Moraux : Recherches biologiques dans diverses séries d'anticoagulants de synthèse

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63 rue Buffon 75005 Paris

Site créé le 24 octobre 2004 Modifié le 16 février 2006
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Thèse présentée à Faculté des sciences de l'Université de Lyon
pour obtenir le grade de Docteur es Sciences naturelles

par



Jean Moraux

Recherches biologiques dans diverses séries d'anticoagulants de synthèse
(Etudes
in vivo - Mécanisme d'action)



soutenue le 24 mars

devant la commission d'examen :
Cordier, D., président
Mentzer, C., Chopin, J., examinateurs

 

INTRODUCTION ET PLAN DE TRAVAIL


La coagulation du sang des Vertébrés est un des domaines de la biologie et de la pathologie qui ont le plus bénéficié du progrès des connaissances scientifiques de ces vingt dernières années. Ce phénomène qui intrigua les observateurs depuis les temps les plus reculés n'a pu pendant très longtemps être étudié avec succès en raison de sa complexité. Malgré tout ce qui nous échappe et restera encore longtemps obscur dans cette modification capitale du plus important des tissus de l’organisme, un très grand nombre de travaux et le perfectionnement des techniques nous permettent maintenant de mieux connaître le nombre et la nature des constituants endogènes intervenant dans ce phénomène. Par voie de conséquence, on a pu étendre les recherches du côté des substances chimiques exogènes naturelles ou artificielles actives sur la coagulation susceptibles d'être utilisées en thérapeutique contre les troubles de l'hémostase. D'ou, les progrès remarquables réalisés soit dans la lutte contre les hémorragies à l'aide des coagulants, soit plus particulièrement encore dans la prophylaxie et le traitement des thromboses et embolies à l'aide des anticoagulants.


Les anticoagulants actuellement utilisés appartiennent à deux grands groupes : les héparinoïdes et les dérivés de la coumarine. On sait que l'étude de ces corps encore peu nombreux est en pleine évolution. Le présent travail est précisément consacré à la recherche de l’activité in vivo de certaines séries de produits de synthèses appartenant à ces deux groupes, plus particulièrement au second, ainsi qu'à l'étude du mécanisme d'action des plus actives parmi ces substances. Nous exposons les résultats de nos recherches suivant le plan ci-après :



PREMIERE PARTIE


I.- Quelques aspects des notions actuelles sur la coagulation sanguine


II. - Position du problème



DEUXIEME PARTIE


Recherches de l’activité anticoagulante dans diverses séries de produits de synthèse :


I

Nous avons tout d'abord brossé un tableau schématique de nos connaissances actuelles sur la coagulation sanguine apportant les éléments nécessaires à la compréhension des travaux que nous-présentons. Ces connaissances, en pleine évolution, nous montrent la complexité de ce phénomène logique connu depuis longtemps mais difficilement étudié. Plus de dix facteurs interviendraient dans la coagulation. Les anticoagulants antivitaminiques K agiraient plus spécifiquement sur la formation de la prothrombine et certains de ses activateurs encore mal différenciés.


Nous avons ensuite défini et précisé nos méthodes de travail, les techniques employées, plus spécialement la courbe électrophotométrique de coagulation plasmatique de MEUNIER dont nous avons montré l’intérêt dans l’étude expérimentale qualitative.


Nous avons expérimenté sur le lapin pour l'étude de l'action anticoagulante antivitaminique K, sur le poulet pour l’étude du mécanisme d’action des antivitamines K, sur le rat pour l’étude de la diurèse. Les produits sont administrés ou per os ou en solution huileuse (antivitamines K) ou en injection dans le veine marginale (Heparinoïde artificiel et acide para-amino-salicylique). L’action est suivie qualitativement par la courbe cinétique de MEUNIER et quantitativement par la détermination du taux de prothrombine suivant la méthode en un temps de QUICK et la représentation logarithmique de LEGLER ou suivant la méthode en un temps de DAM pour l’étude du mécanisme d’action.


II


Dans le cadre des recherches de l'activité antivitaminique K en fonction de la structure chimique, la simplification de la formule du dicoumarol a conduit à des dérivés dissymétrique appartenant aux séries de l’hydroxy-4 coumarine, de la naphtoquinone-1-4 et de l’indanedione-1-3.


B>A) Dans la série de l’hydroxy-4 coumarine, nous avons étudié l’influence que pouvait avoir sur les propriétés anticoagulantes :

- les groupements méthylés substitués dans le noyau benzénique de la phényl-3-hydroxy-4-coumarine.


a) La mono méthylation diminue l’activité antivitaminique K ; l’action des dérivés mono méthylés en 6. 7 et 8 (PHM6C. PHM7C et PHM8C) de la phényl-3-hydroxy-4-coumarine (PHC) peut se résumer ainsi :

PHC>PHM6C + PHM7C>PHM8C + 0


b) La diméthylation fait disparaître totalement l’activité antivitaminique K.


2) La fixation d'un groupement naphtyle en position 3 de l'hydroxy-4-coumarine.


3) Nous avons démontré et étudié particulièrement l’activité antivitaminique K énergique de l’a naphtyl-3-hydroxy-4-coumarine (N.H.C.).


Ce corps à deux systèmes bicycliques a une structure qui se rapproche de celle du dicoumarol.


Un dérivé voisin, le 3-(1-1'phénylpropyl)-hydroxy-4-coumarine (Marcoumar) différent seulement du N.H.C. par un cycle potentiel, possède aussi une très forte action anticoagulante.


Chez le lapin, le N.H.C. a un fort pouvoir anti-vitaminique K. Avec 1 mg seulement, on note un abaissement à 50 % du taux de prothrombine au 3° jour - Avec des doses plus fortes, l'abaissement peut atteindre 5 % - La durée d'action est longue, et la vitamine K3 l'inhibe. Le N.H.C. ne présente aucune propriété toxique.


Chez l'homme, le N.H.C. est parfaitement supporté, mais il est environ 7 fois moins actif que chez le lapin - Sa posologie est de 400 à 500 mg le 1° jour, 150 à 400 mg les autres jours - C'est un anti-coagulant à longue durée d'action, type dicoumarol (8 jours et plus) auquel les cliniciens préfèrent actuellement les anticoagulants à courte durée d'action (type tromexane ou phénylindanedione).


La b naphtyl-hydroxy-4-coumarine et l’a naphtyl-3-hydroxy-4-benzo-6-7-coumarine ne sont que très faiblement actives.


B) - Dans la série de la naphtoquinone 1-4

Les groupements hydroxy, éthoxy, pronanoxy, isopropanoxy en position 2 et le groupement méthoxy en 4 donnent des produits inactifs. Seule la méthoxy-2-naphtoquinone-1-4., par ailleurs antibiotique et fongicide, a des propriétés hypoprothrobinémiantes mais faibles, donc antagonistes de la méthyl-2-naphtoquinone-1-4. C'est le premier exemple de renversement de l'action d'une vitamine en remplaçant un – CH3 par un – OCH3.


C) - Dans la série des aryl-2-indanedione-1-3, les substituants dans le noyau phénolique de la phényl-2-indanedione-1-3 conduisent à des corps plus ou moins actifs. Parmi les dérivés méthoxylés, la paraméthoxy-4' phényl-2-indanedione-l-3 possède des propriétés antivitaminiques K aussi actives que celles de la phénylindanedione. Les dérivés méthoxylés en méta semblent inactifs.


L' a naphtyl-2-indanedione-l-3 possède aussi une certaine activité mais beaucoup moins forte que celle de 1'a naphtyl-3-hydroxy-4-coumarine. L'introduction d'un carbonyle entre les deux noyaux fait disparaître l'activité (paratoluyl-indanedione).


Le N-phénylphtalimide est inactif car 1'énolisation est empêchée, ce qui confirme par un nouvel exemple que 1'énolisation est une condition nécessaire à la manifestation du pouvoir antivitaminique K

 

III

Dans le domaine des anticoagulants du groupe des Héparinoïdes artificiels nous avons montré chez le lapin, que l’estérification sulfurique était susceptible à partir de 1,7% de soufre de transformer un polysaccharide, l’alginate de Na (à effet coagulant) en un composé anticoagulant. Pour des teneurs supérieures en soufre, le fibrinogène diminue, ce qui confère à ces dérivés, comme à la plupart des autres héparinoïdes de synthèse, une toxicité qui en interdit l’emploi. Aucun des dérivés de synthèse réalisé jusqu’a maintenant dans ce domaine n’a atteint la perfection de l’héparine.

 

IV


L'acide para-aminosalicylioue, sel de Na (P.A.S.) (parce que dérivé de l'acide salicylique lui-même anticoagulant, et parce que médicament antituberculeux bien connu, ayant parfois provoqué des accidents hémorragiques) a été étudié expérimentalement sur le lapin. Nous avons montré qu'il peut avoir une action directement anticoagulante en injection intraveineuse et au contraire, une action coagulante per os susceptible à fortes doses répétées, de renversement d'action avec tendances hémorragiques.

 

V


Nous apportons une contribution à la connaissance du mécanisme d'action des antivitamines K coumariniqes :


1°) - A la suite des travaux de DAM et en appliquant sa technique sur des mélanges de plasmas de poulets normaux, en avitaminose K ou traités par le dicoumarol, la phénylindanedione ou le diphtiocol, nous apportons quelques données nouvelles, sur le mécanisme d'action de ces trois antivitamines K en montrant qu'elles agissent non seulement sur la prothrombine, mais en plus sur un autre facteur, qui serait le même pour ces trois anticoagulants - Les derniers travaux dans ce domaine semblent bien prouver que nos observations sur le mécanisme d'action commun de trois antivitamines K s'étendent à d'autres antivitamines de ce groupe (Marcoumar et N.H.C.) et seraient ainsi générales à toutes les antivitamines K dérivées de la coumarine. Il paraît bien se préciser aussi que le facteur touché en plus de la prothrombine serait le facteur VII.


2°) - En plus de son action sur la prothrombine et le facteur VII, la phénylindanedione. se comporte comme une antivitamine P et abaisse la résistance glomérulaire et capillaire, ce qui active son élimination. Nous avons montré que chez le lapin, en associant la phénylindanedione à une vitamine P, l'esculoside, on diminue vraisemblablement cette action et obtient une certaine exaltation des propriétés hypoprothrombinémiantes de la phénylindanedione. Cette association a été préconisée et appliquée en clinique.


3°) - Enfin, nous avons confirmé chez le rat, que  par suite de son action sur les glomérules,9 la phénylindanedione augmente la diurèse mais à fortes doses seulement, et non aux petites, correspondant aux doses thérapeutiques même répétées.


L'étude des anticoagulants, pourtant en pleine évolution n'en est encore qu'à ses débuts et on est loin d'avoir trouvé le remède idéal contre les thromboses susceptible d'être utilisé par n'importe quel médecin. Si aucun héparinoïde artificiel n'a pu encore reproduire parfaitement l'héparine qui n'est pas non plus elle-même un médicament parfait, dans le domaine des antivitamines K, la voie est ouverte à d'innombrables recherches dans le but d'améliorer progressivement la thérapeutique des thromboses et le présent travail n'a d'autre but que d'apporter une modeste contribution à cet effort.

 




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