La cohorte de patients, gérée par les différentes associations et traitée par Bleu de méthylène semble indemne de syndromes grippaux et de Covid 19. Ceci peut être le simple fait du hasard ou plus probablement lié au Bleu de méthylène.

Nous avons soumis l’article ci-dessous à la revue “Substantia” de l’université de Florence. Ce papier a été accepté le jour même. Nous avons aussi rédigé un protocole en français pour tester l’efficacité de cette démarche.
La Chloroquine a été synthétisée en 1934 à base de Bleu de Méthylène  dont on reconnait clairement deux des trois cycles.


 

Marc Henry1*, Mireille Summa2, Louis Patrick3, Laurent Schwartz4

1 Université de Strasbourg, Chimie Moléculaire du Solide, Institut Le Bel, Strasbourg.
2 Ceremade, Université Paris Dauphine
3 Association Espoir Métabolique
4 Assistance Publique des Hôpitaux de Paris, Paris, France.

Abstrait

Nous rapportons le cas d’une cohorte de 2500 patients français traités entre autres avec du bleu de méthylène pour le traitement du cancer. Au cours des épidémies de COVID-19, aucun d’entre eux n’a développé de syndrome grippal. Bien que ce manque d’infection puisse être dû au hasard, il est possible que le bleu de méthylène ait un effet préventif sur l’infection au COVID-19. Cela est conforme à l’activité antivirale de la chloroquine, un dérivé du bleu de méthylène.

La chloroquine et le bleu de méthylène ont tous deux de fortes propriétés antivirales et anti-inflammatoires probablement liées au changement du pH intracellulaire et de l’état redox.

Mots-clés: COVID-19, cancer, bleu de méthylène, traitement métabolique

Introduction

L’Europe a récemment été frappée par une épidémie de COVID-19. Nous rapportons une cohorte de patients traités pour un cancer en France. Cette cohorte est gérée par une association (Espoir Métabolique) et est un groupe de soutien contre le cancer. Il y a 2500 patients tous à haut risque de septicémie en raison de la chimiothérapie concomitante. L’un de nous a interviewé (par téléphone et par e-mail) ces patients pour enregistrer les cas de COVID-19. En Mars 27 e 2020, il n’y avait pas de cas Covid-19 enregistré ou de la grippe comme syndromes. Ces patients ont été traités par une combinaison de thérapie standard et d’acide α-lipoïque (800 mg deux fois par jour), d’hydroxycitrate (500 mg trois fois par jour) et de bleu de méthylène (75 mg trois fois par jour) ainsi qu’un régime pauvre en glucides. .

Il y avait 52% de femmes contre 48% d’hommes. Le type de cancer le plus répandu était le cancer du sein (40%), le poumon (20%), la prostate (10%), l’utérus (10%), le côlon (8%), le foie (6%) divers (6%). Bien que ce manque de syndrome grippal soit dû au hasard, il est possible qu’une de ces molécules ait empêché une infection virale. Ici, nous présentons un bref aperçu scientifique de ce qui est actuellement connu sur le virus du SRAS-Cov-2, le traitement à l’hydroxychloroquine ainsi que les propriétés biochimiques du bleu de méthylène qui était autrefois appelé une «balle magique» pour guérir un large éventail de maladies.

Contexte

Les coronavirus (CoV) sont des virus assez courants qui sont généralement liés chez l’homme à la famille de troubles des voies respiratoires supérieures. Ils peuvent déclencher de l’asthme chez les enfants et les adultes et des maladies respiratoires graves chez les personnes âgées. Ils pourraient également être responsables d’infections à pneumonie et à bronchiolite dans la population infantile et juvénile. Le premier coronavirus humain a été découvert en 1965 et nommé B814. 1 Peu de temps après cette découverte, d’autres coronavirus ont été décrits qui ont causé des maladies chez plusieurs espèces animales, notamment des rats, des souris, des poulets, des dindes, des veaux, des chiens, des chats, des lapins et des porcs. 2À la fin des années 1960, deux souches humaines importantes ont été étudiées: HCoV-OC43 («OC» signifiant qu’elles pouvaient être cultivées dans des cultures d’organes telles que le cerveau de souris) et HCoV-229E («E» signifiant que ces virus étaient sensibles à l’éther, ce qui suggère que ils avaient besoin d’une couche contenant des lipides pour l’infectiosité), une souche qui pouvait être cultivée en culture tissulaire directement à partir d’échantillons cliniques. Des études épidémiologiques ont révélé que les coronavirus étaient endémiques chez l’homme, étant responsables de 5 à 10% de toutes les infections des voies respiratoires supérieures et inférieures associées à une pathogénicité assez faible. Mais la situation a changé en 2002-2003 après la découverte en Asie du Sud d’une nouvelle maladie respiratoire, appelée syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), qui a pu se propager rapidement dans 29 pays d’Amérique, d’Asie et d’Europe, causant 774 décès et entraînant la mort de 774 personnes. un taux de mortalité de 9%.3 Ce SARS-CoV était responsable d’une perte de 40 milliards de dollars en activité économique. Des études phylogénétiques semblaient suggérer une origine de chauve-souris pour ce nouveau virus du SRAS-CoV avec une entrée dans la population humaine probablement relayée par les civettes de palmier de l’Himalaya. Ce qui est étrange, c’est que 40% des commerçants d’animaux sauvages et 20% des individus qui abattent des animaux étaient séropositifs pour le SRAS, sans manifestation d’aucun symptôme, ce qui signifie que les véritables causes de la maladie restent encore assez floues de nos jours. Les politiques de lutte contre les infections ont pu stopper les épidémies en 2004.

Mais la même année, une nouvelle souche nommée HCoV-NL63 a été identifiée aux Pays-Bas chez un nourrisson atteint de bronchiolite, suivie d’une nouvelle souche HCoV-HKU1 en 2005 chez un patient atteint de pneumonie à Hong Kong. Ces nouvelles souches n’ont cependant pas pu déclencher de nouvelles épidémies dans la population humaine. Ce n’était cependant pas le cas du MERS-CoV (Coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient) isolé en 2012 chez un patient atteint de pneumonie en Arabie saoudite qui a pu se propager dans 21 pays avec près de 600 décès liés et un taux de mortalité de ≈ 40 %. Encore une fois, les chauves-souris étaient soupçonnées d’être à l’origine du virus, mais avec un nouvel intermédiaire qui étaient des chameaux dromadaires comme hôtes naturels. Il convient de noter que depuis 1965, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63, Le HCoV-HKU1 et le MERS-CoV circulent couramment dans la population humaine, provoquant des maladies respiratoires générales et des symptômes de rhume pendant les mois d’hiver et de printemps chez les individus en bonne santé et des troubles plus graves chez les sujets immunodéprimés et les personnes âgées. Nous sommes maintenant face à un nouveau défi terrible, avec l’émergence fin novembre 2019 d’une nouvelle souche nommée SARS-CoV-2 à Wuhan, dans la province du Hubei, en Chine. Concernant l’origine du virus, des études génomiques ont montré que les pangolins malais (Manis javanica ) importés illégalement dans la province du Guangdong contiennent des coronavirus similaires au SARS-CoV-2 avec comme d’habitude des chauves-souris desservant un réservoir d’hôtes. 4 Une autre possibilité pourrait être la sélection naturelle chez l’homme après un transfert zoonotique. Mais, les données génétiques montrent de manière irréfutable que le SRAS-CoV-2 n’est dérivé d’aucune épine dorsale de virus connue auparavant, ce qui signifie qu’il est improbable qu’il soit apparu après la manipulation en laboratoire d’un coronavirus apparenté au SARS-CoV. De nos jours, les CoV appartiennent à l’ ordre des Nidovirales divisés en deux sous-familles ( Coronavirinae et Torovirinae ) et subdivisés en quatre groupes: les α-CoV (HCoV-229E et HCoV-NL63), les β-CoV (OC43, HKU1, SARS, MERS), γ-CoVs et δ-CoVs.

Génome et structure

Les coronavirus du SRAS sont des virus à ARN de taille moyenne, contenant à l’intérieur d’une coquille huileuse un génome d’ARN simple brin de 30 kilobases de long, dans le sens positif, avec une structure de capuchon de 5 ‘se terminant par une queue poly-adénylée de 3’. Les virions semblent de forme sphérique avec un diamètre d’environ 125 nm avec plusieurs projections de pointe en forme de massue émanant de la surface huileuse et conférant au virus son aspect corona (figure 1).

            L’emballage global du génome du coronavirus est 5 ‘- leader – UTR – Réplicase (ORF1ab) – S (Spike) – E (Enveloppe) – M (Membrane) – N (Nucleocapsid) – 3’UTR – queue poly (A) avec gènes accessoires entrecoupés dans les gènes structuraux à l’extrémité 3 ‘. UTR correspond aux régions non traduites. Le gène de la réplicase occupant les deux tiers du génome code pour les protéines non structurales (Nsps) via deux polyprotéines (pps) 1a (codant pour nsps1-11) et 1ab (codant pour nsps1-16) avec les fonctions identifiées suivantes: 4

– Le gène nsp1 favorise la dégradation de l’ARNm cellulaire et bloque la traduction des cellules hôtes entraînant un blocage de la réponse immunitaire innée.
– Le gène nsp2 n’a actuellement aucune fonction connue.
– Le gène nsp3 code pour une grande protéine transmembranaire multi-domaines avec des domaines similaires à l’ubiquitine et acides qui interagit avec la protéine N, l’activité ADP-ribose-1 ” – phosphatase (ADRP) qui favorise l’expression des cytokines, la protéase semblable à la papaïne (PLPro) avec le domaine de la deubiquitinase est responsable du clivage aux frontières nsp1 / 2, nsp2 / 3 et nsp3 / 4 et bloque la réponse immunitaire innée de l’hôte.

– Une protéine d’échafaudage trans-membranaire potentielle jouant un rôle important pour la bonne structure des vésicules à double membrane (DMV) codées dans le gène nsp4.
– Une protéase principale de type sérine (Mpro) dans le gène nsps5 est responsable de tous les événements de clivage non médiés par PLPro.
– Les gènes (nsp7, nsp8) codent pour deux complexes hexadécamériques qui peuvent agir comme pince de processivité pour l’ARN polymérase.
– Une protéine de liaison à l’ARN est codée dans le gène nsp9.
– Le gène nsp10 code pour un cofacteur qui forme un hétérodimère avec nsp16 et nsp14 pour stimuler l’activité des protéines correspondantes.
– Le gène nsp11 de pp1a étendu en pp1b devient nsp12 codant pour l’ARN polymérase ARN-dépendante (RdRp) qui duplique l’ARN viral. La capacité de recombinaison des coronavirus au cours de l’évolution virale est liée à la capacité de commutation de RdRp pendant la réplication.
– Une ARN hélicase avec une activité ARN 5′-triphosphatase assure le déballage du génome viral (gène nsp13).
– Le gène nsp14 code pour une exoribonucléase (ExoN) qui assure la fidélité de réplication (relecture du génome viral) avec l’activité de la N7-méthyltransférase (N7-MTase) pour ajouter 5 ‘de cap aux ARN viraux.
– Une endoribonucléase virale (NendoU) dont la fonction n’est pas claire est codée dans le gène nsp15 et est un marqueur génétique (avec nsp14-ExoN) pour l’ordre des Nidovirales .
– Enfin, le gène nsp16 code pour une 2′-O-méthyltransférase (2′-O-MT) qui protège l’ARN viral de la reconnaissance de MDA5 (protéine 5 associée à la différenciation des mélanomes).

Une fois clivés, les gènes se comportent comme de l’ARNm pour les unités ribosomales de la cellule infectée pour produire l’ensemble de Nsps qui sont capables de s’auto-assembler en un complexe réplicase-transcriptase (RTC) fournissant un environnement approprié pour produire des ARN génomiques et sous-génomiques . Le rôle des ARN sous-génomiques est de servir d’ARNm pour les gènes structuraux et accessoires qui résident en aval des polyprotéines réplicases. Après réplication et synthèse d’ARN sous-génomique, les protéines structurales virales S, E et M sont traduites et insérées dans le réticulum endoplasmique (ER) pour un traitement ultérieur par le compartiment intermédiaire rétoplum endoplasmique-Golgi (ERGIC). Après encapsidation du génome viral par les protéines N dans l’ERGIC, le bourgeonnement de protéines structurales virales (d’abord avec M et E, puis avec S plus tard) conduit à des virions matures.

Si certaines protéines S restent en dehors des virions, elles peuvent également transiter vers la surface pour médier la fusion cellulaire entre les cellules infectées et les cellules non infectées adjacentes, conduisant à des cellules multinucléées géantes, responsables de la propagation du virus sans détection ni neutralisation par des anticorps spécifiques du virus . En conséquence, le principal déterminant de l’infection d’une cellule par des coronavirus est la fixation du virion par des interactions non covalentes de la protéine-S avec un récepteur approprié. Pour les coronavirus humains, il est connu que le HCoV-OC43 se lie à l’acide N-acétyl-9-O-acétylneuraminique, le HCoV-HKU1 se lie aux acides sialiques O-acétylés, tandis que le HCoV-NL63 et le SARS-CoV se lient aux protéoglycanes du sulfate d’héparine. 5Après la liaison à la cellule, les coronavirus utilisent une grande variété de récepteurs de fusion: aminopeptidase N (APN) pour HCoV-229E, molécule d’antigène leucocytaire humain (HLA classe I) ou acides sialiques pour HCoV-OC43, enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) pour HCoV-NL63 et SARS-CoVs et dipeptyl-peptidase (DPP4) pour MERS-CoV. Le récepteur de liaison de HCoV-HKU1 reste inconnu. Les récepteurs ACE2 sont exprimés par les cellules épithéliales des poumons, de l’intestin, des reins et des vaisseaux sanguins, avec une forte régulation positive chez les patients atteints de diabète ou d’hypertension de type 1 ou 2, qui sont traités par des inhibiteurs de l’ECA et des bloqueurs des récepteurs de type I de l’angiotensine II (ARA). . 6Une expression accrue d’ACE2 est également observée par les thiazolinidiones et l’ibuprofène. Il a ainsi été déduit que les personnes utilisant des médicaments stimulant l’ECA2 peuvent avoir un risque plus élevé de développer un COVID-19 grave et mortel. 

Chloroquine et hydroxychloroquine

            Tout récemment, une équipe française dirigée par le Pr. Didier Raoult à Marseille, a rapporté qu’il était possible de guérir chez moins de une semaine de patients COVID-19 après l’administration d’un médicament antipaludique, l’hydroxychloroquine (HCQ) et un antibiotique, l’azithromycine (figure 2). 7 Il convient de noter que les antibiotiques ne sont généralement pas utiles contre les virus, mais pourraient néanmoins être utiles pour prévenir les infections respiratoires graves chez les patients souffrant d’une infection virale. De tels résultats sont évidemment très prometteurs car la durée moyenne de l’excrétion virale chez les patients souffrant de COVID-19 en Chine était d’au moins 20 jours et jusqu’à 37 jours. 8Des études in vitro ont suggéré qu’un mécanisme d’action possible de la chloroquine (CQ) et du HCQ pourrait être l’augmentation du pH intracellulaire dans les organites acides tels que les endosomes et les lysosomes, en raison du fait que les deux molécules sont des bases faibles. 9En conséquence, il est connu que les milieux acides (pH <5) sont obligatoires pour la maturation et la fonction des endosomes. Il a donc été rapporté que le CQ élevait le pH de la forme lysosome d’environ 4,5 à 6,5 à 100 µM. Par conséquent, on pourrait supposer que la maturation des endosomes pourrait être bloquée aux stades intermédiaires de l’endocytose, entraînant l’échec de l’importation ultérieure de virions dans le cytosol. Une autre possibilité pourrait être l’inhibition de l’entrée du SRAS-CoV par CD ou HCQ grâce à leur capacité à changer l’état de glycosylation des récepteurs ACE2 et des protéines S. En conséquence, il a été vérifié à l’aide de l’analyse par immunofluorescence (IFA) et de la microscopie confocale que le transport du SARS-CoV-2 des premiers endosomes (EE) aux endolyosomes (EL) requis pour la libération du génome viral, était bloqué ( in vitro ) par CQ et HCQ. 9Un autre point concerne la concentration élevée de cytokines (IL1B, IFNγ, IP10, MCP1, MIP1A, TNFα) dans le plasma de patients gravement malades infectés par le SRAS-CoV-2. Le HCQ étant un agent anti-inflammatoire efficace qui a été largement utilisé dans les maladies auto-immunes, on peut anticiper sa capacité à diminuer la production de cytokines et de facteurs pro-inflammatoires. Il convient également de noter que si le HCQ est moins toxique que le CQ, une utilisation prolongée et / ou une surdose des deux molécules peut entraîner un empoisonnement avec complications cardiovasculaires et rénales. Il existe donc un besoin évident de trouver d’autres molécules beaucoup moins toxiques. Une autre contrainte devrait être le prix bas et la disponibilité à grande échelle de ces molécules car vendredi 27 mars, le COVID-19 a touché 175 pays, avec plus de 535’000 cas confirmés et environ 24’000 décès dans le monde.10

Bleu de méthylène (MB  )

            Le cancer est un autre type de maladie pouvant conduire à des tempêtes de cytokines et on peut s’attendre à un grand nombre de décès dus à COVID-19 chez ces patients. Cependant, notre enquête parmi notre base de données de patients traités avec une combinaison d’acide α-lipoïque, d’hydroxycitrate et de bleu de méthylène suggère que ce traitement prévient une infection sévère de COVID-19. On peut donc prévoir, mais pas encore prouver, que MB pourrait être très utile pour lutter contre les épidémies de COVID-19. Ici, nous donnons un aperçu des propriétés très intéressantes de cette molécule en mettant l’accent sur la chimie, des essais cliniques étant actuellement à l’étude. De plus, il convient de noter que le bleu de méthylène est l’ancêtre des médicaments antipaludiques modernes tels que la chloroquine et est associé à une toxicité moindre, le seul inconvénient étant une coloration vert-bleu de l’urine.

            Le chlorure de bleu de méthylène est un ancien composé synthétisé en 1876 par le chimiste allemand Heinrich Caro, par oxydation d’un mélange de diméthyl-4-phénylène-diamine Me 2 N-Ph-NH 2 et de sulfure d’hydrogène par le chlorure ferrique: 11

2 C 8 H 12 N 2 + H 2 S + 6 FeCl 3 = C 16 H 18 N 3 SCl + 6 FeCl 2 + 4 HCl + NH 4 Cl

L’atome de soufre relie deux molécules du squelette p -phénylène-diamine (figure 3), formant une molécule hétérocyclique phénothiazine affichant un ion thionium formellement positif sous une forme mésomère. Grâce à la résonance aromatique parmi les trois anneaux fusionnés, cette charge formelle positive peut être délocalisée sur les deux atomes d’azote des groupes diméthyl-amino droit et gauche conduisant à une absorption caractéristique à λ = 663 nm (ε = 75 mM -1 · cm -1 ) pour le cation non protoné et subissant un décalage vers le rouge à λ = 740 nm pour HMB 2⊕ après protonation. 12En raison de la forte absorption de la partie rouge du spectre visible, les formes cationiques du bleu de méthylène sont de couleur bleu foncé, une propriété utilisée en 1882 par Robert Koch pour la coloration des bacilles tuberculeux et largement utilisée par Paul Ehrlich (1854-1915) pour la différenciation entre les différents types de globules blancs. 13,14 La structure chimique du bleu de méthylène a été établie en 1884 et utilisée en 1887 en association avec l’éosine par le pathologiste polonais Czeslaw Checinski pour mettre en évidence la présence de marguerites ( Plasmodium malariae ) et de faucilles ( Plasmodium falciprum) parasites dans les frottis sanguins. En 1891, Ehrlich a découvert que le bleu de méthylène entrait dans la catégorie des «balles magiques» pour sa capacité à cibler l’organisme paludéen. Remplacement de la quinine, une substance naturelle dérivée du quinquinaarbre d’Amérique du Sud avec un approvisionnement très limité, par le bleu de méthylène, un colorant synthétique gratuit a permis la production à grande échelle de la thérapie antipaludique. Les développements ultérieurs de ce qu’on appelait à l’époque la «chimiothérapie» a conduit à la synthèse en 1831 du très efficace médicament quinacrine, commercialisé par Bayer sous les noms de mécaprine et atrabine. Atrabine a été modifié en 1934 par le chimiste allemand Hans Andersag en remplaçant le cycle acridine par un cycle quinolone, donnant accès à un produit appelé «résochine» lors de la réaction du diéthylester d’acide oxaloacétique avec m-chloroaniline. Mais, le produit s’est avéré trop toxique pour une utilisation pratique chez l’homme et afin de minimiser la toxicité; le composé 3-méthylrésochine, nommé «sontochine» a été synthétisé et breveté en novembre 1939, après avoir testé plus de 1’100 patients atteints de paludisme. En novembre 1945, EK Marshall a redécouvert la résochine donnant au composé son nom définitif de «chloroquine», devenant ainsi le traitement antipaludique de première ligne pendant environ 20 ans, sauvant d’innombrables vies. Plus tard, l’hydroxychloroquine a été développée et rapportée comme étant moitié moins toxique que la chloroquine. 15

            Il s’ensuit que le bleu de méthylène peut être considéré comme un modèle pour la synthèse de substituts de quinine dans la guérison du paludisme. Comme le montre le tableau 1, le bleu de méthylène figure en fait parmi les cinq premiers médicaments contre 18 taches de Plasmodium palcifarum . 16 En outre, une étude récente a mis en évidence que les parasites responsables du paludisme peuvent également être des hôtes de virus à ARN non encore identifiés, 17 renforçant l’idée qu’il peut exister un lien étroit entre les virus ARN et des médicaments anti-paludisme. Il existe également des preuves récentes que le bleu de méthylène activé avec la lumière visible réduit efficacement le virus Ebola (EBOV), le MERS-CoV, le SRAS-CoV, le virus de la fièvre hémorragique de Crimée-Congo (CCHFV) et l’infectiosité du virus Nipah (NiV) dans les plaquettes et le plasma, respectivement . 18,19Il s’ensuit que le bleu de méthylène utilisé en conjonction avec la lumière peut ouvrir une voie assez nouvelle de thérapie antivirale en mélangeant la biochimie avec la photophysique. La nécessité de tester à grande échelle le bleu de méthylène contre le COVID-19 est à nouveau renforcée.

Le bleu de méthylène dans les pathologies non virales

Le bleu de méthylène est en fait ce que l’on peut appeler un médicament BONARIA. 20 Ici, les trois lettres «BON» signifient qu’il s’agit d’un remède sûr et efficace tandis que les dernières lettres indiquent qu’il est également abordable (A), enregistré (R) et accessible au niveau international (IA). Cela vient des propriétés chimiques assez particulières de cette substance. Comme le montre la figure 4, le comportement du bleu de méthylène en fonction du pH, du potentiel redox et de l’irradiation est assez diversifié et fascinant. 12,21Lors de l’assimilation, ce n’est pas une seule molécule qui entre dans la circulation sanguine, mais un ensemble complet de molécules, expliquant l’extrême polyvalence dans un grand nombre de pathologies allant de la microbiologie à la psychiatrie. Concernant les infections virales, il convient de noter que lorsque le bleu de méthylène subit une réduction à un électron, il devient un radical MB  lipophile neutre avec une bonne stabilité assurée par sa délocalisation sur plusieurs formes mésomères. De plus, un tel radical agit comme une base faible (pK a ≈ 9) favorisant, comme avec la chloroquine, l’alcalinisation transitoire des espaces cytosoliques.

Le bleu de méthylène possède également une activité antibactérienne et est sécrété dans l’urine, ce qui explique pourquoi il a été largement utilisé pour traiter les infections et les troubles douloureux des voies urinaires dans les prescriptions multi-ingrédients (polypharmacie). 22 Une combinaison très utile était de 5,4 mg de MB, 0,03 mg de sulfate d’atropine et 0,03 mg d’hyoscyamine (pour soulager la douleur des spasmes musculaires lisses), 40,8 mg de méthamine (produit de condensation du formaldéhyde avec de l’ammoniac, se décomposant dans les urines acides), 5,4 mg d’acide benzoïque et 18,1 mg de salicylate de phényle (salol, un antiseptique). Le mécanisme d’action du bleu de méthylène contre les parasites a été partiellement élucidé impliquant des flavoenzymes homodimères de la famille des glutathion (GR) réductases qui sont présentes à la fois dans le parasite paludéen et la cellule hôte mammifère. 20 La première enzyme affectée est la glutathion réductase (GR) permettant de réduire le disulfure de glutathion (GSSG) en glutathion sous forme sulfhydryle (GSH):

GR NADPH + H 3 O  + GSSG = NADP  + 2 GSH + H 2 O

La deuxième enzyme est la thiorédoxine réductase (TrxR) permettant la réduction des thiorédoxines (Trx) qui sont des protéines facilitant la réduction des autres protéines par échange de cystéine thiol-disulfure:

TrxR NADPH + H 3 O  + TrxS 2 = NADP  + 2 Trx (SH) 2 + H 2 O

Le rôle du GR et du TrxR est de maintenir la GSH et les rédoxines à l’état réduit afin de maintenir les espaces cytosoliques dans des conditions réduites. Le point clé est que le bleu de méthylène pourrait être un substrat pour TrxR avec production de la forme neutre et incolore réduite (bleu leuco-méthylène ou LMBH) absorbant dans la partie UV du spectre électromagnétique (λ = 340 nm, ε = 3,3 mM -1 · cm -1 et λ = 258 nm, ε = 17,4 mM -1 · cm -1 ):

TrxR NADPH + MB  = NADP  + LMBH

 Il s’ensuit que le méthylène agit comme un inhibiteur des réactions naturelles de TrxR. Il convient de noter que le bleu de méthylène est incapable d’inhiber l’enzyme dihydrolipoamide déshydrogénase (LipDH), une autre enzyme flavoprotéique qui oxyde le dihydrolipoamide en lipoamide (forme fonctionnelle de l’acide α-lipoïque):

LipDH NAD  + H 2 O + dihydrolipoamide (SH) 2 = NADH + H 3 O  + lipoamideS 2

Cependant, la forme réduite LMBH est instable en présence de concentrations micromolaires d’oxygène moléculaire et s’oxyde automatiquement dans des conditions telles que celles illustrées à la figure 5. Les enzymes antioxydantes productrices de thiol gardant le milieu réducteur des espaces cytosoliques sont ainsi mises en contact avec du méthylène bleu en pro-oxydant H 2 O 2-des enzymes productrices défiant le milieu réducteur qu’elles sont censées protéger. Il s’ensuit que le bleu de méthylène est à la fois un inhibiteur et un substrat subversif permettant la production concomitante d’espèces réactives de l’oxygène (ROS). Dans de telles conditions, le NADP (H) et l’oxygène moléculaire nécessaires au métabolisme du pathogène sont irréversiblement consommés par le bleu de méthylène. De plus, le parasite contient moins de GSH comme substrat de la GSH S-transférase pour la détoxification des hèmes et autres composés lipophiles. L’effet antibactérien du bleu de méthylène réside alors dans le fait que le GR humain réagit plus lentement avec le bleu de méthylène que le GR parasite et que le TrxR humain n’est pas présent dans les érythrocytes. En conséquence, lorsque les globules rouges parasités et les érythrocytes normaux sont incubés ensemble dans une solution contenant du MB, le médicament se concentre sélectivement dans les érythrocytes parasités. Une raison possible est que, comme le LMBH ne porte aucune charge électrique, il pénètre facilement la membrane des vésicules digestives et est ensuite auto-oxydé en MB , restant ainsi piégé dans les vésicules. Il convient enfin de noter que des effets synergiques ont été trouvés contre P. falciparum en culture lors de l’utilisation de bleu de méthylène en combinaison avec des dérivés d’artémisinine. 20

          Dans les années 1920, le bleu de méthylène s’est révélé être un antidote spectaculaire pour l’empoisonnement au monoxyde de carbone ou au cyanure. 23 Par conséquent, le bleu de méthylène pourrait être très efficace depuis 1940 pour le traitement de la méthémoglobinémie, une pathologie où l’ion ferreux de l’hémoglobine s’oxyde en ion ferrique, altérant l’attachement du dioxygène et réduisant ainsi la capacité de transport d’oxygène du sang. 22 Lors de l’injection IV, le bleu de méthylène (1-2 mg · kg -1 ou solution stérile à 1%) se transforme au contact des réductases des érythrocytes en leuco incolore-le bleu de méthylène (LMBH) capable de ramener la méthémoglobine à l’hémoglobine normale. Il s’ensuit que s’il est utilisé en tant que telles concentrations plutôt faibles, le bleu de méthylène fonctionne comme un porteur d’électrons alternatif dans les mitochondries, qui accepte les électrons de NADH ou FADH 2 et les transfère à CoQ ou au cytochrome c et en contournant tout blocage complexe I / III (figure 6) . 24 Il convient de noter que dans ce cas, un produit inoffensif, l’eau, est produit à la place du peroxyde d’hydrogène (cf. figure 5).

En tant qu’effet secondaire, le bleu de méthylène est également capable de récupérer toute fuite dans l’anion superoxyde O 2 • ⊝ de l’ETC selon la réaction:

O 2 • ⊝ + MB  = O 2 + MB 

2 Mo  = Mo  + LMB 

Le bleu de méthylène est donc un puissant antioxydant capable d’arrêter la cascade oxydative à son tout début. Il peut ainsi être également considéré comme pompier pyromane capable d’augmenter le stress oxydant en accélérant la production d’ATP et également capable d’éliminer le même stress oxydant ainsi généré. Associée à ces propriétés antioxydantes bien connues est la capacité du bleu de méthylène à atténuer toute lésion d’ischémie / reperfusion par l’inhibition de la génération de superoxyde par la xanthine oxydase. 25 La capacité du bleu de méthylène à minimiser la production de radicaux libres dans l’ETC mitochondrial explique pourquoi il a des effets positifs dans des conditions de stress métabolique, telles que les lésions cérébrales ischémiques, où des radicaux libres en excès peuvent entraîner des dommages cellulaires et la mort cellulaire. En conséquence, in vivodes études ont montré que le bleu de méthylène atteint sa concentration maximale dans le sang 5 minutes après l’administration intraveineuse chez l’homme. 26 La demi-vie du MB dans le sang après administration intraveineuse est de 5,25 h chez l’homme. Aucun effet significatif sur la réactivité vasculaire n’a été observé en utilisant l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) mais une potentialisation préférentielle des régions avec une demande métabolique plus élevée a été mise en évidence. Par conséquent, le bleu de méthylène se concentre dans les régions corticales avec les plus grandes demandes d’énergie métabolique dans une tâche d’activation telle que la stimulation des membres antérieurs, stimulant les tâches intellectuelles.

L’utilisation de bleu de méthylène chez les patients atteints de septicémie conduit à des résultats positifs en raison d’une inhibition directe des synthases de l’oxyde nitrique (NOS), à la fois constitutives et inductibles. Il inhibe la guanylyl cyclase (GC) en se liant au groupe hème de l’enzyme et bloque les fonctions catalytiques de la NO synthase par oxydation du fer ferreux lié à l’enzyme. 27 Un effet supplémentaire sur la guanylyl cyclase soluble, qui conduit normalement à la formation de guanosine monophosphate cyclique (cGMP) comme deuxième messager du NO , ajoute à l’inhibition de la voie NO – cGMP. Le bleu de méthylène peut être un inhibiteur plus spécifique et plus puissant de la NO synthase que la guanylyl cyclase, car les composés donneurs directs de NO en présence de bleu de méthylène peuvent encore activer partiellement les voies de signalisation cGMP. Le bleu de méthylène inhibe également l’activation, l’adhésion et l’agrégation plaquettaires en synergie avec une inhibition de la production de thromboxane A2 plaquettaire et de la production de prostacycline I2 endothéliale. 27

Un point très important est que si le bleu de méthylène est capable d’augmenter l’activité du complexe IV d’environ 30%, il a également une action hormétique marquée en captant les électrons de l’ETC à forte dose (> 10 mg / kg) et par interaction avec l’azote l’oxyde synthase (NOS) peut produire des effets cardio-vasculaires. 26 Des études réalisées in vitro ont démontré que le complexe IV atteint une activité maximale pour une concentration de 0,5 µM. Au-dessus de 5 µM, l’activité IV complexe est inhibée et plus la concentration est élevée, plus l’inhibition est forte. 28 En revanche, des études réalisées in vivo sur des rats ont montré qu’une activité de locomotion maximale était atteinte à une dose de 4 mg · kg -1 , aucun effet n’étant observé en dessous de 1 mg · kg -1 ou au dessus de 10 mg · kg-1 . Enfin, au-dessus de 50 mg · kg -1 , l’activité de locomotion se réduit.

La synthèse de toutes ces propriétés explique pourquoi le bleu de méthylène pourrait être d’une utilité considérable dans les maladies neurodégénératives 29 , le vieillissement 30 , le cancer 31 ou pour la guérison de troubles psychiques. 32 La figure 7 montre par exemple comment le bleu de méthylène peut agir sur les enzymes clés impliquées dans la maladie d’Alzheimer (MA). Les effets bénéfiques du bleu de méthylène contre la MA ont été démontrés dans des études cliniques et proviennent du caractère non polaire de la forme réduite de LMBH lui permettant de traverser facilement la barrière hémato-encéphalique, pour atteindre plusieurs cibles moléculaires. En ce qui concerne l’inhibition de l’ agrégation de la protéine Tau par le bleu de méthylène, un in vitrola cible semble être la kinase de régulation de l’affinité des microtubules (MARK4) à Ser262, grâce à la stabilisation de sa forme dimérique après l’oxydation de la cystéine. Mais, comme le montre la figure 7, ce n’est qu’un des modes d’action, les autres étant la régulation négative de l’activité de la cholinestérase pour prévenir la dégradation de l’acétylcholine (ACh) et la capacité de piéger le superoxyde. Mais la recherche dans ce domaine progresse assez rapidement. Par exemple, il a été récemment montré que le bleu de méthylène inverse les déficits cognitifs induits par la caspase-6 en inhibant la caspase-6 et la neurodégénérescence médiée par la caspase-6 (inhibition du clivage de la protéine précurseur amyloïde APP) et la neuroinflammation. 32Comme les dommages médiés par la caspase-6 semblent être réversibles des mois après le début des déficits cognitifs, ce qui suggère que le bleu de méthylène pourrait bénéficier aux patients atteints de la maladie d’Alzheimer en inversant le déclin cognitif médié par la caspase-6.

            Comme le montre la figure 7, le bleu de méthylène est également un inhibiteur des monoamines oxydases (MAO), un fait biochimique connu depuis de nombreuses décennies. 32 La figure 8 donne plus de détails sur les effets antipsychotiques du bleu de méthylène qui sont exploités depuis plus d’un siècle. En conséquence, de nombreuses études ont confirmé que le bleu de méthylène influence la communication neuronale en modifiant la neurotransmission synaptique cholinergique, monoaminergique et glutamatergique à la fois dans les systèmes nerveux central et périphérique. Premièrement, le bleu de méthylène est capable d’induire une dépolarisation de la membrane neuronale avec l’inhibition des canaux K  activés par le Ca 2⊕ , l’activation des canaux Ca 2⊕ et la facilitation de l’ inactivation des canaux Na  .32 Il module également les fonctions de diverses protéines membranaires intégrales impliquées dans les transports de solutés tels que le glucose et les ions tels que Na  , K  et H  . Il a été démontré que la voie cGMP ne médie pas les actions du méthylène, rapportées dans la majorité de ces études.

Le glutamate et la dopamine ont été impliqués dans la pathogenèse des psychoses et le bleu de méthylène a été le principal composé pour le développement des antipsychotiques classiques. Ainsi, la prométhazine a été fabriquée dans les années 40 par une équipe de scientifiques des laboratoires Rhône-Poulenc et partage avec LMBH le même squelette phénothiazine et était l’antihistaminique de première génération. Il a été utilisé pour traiter les allergies, les troubles du sommeil et les nausées et peut soulager certains symptômes associés au rhume. Puisqu’elle peut également être utilisée pour la sédation des personnes agitées ou anxieuses, elle a conduit au développement de la chlorpromazine qui a été expérimentée pour la première fois au début des années 1950 par le chirurgien militaire français Henri Laborit dans l’espoir de découvrir une anesthésie plus efficace. Bien que le médicament n’ait pas fait perdre connaissance à ses patients, cela a induit un calme remarquable. Cette découverte a été le tout début de la révolution de la «lobotomie chimique» pour le traitement des psychoses aiguës et chroniques, y compris la schizophrénie et la phase maniaque du trouble bipolaire, ainsi que la psychose induite par les amphétamines. Compte tenu des similitudes dans les structures chimiques du bleu de méthylène et des antipsychotiques, il est probable que le bleu de méthylène module l’activité des récepteurs de la dopamine. Et en raison de ses propriétés antioxydantes, il pourrait également être d’une aide considérable dans la prévention de la toxicité Li chez les patients atteints de troubles bipolaires. Compte tenu des similitudes dans les structures chimiques du bleu de méthylène et des antipsychotiques, il est probable que le bleu de méthylène module l’activité des récepteurs de la dopamine. Et en raison de ses propriétés antioxydantes, il pourrait également être d’une aide considérable dans la prévention de la toxicité Li chez les patients atteints de troubles bipolaires. Compte tenu des similitudes dans les structures chimiques du bleu de méthylène et des antipsychotiques, il est probable que le bleu de méthylène module l’activité des récepteurs de la dopamine. Et en raison de ses propriétés antioxydantes, il pourrait également être d’une aide considérable dans la prévention de la toxicité Li chez les patients atteints de troubles bipolaires.

             Parmi d’autres propriétés intéressantes, le bleu de méthylène a été montré pour moduler les actions physiologiques des hormones impliquées dans l’axe hypothalamo-hypophyso-périphérique, augmentant l’activité de la peroxydase thyroïdienne et améliorant l’iodation des thyronines, avec des augmentations ultérieures de la synthèse de la thyroxine. 32 De plus, lorsqu’il est exposé à la lumière, le bromure de méthyle devient photosensibilisé, ce qui entraîne la libération d’espèces dérivées de l’oxygène cytotoxiques, très actives et à courte durée de vie, comme l’oxygène singulet 1 O 2 . Il a également été démontré que des photons dans la gamme de fréquences rouge à proche infrarouge d’environ 620 à 1150 nm pénètrent dans le cerveau et se croisent avec le spectre d’absorption de la cytochrome oxydase. 34Alors que le bleu de méthylène à faible dose et la lumière proche infrarouge à faible niveau peuvent produire différents effets cellulaires pléiotropes, les deux interventions provoquent une régulation positive similaire de la respiration mitochondriale avec des avantages similaires pour protéger les cellules nerveuses contre la dégénérescence. Ces études chez l’homme suggèrent que le bleu de méthylène à faible dose peut avoir des applications thérapeutiques potentielles en neurologie en tant qu’agent neuroprotecteur, et en psychiatrie et en psychologie clinique pour faciliter les interventions psychothérapeutiques. De même, la lumière proche infrarouge de bas niveau a amélioré les résultats neurologiques humains après un AVC ischémique 35 et pourrait aider, en conjonction avec le bleu de méthylène, à améliorer les fonctions émotionnelles et neurocognitives telles que l’attention soutenue et la mémoire de travail chez l’homme.

Conclusion

Avec l’épidémie actuelle de COVID-19, le monde est confronté à un défi et toutes les possibilités d’aider les gens doivent être envisagées. Nos données préliminaires suggèrent mais ne prouvent pas que le bleu de méthylène pourrait être un bon traitement pour les maladies de type grippal. Le bleu de méthylène et ses dérivés tels que la chloroquine peuvent partager un mécanisme d’action similaire. Le temps est venu pour un essai clinique randomisé prospectif pour le traitement de cette terrible maladie.

Les anciens médicaments qui ont été testés pour d’autres indications (comme le bleu de méthylène ou la chloroquine) ont un profil de sécurité bien défini. Ils sont souvent plus efficaces que les nouveaux médicaments de la High Tech. Les épidémies de Covid 19 comme le cancer ont une solution. La réutilisation de molécules connues aidera à guérir ces maladies mortelles.

Les références

  1. R. Jonsdottir, R. Dijkman, Virology J. , 2016 , 13 , 24.
  2. S. Kahn, K. McIntosh, The Pediatric Infectious Disease Journal , 2005 , 24 , S223.
  3. R. Fehr, S. Perlman, Méthodes Mol. Biol. , 2015 ; 1282 : 1–23.
  4. G. Andersen, A. Rambaut, WI Lipkin, EC Holmes, RF Garry, 2020 , Nature Medicine , https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9 .
  5. Owczarek, A. Szczepanski, A. Milewska, Z.Baster, Z.Rajgur, M. Sarn, K.Pyrc, 2018 , Scientific Reports , 8 : 7124.
  6. Fang, G. Karakiulakis, M. Roth, 2020, Lancet RespirMed, March 11, https://doi.org/10.1016/S2213-2600(20)30116-8.
  7. Gautret, J.-C. Lagier, P. Parola, V. T. Hoang, L. Medded, M. Mailhe, B. Doudier, J. Courjon, V. Giordanengo, V. E. Vieira, H. Tissot-Dupont, S. Honoré, P. Colson, E. Chabrière, B. La Scola, J.-M. Rolain, P. Brouqui, D. Raoult, 2020, International Journal of Antimicrobial Agents – In Press , March 17 – DOI : 10.1016/j.ijantimicag.2020.105949.
  8. Zhou, T. Yu, R. Du, G. Fan, Y. Liu, Z. Liu, J. Xiang, Y. Wang, B. Song, X. Gu, L. Guan, Y. Wei, H. Li, X. Wu, J. Xu, S. Tu, Y. Zhang, H. Chen, B. Cao, 2020 , Lancet , 9 mars. Https://doi.org/10.1016/ S0140-6736 (20) 30566- 3.
  9. Liu, R. Cao, M. Xu, X. Wang, H. Zhang, H. Hu, Y. Li, Z. Hu, W. Zhong, M. Wang, 2020 , Cell Discovery , 6: 16. DOI: https : //doi.org/10.1038/s41421-020-0156-0 .
  10. Dong, H.Du, L.Gardner, 2020 , Lancet Infect. Dis. , 19 février, https://doi.org/10.1016/ S1473-3099 (20) 30120-1. Pour un tableau de bord interactif des cas COVID-19 mondiaux, voir https://arcg.is/0fHmTX .
  11. Caro, 1878, US Patent n°204,796; june, 11.
  12. Contineanu C. Bercu, I. Contineanu A. Neacsu, 2009 , Annales de l’ Université de Bucarest – Chimie (nouvelle série) , 18 : 29.
  13. C. Cook, 1997 , J. Clin. Pathol. , 50 : 716.
  14. Krafts, E. Hempelmann, A. Skorska-Stania, 2012 , Parasitol. Res. , 111 : 1.
  15. C. Warhurst, JCP Steele, IS adagu, JC Craig, C. Cullander, 2003 , J. Antimicrobial Chemotherapy , 52 : 188.
  16. Fall, C. Camara, M. Fall, A. Nakoulima, P. Dionne, B. Diatta, Y. Diemé, B. Wade, B. Pradines, 2015, Malaria Journal, 14, 60.
  17. Charon, M. J. Grigg, J.-S. Eden, K. A. Piera, H. Rana, T. William, K. Rose, M. P. Davenport, N. A. Anstey, E.C. Holmes, 2019, PLoS Pathog., 15 : e1008216, https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008216.
  18. Eickmann, U.Gravemann, W.Handke, F.Tolksdorf, S.Reichenberg, TH Müller, A. Seltsam, 2018 , Transfusion , 58: 2202.
  19. Eickmann, U. Gravemann, W. Handke, F. Tolksdorf, TH Müller, A. Seltsam, 2020 , Vox Sanguinis , DOI: 10.1111 / vox.12888.
  20. Buchholz, RH Schirmer, JK Eubel, MB Akoachere, T. Dandekar, K. Becker, S. Gromer, 2008 , Agents antimicrobiens et chimiothérapie , 52 : 183.
  21. Impert, A. Katafias, P. Kita, A. Mills, A. Pietkiewicz-Graczyk, G. Wrzeszcz, 2003 , Dalton Trans. , 348-353.
  22. Scheindlin, 2008 , Interventions moléculaires, 8 : 268.
  23. Miclescu, L. Wiklund, 2010, J. Rom. Anest. Terap. Int., 17:35.
  24. Wen, W. Li, EC Poteet, L. Xie, C. Tan, L.-J. Yan, X. Ju, R. Liu, H. Qian, MA Marvin, MS Goldberg, H. She, Z. Mao, JW Simpkin, S.-H. Yang, 2011 , J. Biol. Chem. , 286 : 16504.
  25. C. Salaris, CF Babbs, WD Voorhees III, 1991 , Biochemical Pharmacology , 42: 499.
  26. Huang, F. Du, Y.-Y. I. Shih, Q. Shen, F. Gonzalez-Lima, T. Q. Duong, 2013, Neuroimage, 72: 237.
  27. Wiklund, S. Basu, A. Miclescu, P. Wiklund, G. Ronquist, HS Sharma, 2007 , Ann. NY Acad. Sci. , 1112 : 231.
  28. K. Bruchey et F. Gonzalez-Lima, 2008 , Am. J. Pharmacol. Toxicol. , 3 : 72.
  29. Li, H. Yang, Y. Chen, H. Sun, 2017, Eur. J. Med. Chem., 132: 294.
  30. -M. Xiong, M. O’Donovan, L. Sun, JY Choi, M. Ren, K.Cao, 2017 , Scientific Reports , 7 : 2475.
  31. S. G. Barron, 1930, J. Exp. Med., 52 : 447.
  32. Oz, DE Lorke, M. Hasan, GA Petroianu, 2010 , Revues de recherche médicinale , 21 : 93
  33. Zhou, J. Flores, A. Noël, O. Beauchet, P. J. Sjöström, A. C. LeBlanc, 2019, Acta Neuropathologica Communications, 7: 210.
  34. Gonzalez-Lima, A. Auchter, 2015 , Frontiers in Cellular Neurosciences, 9 : 179
  35. Lampl, JA Zivin, M. Fisher, R. Lew, L. Welin, B. Dahlof, P. Borenstein, B. Andersson, J. Perez, C. Caparo, S. Ilic, U. Oron, 2007 , Accident vasculaire cérébral , 38 : 1843.
  36. Pietkiewicz-Graczyk, O. Impert, A. Katafias, P. Kita, 2003 , polonais J. Chem. , 77 : 475.