Les polysaccharides / Les glycoprotéines

Les parois cellulaires des champignons se différencient fondamentalement dans leur structure et leur composition des parois cellulaires des plantes supérieures. Ce fait montre la position toute spécifique des champignons dans l’écosystème. La paroi cellulaire des champignons est pour l’essentiel composée de glycoprotéines ancrées dans la membrane cellulaire, de chitine (unité liée ß-1.4- au N-acétyl-glucosamine) et au glycanes ramifiés ß-1.3-/ ß-1.6. La proportion de chacun des composants peut pourtant varier considérablement: de 1 à 20 pourcent de chitine, 50 pourcent  de ß-glycane et de 20 à 40 pourcent des glycoprotéines. Les glycoprotéines sont en grande partie ancrées aux membranes cellulaires par des raccourcis.

En plus de ces protéines structurantes qui sont reliées par l’intermédiaire de leurs chaines glucidiques latérales de manière covalente aux glycanes ß-1.3- / ß-1.6, il y a aussi des enzymes dans la paroi cellulaire (chitinases, glycanases, peptidases) qui jouent un rôle important lors des travaux de modifications qui sont nécessaires au développement du champignon. En règle générale ces enzymes sont également des glycoprotéines pouvant reliées de manière covalente aux ß-glycanes. 

Définition

Les polysaccharides sont aussi nommés glycanes et en tant que sucres complexes, ils sont un sous-groupe des hydrates de carbone. Selon de quels sucres simples ils sont composés, on leur attribue des noms divers. Les huit sucres simples qui suivent sont les éléments constitutifs pour une polysaccharide: glucose, galactose, mannose, fucose, xylose, N-acétylglucosaminé, N-acétylgalactosamine, N-acétylneuraminique.

Un sous-groupe, les protéoglycanes (mucopolysaccharides), est une importante part de la matrice extracellulaire et de la surface cellulaire. Les protéoglycanes ont une forte capacité de liants d’eau. Ils sont caractérisés par leur teneur en polysaccharides très élevée, entre 80% et 94% ainsi qu’une faible teneur en protéines de 6% à 20%. Les glycanes liées aux protéines, donc les glycoprotéines comme on les trouve généralement dans la poudre de champignon entier, agissent plus efficacement sur le système immunitaire que les polysaccharides purs. Des études se concentrent aujourd’hui sur les glycanes ß-1-3- et ß-1-6, comme on en trouve majoritairement dans les champignons. Ce sont des polysaccharides de glucose ayant une structure chimique spécifique, qui aura une signification spécifique pour le système immunitaire. Selon dans quel champignons ils apparaissent, ils porteront un nom différent : le lentin du shiitake (lentinula edodes), le pleuran du pleurotus ostreatus, le grifolane ou fraction D du maitake (grifola frondosa).

Apparition

Des exemples de polysaccharides sont les glycogènes (sucre de réserve chez l’humain, les animaux et les champignons sur pied), l’amidon (sucre de réserve dans la plante), la cellulose et la chitine. Ils sont tous des substances de réserve importantes et des bases d’alimentation. Les ß-glycanes se retrouvent dans les algues, l’avoine, le blé, la levure ; mais c’est dans les champignons que l’on en trouve le plus de variétés. En plus des ß-glycanes déjà étudiés de manière approfondie, il existe encore beaucoup d’autres polysaccharides biologiquement actifs dans les champignons. Les plantes contiennent principalement les ß-1.4-glycanes qui sont moins effectifs avec un poids moléculaire de 45.000 à 50.000 Dalton, les ß-glycanes dans les champignons ont un poids de 1,5 à 2 M de Dalton. On suppose que ce lourd poids moléculaire est la raison d’un effet meilleur et plus complexe sur notre corps. Il a de plus été démontré que la fructification des champignons dispose d’une plus grande quantité et diversité en polysaccharides et glycoprotéines que le mycélium. La concentration en polysaccharides et glycoprotéines dépend du stade de développement de la fructification, de plus que l’activité des polysaccharides augmente en même temps que la fructification se développe et croît. C’est pourquoi il faut uniquement utiliser des fructifications mûres pour préparer la poudre de champignons.

Propriétés

Les polysaccharides ont le plus grand potentiel lié au changement structure chimique et ainsi la meilleure et plus grande capacité de faire passer les informations biologiques. Ceci apporte une énorme flexibilité, qui est importante pour influencer les précis mécanismes de régulation des organismes supérieurs. Alors que par exemple seulement 24 configurations d’oligopeptides ne sont possibles avec quatre peptides (protéines), plus d’un millier de configuration oligosaccharidiques sont possibles avec quatre molécules d’hydrate de carbone.

Il existe beaucoup de ß-glycanes issus des champignons, dont la structure détaillée n’est pas encore claire. Pour être efficace, il semblerait que les ß-glycanes doivent présenter un lien ß-1.3- ou ß-1.6. Plus leur construction et leur ramification sont complexes, plus il semble qu’ils agissent sur le corps humain.

Une étude du chercheur Rice a démontré que l’absorption intestinale du ß-glycane est un processus actif, qui dépend des macrophages gastro-intestinaux et donc d’une bonne santé de l’intestin. Des expériences avec des ß-glycanes identifiés ont prouvé qu’on les retrouvait dans les ganglions lymphatiques et la rate trois jours après leur ingestion et dans la moelle osseuse après quatre jours. Dans tous les cas on les retrouve dans les macrophages.

Dans les trois premiers jours après l’ingestion par voie orale, les ß-glycanes n’opèrent encore aucun changement. Entre 14 et 21 jours, ils sont épuisés. Les fragments en résultants sont actifs biologiquement et seront évacués vers l’extérieur et saisis dès le 4ième jour sur la membrane de granulocytes, où ils exercent leur fonction de stimulation du système immunitaire.

Le poids moléculaire et par conséquent la faculté d’absorption à travers le corps se définit selon le degré de polymérisation, à savoir la branche des ß-glycanes. Les polysaccharides à faible poids moléculaire sont aussi solubles dans l’alcool, et on par ailleurs peu d’influence sur notre système immunitaire.

La relation entre la structure chimique et l’effet

Au Japon et en Chine certains des polysaccharides et leurs glycoprotéines de champignons ont passé les phases I, II et III d’études cliniques. Leur taille et la complexité de leur structure rendent tout de même difficile d’étudier les mécanismes d’actions exacts. D’un côté on rapporte que les glycoprotéines moléculairement lourdes (800.000 - 1.500.000 Dalton) ont une plus grande influence sur une variété de fonctions immunitaires, mais qu’après avoir été chauffés (fait d’extraire) leur taille est réduite, de la même manière en seront réduits proportionnellement leur puissance et marge de manœuvre. Les études in vitro ont montré que les ß-glycanes au poids moléculaire élevé peuvent activer directement les leucocytes. D’après Fadok et al., les ß-glycanes moléculaires lourds augmentent aussi la capacité des macrophages à reconnaître les cellules apoptotiques et à les détruire. Pour les ß-glycanes ayant un poids moléculaire moyen ou faible, des activités biologiques in vitro ont aussi été détectées, mais leurs effets cellulaires sont moins clairs. Les ß-glycans moléculairement très légers (5.000 - 10.000 Dalton) – comme dans les céréales – sont quant à eux inactifs. On retrouve en d’autres places aussi la preuve que la dénaturation (extraction) induite par les cytokines réduit l’activité des monocytes et que l’isolation en des substances simples fait disparaître les effets.

Tant qu’il ne sera pas clarifié quel est le polysaccharide isolé est le plus efficace, on devrait utiliser les polysaccharides dans la forme que nous propose la nature: naturel, non dénaturé, dans la combinaison naturelle des différentes structures. Plusieurs études confirmes aussi ce fait: Ghoneum et al., 1995; Wedam and Haynes, 1997; Sawai et al., 2002 montrent que le mélange naturel de divers polysaccharides, ß-glycanes et glycoprotéines influencent en comparaison plus fortement le système immunitaire.

L’effet sur le système immunitaire

Les ß-glycanes se rapprochent des chaines de polysaccharides sur la paroi cellulaire extéireure des bactéries. C’est comme cela que le passage d’agents pathogènes est stimulé et le système de défense entrainé. Les ß-glycanes ne sont pas synthétisés par l’organisme humain, et sont donc reconnus comme corps étranger par le système immunitaire, appelant ainsi à éveiller la réponse immunitaire innée et adéquate. Plus précisément, les ß-glycanes ont des propriétés moléculaires similaires à celles des agents pathogènes. Elles sont donc reconnues par des récepteurs et surfaces cellulaires spécifiques et déclenchent une réponse immunitaire.

L’effet des ß-glycanes sur la réponse immunitaire non spécifique et innée se caractérise par le fait que la cytotoxicité et la production de cytokine des macrophages, fait augmenter les cellules tueuses naturelles et les granulocytes neutrophiles. La production de radicaux libres d’oxygène et d’azote (Gaz NO) développe une activité contre les cellules malignes, les virus et bactéries. L’effet sur la réponse immunitaire acquise est l’activation des cellules dendritiques. Ces dernières dérivent des monocytes et présentent des antigènes des cellules T. Les ß-glycanes stimulent également la production des cytokines et des cheimiokines IL-8, IL1b, IL-6, et TNF-a ainsi que la capacité des macrophages à reconnaître et éliminer les cellules en apoptose.

Les ß-glycanes ont montré au cours d’expériences sur des animaux et lors d’études cliniques qu’elles disposaient d’un effet antiviral sur le VIH (augmentation des cellules CD4), sur l’hépatite B (stimulation de la phagocytose) et sur le virus de la grippe porcine (diminution des acides nucléiques viraux dans les cellules animales infectées, augmentation de l’interféron gamma et du Gaz NO) et d’un effet antiviral et anti fungique. La cicatrisation est elle aussi favorisée par l’activité accrue des macrophages.

De plus, un effet cytotoxique direct sur les cellules cancéreuses a été découvert chez les polysaccharides. Ainsi, la génération du cancer et l’avancement tumoral peuvent être retenus par les ß-glycanes. Les polysaccharides actifs sont de plus des fibres alimentaires qui absorbent les possibles agents cancérigènes en encourageant leur élimination par les intestins.

Autres effets des polysaccharides

Ils abaissent le taux de cholestérol ; sachant que ce mécanisme n’est pas encore été très bien compris. Une théorie à ce propos est que, il entrainent une augmentation de la sécrétion d’acides biliaires et de cette manière plus de cholestérol est rejeté. Une seconde théorie affirme que la production de cholestérol dans le foie serait mieux régulée.

Les ß-glycanes baissent aussi les niveaux de sucre dans le sang après les repas, bien qu’encore une fois l’exact mécanisme doit être compris. Au plus probable c’est la chitine des champignons qui doit être en mesure d’accueillir le sucre de scission dans l’intestin et permettrait à ce que plus de sucre non utilisé soit excrété. On parle également d’une montée directe du taux d’insuline. Les ß-glycanes ont aussi un effet diminutif sur les triglycérides et aident à combattre l’artériosclérose diabétique. On peut ainsi expliquer l’effet de contrôle sur le taux de glycémie et la pression sanguine.

Sources

• Smith, Rowan and Sullivan - Medicinal Mushrooms: Their therapeutic properties and current medical usage with special emphasis on cancer treatments. ; May 2002, University of Strathclyde
• Willard, Terry - Reishi-Der Wunderchampignon der alten Chinesen ; Wilhelm Heyne Verlag, 1999
• Prof. Dr. med. Ivo Bianchi - Moderne Mykotherapie ; Hinckel Druck, 2008
• Chen, Jiezhong, Seviour Robert - Medicinal importance of fungal ß-(1-3), (1-6)-glucans ; Mycological Research III (2007) 635-652, Elsevier
• Hobbs, C. - Medicinal Mushrooms ; Botanica Press, 1995
• Halpern, G.M. - Healing Mushrooms. Effective Treatments for today’s illnesses ; Square One Publishers, 2007
• McAnalley B.H., Vennum E. - Einführung in die Glykonährstoffe ; Glycoscience & Nutrition ; Band 1 Nr.1, Januar 2000
• Elmar W. Weiler, Lutz Nover - Allgemeine und molekulare Botanik ; Georg Thieme Verlag, 2008