L’ester phénéthylique d’acide caféique (CAPE)
L’ester phénéthylique d’acide caféique (CAPE) se trouve principalement dans la propolis.
Il s’agit d’un polyphénol naturel de la famille des phénylpropanoïdes, formé par estérification de l’acide caféique et de l’alcool phénéthylique.
La propolis et l'ester phénéthylique d'acide caféique (CAPE)
La propolis est considérée comme un complément alimentaire doté de propriétés thérapeutiques, notamment des activités antidiabétiques, anticancéreuses ou antibactériennes.
La grande variété moléculaire de la propolis dépend de nombreux facteurs, tels que l’emplacement géographique, la saison et les variétés des plantes butinées par les abeilles.
Malgré cela, la propolis présente toujours des propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires, bactéricides et antifongiques qui pourraient s’expliquer par la teneur élevée et la variété des flavonoïdes de la propolis.
Le CAPE n’est pas le seul composant majeur de la propolis, mais c’est l’un des antioxydants les plus puissants, qui possède une capacité antioxydante plus élevée que celle de l’acide férulique et l’acide p-coumarique contenus aussi dans la propolis.
La concentration de CAPE dans la propolis varie fortement, de 0 à 11 mg/g de propolis collectée en fonction des différents pays.
Qu'est-ce que l'ester phénéthylique d'acide caféique (CAPE) ?
L’ester phénéthylique d’acide caféique (CAPE) est un composé naturel aux propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires que l’on trouve dans une variété de plantes, notamment le café, les fruits et les légumes (et la propolis).
La biosynthèse du CAPE
Le CAPE présente un large spectre d’activités bénéfiques, y compris une activité antitumorale en induisant l’apoptose (la mort cellulaire programmée) dans de nombreuses lignées de cellules cancéreuses.
L'absorption et le métabolisme du CAPE
Bien que peu étudiés, ces processus devraient être similaires à ceux de l’acide caféique ou des esters d’acide caféique apparentés :
L’absorption et le métabolisme de l’acide caféique radiomarqué ont été étudiés chez le rat, montrant que l’absorption commence dans l’estomac 1 heure après l’ingestion et est rapidement absorbée dans la première partie de l’intestin, obtenant des concentrations élevées dans le plasma après 2 heures, puis est excrété principalement par l’urine sans accumulation dans les tissus.
Le CAPE est hydrolysé après 6 heures dans le plasma de rat.
Il faut cependant garder à l’esprit que la pharmacodynamique et la pharmacocinétique des organismes murins et humains sont cependant différentes.
Le CAPE montre plus de stabilité dans le plasma humain que dans le plasma du rat, où sa concentration diminue rapidement, produisant de l’acide caféique et des sous-produits, suggérant que le CAPE est hydrolysé par les enzymes présentes dans le plasma du rat mais pas chez l’homme.
La structure du CAPE a inspiré les chimistes organiques à développer des analogues chimiques qui améliorerait les activités de la molécule d’origine.
La faible solubilité du CAPE et donc sa faible biodisponibilité limitent son utilisation thérapeutique.
Ces problèmes peuvent être surmontés en conditionnant le médicament dans des nanoparticules.
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Quels sont les principaux avantages du CAPE pour la Santé ?
Le CAPE est un dérivé polyphénolique de l’acide caféique présent dans la propolis et possède plusieurs propriétés biologiques, notamment des activités anti-inflammatoires, antioxydantes et anticancéreuses.
Propriétés antioxydantes
Le CAPE présente des propriétés antioxydantes en piégeant les espèces réactives de l’oxygène (ROS – les radicaux libres), en inhibant la peroxydation lipidique et en réduisant la production de malondialdéhyde (MDA).
Il améliore également les activités des enzymes antioxydantes, notamment la superoxyde dismutase (SOD), la catalase (CAT), la glutathion peroxydase (GPX) et le glutathion.
Le stress oxydatif est impliqué dans la pathogenèse de nombreuses maladies, et de nombreux composés toxiques tels que les métaux lourds, les médicaments et les pesticides qui exercent une toxicité en induisant un stress oxydatif dans divers organes, notamment le foie, les reins, le cœur et le système nerveux.
Plusieurs études ont rapporté les effets bénéfiques du CAPE dans la réduction de la toxicité des toxines naturelles et chimiques en inhibant le stress oxydatif.
L’acide caféique (AC) et le CAPE ont démontré leur capacité à piéger les espèces réactives de l’oxygène (ERO), à inhiber la peroxydation des lipides et à réduire la production de malondialdéhyde (MDA).
Propriétés anti-inflammatoires
Le CAPE possède des propriétés anti-inflammatoires en inhibant la voie de signalisation du facteur nucléaire kappa B (NF-κB) et en supprimant la production de cytokines pro-inflammatoires et de prostaglandines.
L’inflammation est une réponse naturelle du corps aux agents pathogènes et aux stimuli externes, mais une inflammation excessive et persistante peut entraîner le développement et la progression de nombreuses maladies chroniques.
Des preuves suggèrent que le CAPE peut atténuer l’inflammation induite par les toxines.
L’acide caféique (AC) et le CAPE peuvent supprimer la production de cytokines pro-inflammatoires, telles que le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) et la prostaglandine E2 (PGE2).
Propriétés anticancéreuses
Il a été démontré que le CAPE présente des propriétés anticancéreuses par le biais de divers modes d’action.
Le CAPE est une option intéressante dans la lutte contre de nombreux poisons qui provoquent la mort cellulaire, car il provoque l’apoptose dans les cellules cancéreuses tout en ayant des actions anti-apoptotiques dans les cellules saines.
L’inhibition de l’angiogenèse (la formation de nouveaux vaisseaux depuis un réseau préexistant) est un autre effet avantageux du CAPE dans le traitement du cancer.
De plus, le CAPE présente des effets cytotoxiques sur les cellules cancéreuses tout en protégeant les cellules saines, ce qui en fait un candidat possible pour réduire la toxicité des médicaments chimiothérapeutiques.
Il a été utilisé comme adjuvant pour augmenter l’efficacité des traitements contre le cancer.
De plus, le CAPE a démontré dans des études précliniques qu’il réduisait les dommages causés par les radiations et sensibilisait les cellules cancéreuses aux radiations ionisantes.
Malgré les résultats précliniques encourageants, des recherches cliniques supplémentaires sont nécessaires pour prouver l’innocuité et l’efficacité du CAPE chez l’homme. Néanmoins, les données existantes fournissent une justification pour envisager ce composé comme un agent thérapeutique potentiel pour diverses maladies.
Réparation des plaies
Le CAPE favorise une réponse inflammatoire précoce (augmentation de NOS2, TNF-α et NF-κB) associée à un événement à court terme, conduit à une cicatrisation rapide des plaies cutanées et à l’inhibition de l’inflammation.
Augmentation significative du taux de glutathion (GSH), un antioxydant endogène qui joue un rôle clé dans la défense cellulaire contre le stress oxydatif.
Diminution considérable de l’activité du malondialdéhyde (MDA) et de la superoxyde dismutase.
Propriétés antidiabétiques
CAPE est un inducteur de l’hème oxygénase 1 (HO-1 – Substance composée de fer et de porphyrine, présente dans l’hémoglobine, et qui sert au transport des gaz du sang), luttant contre l’augmentation des espèces réactives de l’oxygène (ROS – radicaux libres) induite par l’hyperglycémie.
Il inhibe la 5-lipoxygénase, atténuant ainsi les symptômes athéroscléreux du diabète (une complication macro vasculaire importante du diabète).
Il restaure la fonction des adipocytes (cellules adipeuses) en augmentant l’adiponectine et le PPARγ (leur activation entraîne une amélioration de la sensibilité à l’insuline), conduisant à la réduction des facteurs pro-inflammatoires.
Propriétés anticancéreuses
Inhibition de la synthèse de l’ADN, perturbation de la transmission du signal de croissance, induction de l’apoptose par une voie apoptotique interne et promotion des effets anti-angiogéniques.
Il renforce l’effet anticancéreux des médicaments de chimiothérapie de première intention, un exemple étant le médicament paclitaxel dans un modèle de rat de cancer du sein, ce qui entraîne des poids de tumeur inférieurs à ceux du paclitaxel seul.
Le CAPE protège les cellules normales contre les effets des médicaments anticancéreux en agissant comme agent chimio préventif.
Il a été démontré que le CAPE induit l’apoptose dans les cellules cancéreuses tout en exerçant des effets anti-apoptotiques dans les cellules saines. Il a également démontré sa capacité à inhiber l’angiogenèse, à potentialiser les effets des traitements anticancéreux et à réduire les dommages causés par les radiations.
Parodontite
Le CAPE améliore la cicatrisation osseuse, empêchant l’ostéoclastogenèse induite par RANKL (provoque la destruction de l’os folliculaire), ce qui suggère son utilisation comme agent régénérateur dans le traitement de la résorption osseuse.
Activité antibactérienne
Haute activité contre :
- Mycobacterium tuberculosis (Bacille de Koch – Tuberculose),
- Mycobacterium avium (infections mycobactériennes non tuberculeuses),
- Streptococcus pyogenes (streptocoque groupe A – responsable d’infections potentiellement graves),
- Klebsiella pneumoniae (infections urinaires et pulmonaires réputées graves),
- Staphylococcus epidermidis (Staphylocoque blanc – Membre clé du microbiote de la peau saine – Elle est impliquée dans la défense contre les pathogènes, la modulation du système immunitaire et participe à la réparation des plaies. En même temps, S. epidermidis est aussi la deuxième cause d’infections nosocomiales).
Le CAPE présente une activité synergique avec de nombreux médicaments antituberculeux, notamment la rifamycine, la streptomycine et l’isoniazide, et des antibiotiques tels que la gentamicine, la tétracycline, le chloramphénicol, la vancomycine, la clindamycine et la nétilmicine.
CAPE inhibe la formation de biofilm et la production d’acide lactique et de polysaccharides extracellulaires chez Streptococcus mutans (fait partie de la flore commensale de la cavité buccale – Formation de la carie dentaire).
Activité antivirale
L’acide caféique (AC) et le CAPE ont montré une activité contre une variété de virus, notamment :
- Le SRAS-CoV-2,
- Le virus de l’herpès simplex de type 1 (HSV-1),
- Le virus de l’hépatite C (VHC).
Ils agissent en inhibant l’entrée, la réplication et la production de protéines virales.
Effets antiathérogènes
Dans les plaquettes humaines, le CAPE inhibe nettement l’agrégation plaquettaire stimulée par le collagène.
Effets œstrogéniques
Le CAPE est un agoniste sélectif des récepteurs des œstrogènes ER-β (présents dans les poumons, les vaisseaux sanguins, le cerveau et les os).
Effets hépato protecteurs
Dans le foie, le CAPE élève l’activité de la catalase tissulaire (CAT) et améliore les changements ultra structuraux associés au vieillissement ; il offre également une protection contre la nécrose, la peroxydation lipidique, la prolifération cellulaire aberrante et l’activation de p65 (diminution du nombre de nodules prénéoplasiques et réduction de l’incidence des tumeurs hépatiques).
Réduction des niveaux de malondialdéhyde (MDA) et augmentation des activités de la glutathion peroxydase (GPx), ainsi que de la superoxyde dismutase (SOD) dans les tissus hépatiques.
Protection contre la toxicité chimique
L’acide caféique et le CAPE se sont révélés prometteurs pour atténuer la toxicité induite par divers composés chimiques, notamment :
- Les métaux lourds (comme le cadmium),
- Les médicaments (comme la doxorubicine, la bléomycine, le cisplatine et la gentamicine),
- Les pesticides (comme le chlorpyriphos).
Protection contre les toxines naturelles
L’AC et le CAPE ont démontré des effets protecteurs contre diverses toxines naturelles, notamment :
- La bêta-amyloïde (Aβ) : néfaste pour le système nerveux central,
- Candida albicans : candidose,
- Streptococcus : il faut distinguer les espèces pathogènes des espèces commensales et saprophytes,
- Staphylococcus aureus : intoxications alimentaires, infections localisées infections potentiellement mortelles,
- Vibrio cholerae : choléra,
- Paenibacillus larvae : loque américaine, qui touche spécifiquement le couvain des colonie d’abeilles.
Protection des poumons
Effets sur l’hypertension artérielle pulmonaire et la fibrose par les voies Akt/ERK dépendantes de HIF-1α/facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF).
Protection des maladies des os
Le CAPE induit l’apoptose des ostéoclastes, des effets antioxydants et la modulation des voies de signalisation des ostéoprotégrines. En supprimant l’activité de NF-κB, le CAPE inhibe de manière significative l’ostéoclastogenèse et la différenciation des ostéoclastes.
La maladie d'Alzheimer
CAPE inhibe de manière significative l’apoptose neuronale et la neuroinflammation, induit l’activation de Nrf2, inhibe la glycogène synthase kinase 3β dans l’hippocampe et améliore l’apprentissage, la mémoire et la cognition.
Maladies neurodégénératives
L’évolution démographique actuelle de la population mondiale entraîne une augmentation de la prédominance des maladies touchant les personnes âgées.
Des maladies liées aux troubles neurodégénératifs pour lesquels les cellules du système nerveux central cessent de fonctionner et finissent par mourir.
Parmi ces maladies :
– La maladie d’Alzheimer est la première cause de démence et un problème de santé publique mondial important (environ 131,5 millions de personnes dans le monde, avec de 4 à 6 millions de nouveaux cas par année),
– La maladie de Parkinson, qui touche une personne sur cent de plus de 60 ans. On estime que d’ici 2030, il y aura 9 millions de patients atteints de la maladie de Parkinson idiopathique (du fait que ses causes sont inconnues) dans le monde,
– Le trouble dépressif majeur ou trouble unipolaire apportant tristesse, fatigue, perte de motivation et de confiance en soi, souffrance psychique, perte d’appétit… altérant la qualité de vie des personnes.
Malgré nos connaissances croissantes sur les mécanismes pathogènes de ces maladies, les approches thérapeutiques efficaces pour lutter contre la neurodégénérescence restent très limitées et peu satisfaisantes.
Par conséquent, cibler plusieurs voies pharmacologiques telles que l’inflammation et le stress oxydatif est très prometteur pour augmenter la probabilité d’obtenir de puissants effets neuroprotecteurs.
De nombreuses preuves indiquent que le stress oxydatif et la neuroinflammation peuvent jouer un rôle crucial dans l’expression de ces maladies neurodégénératives.
A terme, elles provoquent une suite de cascades complexes programmées de mort cellulaire.
Quels sont les domaines de recherche prometteurs pour le CAPE ?
Pour le CAPE et l'acide caféique en tant que traitements potentiels
L’acide caféique (AC) et l’ester phénéthylique d’acide caféique (CAPE) sont des composés naturels prometteurs pour le développement de nouveaux traitements grâce à leurs diverses propriétés pharmacologiques.
- Elucider les mécanismes moléculaires précis par lesquels l’AC et le CAPE exercent leurs effets thérapeutiques.
- Mener des essais cliniques pour valider l’efficacité et l’innocuité de l’AC et du CAPE chez l’homme.
- Étudier les formulations et les voies d’administration optimales de l’AC et du CAPE pour améliorer leur biodisponibilité et leur efficacité.
- Explorer les effets synergiques potentiels de l’AC et du CAPE avec d’autres agents thérapeutiques.
L’utilisation de l’AC et du CAPE comme traitements potentiels pour les maladies neurodégénératives (comme la maladie d’Alzheimer), le cancer, les infections virales et les complications liées au diabète (comme la neuropathie diabétique) justifie des recherches plus approfondies.
Des recherches supplémentaires, y compris des essais cliniques sur l’homme, sont nécessaires pour confirmer ces conclusions et déterminer la pertinence clinique de l’AC et du CAPE.
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