctionnement de la moelle osseuse
L’exemple de la spiruline nous amène à ouvrir une parenthèse concernant la phytothérapie en général, et qui peut se résumer par l’interrogation suivante :
« Faut-il utiliser la plante dans son intégralité ou sous forme d’extraits ? »
La spiruline est le fruit de plus de trois milliards et demi d’années d’évolution, et c’est pour survivre à tous les stress et les agressions qu’elle s’est peu à peu dotée de tout un arsenal composée de vitamines, anti-oxydants, oligo-éléments, molécules complexes, fonctionnant avec une parfaite synergie. Utiliser la spiruline sous forme d’extrait reviendrait à se priver de cette synergie qui est peut-être la principale cause de l’efficacité thérapeutique de la spiruline.
4/ INTERET THERAPEUTIQUE DE LA PHYCOCYANINE ET DES PSM :
Nous venons de voir que la spiruline est riche de multiples substances capables d’expliquer une action de stimulation du système immunitaire (vitamines, AGE et oligo-éléments), en même temps que la présence d’anti-oxydants agissant en synergie (bêta-carotène, vitamine E, zinc et sélénium) souligne une action contre les radicaux libres et donc un intérêt certain dans la lutte contre le cancer.
Mais la spiruline recèle d’autres substances plus complexes qu’elle détient en exclusivité, et dont le rôle thérapeutique, à la fois curatif et préventif, n’a été objectivé par la recherche scientifique que depuis le début des années 90. Il s’agit de la phycocyanine et des polysaccharides membranaires que nous allons étudier plus en détail.
4-1/ phycocyanine et système sanguin :
La phycocyanine est un pigment respiratoire de nature polypeptidique propre à la spiruline.
Cette molécule complexe agit sur la moelle osseuse en stimulant l’évolution et la différenciation des cellules souches des lignées sanguines rouges et blanches.
Etude du Professeur ZHANG (1994)
Cette action a été démontrée par les travaux du professeur Zhang, spécialiste chinois des micro-algues, qui a comparé l’action de la phycocyanine à celle des systèmes hormonaux (reins et moelle osseuse) régulateur de l’érythropoïèse [1].
Etude du professeur Evets et coll. (1994)
Cette découverte est corroborée par les travaux de Evets, chercheur du Grodenski State Medical University (ex-URSS) qui a traité et guéri de nombreux enfants à la fonction médullaire détruite par l’effet des radiations de Tchernobyl. Ainsi un groupe de 270 enfants irradiés de façon chronique ont connu un rétablissement total de la fonction médullaire – avec stabilisation du taux des IgE – au terme d’un simpletraitement de six semaines à raison de cinq grammes par jour de spiruline [2].
4-2/ action anti-virale spécifique des PSM :
Etude des professeurs Ayehunie et Belay (1996)
Les professeurs Ayehunie et Belay, dirigeant une équipe de chercheurs du Dana Farber Cancer Institute et de la Faculté de Médecine de Harward (Boston, USA) ont démontré qu’un extrait hydrosoluble de spiruline permettait d’inhiber la réplication du VIH-1 dans des lymphocytes d’origine humaine, à des doses excluant tout risque de cytotoxicité [3].
Etude du professeur Hayashi (1996)
L’équipe du professeur Hayashi, de l’American Chemical Society, a également démontré l’efficacité in vitro de cet extrait polysaccharidique contre les virus Herpès Simplex Virus, Cytomégalovirus, Virus de la grippe A et VIH-1 [4].
Le mécanisme semble reposer sur le fait que le virus, ne pouvant se fixer sur lamembrane de la cellule-hôte, ne peut donc ni pénétrer celle-ci ni, par voie de
conséquence, se répliquer.4-3/ action des PSM sur le système immunitaire :
Depuis le début des années 90, date à laquelle ils ont été découverts, les études se sont succédées qui toutes ont mis en évidence la capacité des PSM à stimuler le système immunitaire tant humoral que cellulaire, entre autre par la stimulation des nombreux organes impliqués : foie, rate, thymus, système lymphatique, moelle
osseuse.Etude du professeur Boajiang (1994)
Le professeur Boajiang, chercheur chinois, a démontré en 1994 que non seulement la production des éléments du système humoral (anticorps, cytokines) était stimulée, mais que de plus les éléments cellulaires comme les lymphocytes T, les macrophages et les NK cells voyaient leur nombre augmenté et surtout leur efficacité accrue [5].
Etude du professeur Qureshi (1995)
De même une équipe américaine dirigée par le professeur Qureshi, travaillant in vitro sur des macrophages de poulet, a mis en évidence une prolifération accrue de ceuxci, ainsi qu’une meilleure efficacité phagocytosique (vacuolisation augmentée) [6].
4-4/ action des PSM contre le cancer :
Plusieurs mécanismes sont impliqués :
1er mécanisme, élimination des substancesmutagènes
Plusieurs auteurs ont souligné la capacité de la spiruline à accélérer l’élimination des substances radioactives ou chimicotoxiques mutagènes, ce qui peut expliquer une action anti-cancer préventive.
2ème mécanisme, action anti-radicalaire
La richesse de la spiruline en anti-oxydants (bêta-carotène, vitamine E, zinc et sélénium) peut renforcer cette action anti-cancer.
3ème mécanisme, stimulation des endonucléases
Etude du professeur Pang Qishen (1988)
Un autre mécanisme préventif possible a été mis en évidence par un chercheur chinois, le professeur Pang Qishen [7] et qui met en cause un système enzymatique complexe, les endonucléases. La fonction de ces endonucléases consiste à réparer les altérations subies par le matériel génétique nucléaire (ADN chromosomique), au fur et à mesure qu’elles se produisent suite par exemple à l’action de substances délétères radio- ou chimicotoxiques. Les PSM de la spiruline agiraient sélectivement sur ces enzymes réparatrices, dans le sens d’une stimulation, ce qui aurait pour effet de faciliter la réparation de l’ADN endommagé et donc d’empêcher un éventuel processus de cancérisation cellulaire.
4ème mécanisme, stimulation des NK cells, cytokines et interféron
La stimulation du système immunitaire passe également par une activité plus grande des cellules tueuses naturelles ou NK cells, dont le fonctionnement est régulé par un certain nombre de médiateurs comme les cytokines. Plusieurs études récentes portant sur les effets de la spiruline sur les cytokines, l’interféron gamma et les NK cells confirment l’intérêt réel de la spiruline et de ses polysaccharides membranaires en tant qu’agents anti-cancer.
Etude Osaka center for cancer (2000)
Ainsi une équipe de scientifiques du Osaka Center for Cancer et Cardiovascular Deseases [8], travaillant sur un groupe de 12 adultes de sexe masculin, a démontré en octobre 2000 que la prise de spiruline augmente non seulement le nombre de NK cells, mais aussi leur efficacité. Cette augmentation est effective une à deux semaines après le début de la prise de spiruline, et se poursuit jusqu’à 12 à 24 semaines après l’arrêt du traitement.
Etude Davis school Medicine (2000)
Une autre étude réalisée en 2000 à la Davis School of Medicine et Medical Center [9] confirme que la spiruline augmente la production de cytokines et d’interféron, ainsi que le nombre et l’efficacité des NK cells.
Les mécanismes sont donc multiples et complexes, qui peuvent expliciter l’action de la spiruline dans la prévention et le traitement des pathologies cancéreuses.
CONCLUSIONS:
Les actifs phytothérapiques doivent-ils être considérés comme des aliments ou comme des médicaments ?
Le législateur apporte à cette question une réponse nette et tranchée et interdit aux producteurs de compléments alimentaires de revendiquer une quelconque activité thérapeutique.
Le problème qui se pose alors aux industriels distributeurs est double :
- soit ils commercialisent sous le nom de simples compléments nutritionnels des substances potentiellement dangereuses comme les phyto-oestrogènes de soja
- soit ils s’engagent dans le parcours long et coûteux pouvant les amener à l’obtention d’une AMM.
Dans le cas de la spiruline le problème est beaucoup plus simple. En effet, en trente années de recherches, jamais une seule publication scientifique n’a fait état d’un risque quelconque de toxicité ou d’effet secondaire, même à forte dose.
La spiruline doit donc en premier lieu continuer à être distribuée sous forme de complément alimentaire, en qualité de revitalisant général, d’aide à la croissance et à l’équilibre nutritionnel, et d’arme contre la lutte anti-âge et anti-radicalaire.
Par ailleurs, en tant que stimulant du système sanguin et immunitaire, d’adjuvant aux thérapies anti-cancéreuses, et pour être en adéquation totale avec la législation en vigueur, il est impératif qu’elle fasse dans notre pays l’objet de nouvelles études – notamment épidémiologiques - visant à lui faire acquérir de nouvelles lettres de noblesse et à lui donner le statut définitif de médicament à part entière.
BIBLIOGRAPHIE :
[1] ZHANG C., The effects of polysaccharide et phycocyanin from Spirulina platensis variety on peripheral blood and hematopoietic system of bone marrow in mice, Second Asia-Pacific Conference on Alga Biotechnology, 25-27 avril 1994.
[2] EVETS L.B., Means to normalize the levels of IgE using the food supplement Spirulina, Russian Federation Committee of Patents and Trade, Grodenski State Medical University, 15 janvier 1994.
[3] AYEHUNIE S. Et BELAY A., Inhibition of HIV-1 replication by aqueous extract of Spirulina platensis, 7th IAAA Conference, South Africa, 17 avril 1996.
[4] HAYASHI T. Et K., Calcium spirulan, an inhibitor of envelopped virus replication, from a blue-green alga Spirulina platensis, Journal of natural products, Vol. 59, 1996.[5] BOAJIANG G., Study on effects et mechanism of polysaccharids of Spirulina platensis on body immun functions improvement, Second Asia-Pacific Conference on Alga Biotechnology, 25-27 avril 1994.
[6] QURESHI M.A., Spirulina platensis extract enhances chicken macrophages functions after in vitro exposure, Journal of Nutritional Immunology, 1995.
[7] PANG QISHEN, Enhancement of endonuclease activity and repair DNA synthesis by polysaccharid of Spirulina platensis Chinese Journal of Genetic, 1988.
[8] OSAKA CENTER for CANCER and CARDIOVASCULAR DESEASES, Journal of International Immunopharmacology, Vol.2, Number 4, 2000.
[9] UC DAVIS SCHOOL of MEDICINE and MEDICAL CENTER, Journal of MEDICINAL FOODS, 2000.
