Technologies d’encapsulation et de transport de composés bioactifs

Pour augmenter la biodisponibilité des composés bioactifs difficiles à absorber, les technologies d’encapsulation recourant aux phospholipides, sont de plus en plus utilisées par les fabricants de produits de santé naturels.

Les phospholipides

Ce sont les éléments constitutifs indispensables de toutes les membranes externes des cellules, ainsi que de la membrane des mitochondries et du noyau cellulaire. C’est en assurant la régulation du transport à la fois vers et hors de la cellule, qu’ils en sont les gardiens naturels.

Les phospholipides sont également utilisés pour assembler les lipoprotéines circulantes et ainsi faciliter le transport des triglycérides et des différents cholestérols. Ils entrent dans la composition de la bile et assurent, du fait, avec les sels biliaires, la solubilisation du cholestérol.

Les glycérophospholipides sont les composants majeurs des membranes des cellules eucaryotes. On compte parmi eux, entre autres, la phosphatidylcholine (PC), la phosphatidyléthanolamine (PE) et la phosphatidylsérine (PS).

Rien de nouveau sous le soleil

Les modes d’administration de types liposomal ou micellaire sont connus depuis longtemps. Ils sont d’ailleurs utilisés dans l’élaboration de produits pharmaceutiques depuis des années. Ce qui est nouveau toutefois, c’est l’approche qui consiste à éviter d’utiliser des produits chimiques synthétiques et, dans la fabrication de produits de santé naturels, les manufacturiers y sont parvenus.

Absorption et durée

En plus d’améliorer l’absorption, les complexes médicament-phospholipide, nutriment-phospholipide ou encore plante-phospholipide, augmentent la stabilité des molécules et prolongent leur durée d’action.

Le plus grand défi : la biodisponibilité

Les herbes médicinales et leurs composés phytochimiques sont reconnus comme une excellente option thérapeutique pour de nombreux problèmes de santé. Cependant, leur faible biodisponibilité représente un défi important.

Ce taux d’absorption limité est multifactoriel : une faible solubilité dans les lipides, l’existence de certains polyphénols dans leurs structures, un poids moléculaire élevé et de possibles interactions avec des aliments, des médicaments, la caféine ou l’alcool.

Les phytosomes

Ce sont des complexes de phospholipides et de composés phytochimiques, le plus souvent utilisés pour délivrer des molécules végétales peu solubles dans l’eau et dans les lipides. Dans les phytosomes, « l’ingrédient actif fait partie intégrante de la membrane ».

Ce procédé d’encapsulation améliore la stabilité globale du produit et la biodisponibilité des principes actifs. Cela conduit donc à un taux d’absorption plus élevé, qui permet de réduire le dosage nécessaire à l’obtention des résultats visés.

Les liposomes

Ils imitent la nature de la membrane cellulaire. Ils sont constitués d’un noyau interne hydrophile et d’une bicouche lipidique composée de phospholipides. Grâce aux propriétés des phospholipides, les liposomes présentent des caractéristiques uniques, telle que l’auto-étanchéité en milieu aqueux, une faculté qui leur permet d’agir comme système de transport idéal.

Les liposomes peuvent piéger des nutriments ou composés actifs dans leur noyau aqueux, garantissant qu’ils atteindront la circulation. En effet, les phospholipides qui les composent optimisent l’absorption dans l’intestin et, protège la formulation de l’action des acides gastriques.

Rendus dans la circulation sanguine, les liposomes fusionnent avec les membranes cellulaires pour délivrer le nutriment qu’ils transportent.

Les micelles

Ce sont des monocouches lipidiques sphériques. Elles sont généralement formées par des émulsifiants qui s’auto-assemblent spontanément. Elles n’ont pas la même capacité d’encapsulation que les liposomes, car elles diffèrent tant par leur structure que par leur taille.

Les micelles facilitent l’absorption des composés et des vitamines liposolubles. Les micelles encapsulent le composé liposoluble et réduisent sa taille moléculaire. Ça protège celui-ci des enzymes et du microbiote intestinal, tout en lui permettant de traverser facilement la muqueuse gastro-intestinale pour atteindre la circulation sanguine.

Saviez-vous que les lipides que nous consommons sont absorbés sous forme de micelles dans l’intestin grêle, et que ce rôle appartient à la bile?

La principale fonction des acides biliaires est de faciliter la formation de micelles. Ce faisant, l’absorption des graisses alimentaires est assurée. En présence d’insuffisance biliaire, les lipides sont mal assimilés et les selles sont grasses, molles, d’aspect huileux et souvent malodorantes.

Avantages de la technologie micellaire

Cette technologie procure une meilleure biodisponibilité et prolonge la demi-vie du composé actif dans l’organisme. Conséquemment, cela entraîne une concentration sanguine plus élevée et une meilleure efficacité clinique.

De plus, grâce à ce système d’administration, des doses plus faibles peuvent être utilisées, réduisant d’autant les risques d’effets secondaires.

Différences entre phytosomes, liposomes et micelles

Les phytosomes peuvent délivrer à la fois des composés hydrosolubles et liposolubles. Les liposomes, quant à eux, sont utilisés pour délivrer des composés solubles dans l’eau, et les micelles, des composés lipophiles.

La taille de ces composés est importante et ce, pour deux raisons. Premièrement, elle détermine leur succès en tant que transporteur, et deuxièmement, elle doit leur permettre de contenir suffisamment du principe actif qui sera délivré à la cellule.

À titre d’exemple, un liposome est environ 70 fois plus petit qu’un globule rouge. Celle d’un phytosome est semblable ou légèrement plus grande, et celle d’une micelle est plus petite.

                   

La technologie micellaire LipoMicel pour optimiser l’absorption de la quercétine, de la berbérine, du glutathion et de la vitamine D.

1.La quercétine est un composé organique de la famille des flavonoïdes. On lui confère des propriétés antioxydantes, protectrices des vaisseaux sanguins, anti-inflammatoires, antivirales et antihistaminiques.

On en retrouve en petites quantités dans certaines herbes, des fruits et des légumes. C’est un glucoside, soit une molécule liée à un glucide, ce qui complexifie son métabolisme.

Formulée en supplément, elle provient du bouton floral de l’arbre Sophora Japonica, la source végétale de référence pour l’extraction et la purification de la quercétine.

Ces fleurs contiennent jusqu’à 20% de rutine, qui est un diglycoside de quercétine, et après clivage de la liaison – une opération relativement facile à réaliser – on obtient de la quercétine.

La quercétine est un composé lipophile, qui a une « solubilité limitée dans l’eau ». Grâce à la technologie LipoMicel, elle est dispersée en minuscules microgouttelettes et cela lui procure un taux d’absorption dix fois supérieur à la quercétine standard.

Sur ce graphique, on démontre que… plus la dose de quercétine LipoMicel est élevée, plus grande est la concentration sanguine sur une période de 72 heures. (1)

2. La berbérine possède une très faible disponibilité. Toutefois, comme elle est métabolisée par le microbiote intestinal, elle agit bénéfiquement en modifiant sa composition et ses métabolites.(2)

Malgré cette faible absorption, elle stimule la sécrétion de GLP-1 (peptide 1 de type glucagon), qui favorise la régulation du glucose. Elle active également l’enzyme AMPK (Adenosine Monophosphate-activated Protein Kinase), qui soutient la sensibilité à l’insuline, aide à diminuer les taux de cholestérol LDL et de triglycérides, et contribue au maintien d’un poids-santé. (3-4)

L’efficacité de la technologie micellaire LipoMicel permet une concentration de berbérine dans le sang trois fois plus élevée qu’avec la berbérine standard (WBX dans le graphique). La solubilité gastro-intestinale et la perméabilité cellulaire s’avèrent plus élevées de 20 à 34 fois, et l’on a également démontré sa capacité de réduire la glycémie de 12% en seulement deux jours. (5)

3. Le glutathion est une molécule difficile à absorber par voie orale. S’il n’est pas encapsulé et protégé par des phospholipides, il est rapidement affecté par les sucs gastriques.

Certaines études ont démontré que l’administration quotidienne de glutathion liposomal pouvait augmenter les réserves et avoir un impact déterminant sur la fonction immunitaire et les niveaux de stress oxydatif. (6)

Plus récemment, soit en juin 2023, les chercheurs de l’équipe du Dr. J. Solnier, PhD, ont démontré que les concentrations de glutathion LipoMicel étaient deux fois plus élevées que celles des liposomes et des autres formes standards. De plus, les concentrations de la L-y-glutamyl-L-cystéine, le métabolite dipeptide intermédiaire de la synthèse du glutathion, étaient également près de deux fois plus élevées avec la technologie micellaire. (7)

Grâce à ces avancées, se profile une ère très prometteuse pour l’innovation dans l’élaboration de produits de santé naturels.

4. La vitamine D est une vitamine liposoluble. Elle se mélange difficilement à l’environnement aqueux de l’intestin et ce, sans compter que d’autres substances, comme le cholestérol, peuvent interférer avec son absorption.

La technologie LipoMicel crée une matrice micellaire unique, qui disperse la vitamine D en minuscules microgouttelettes faciles à absorber.

Or les chercheurs ont également constaté que sous forme micellaire et associée à de l’huile de lin et des triglycérides à chaîne moyenne (LM3 dans le graphique), la vitamine D est 12 000 fois plus perméable à travers les cellules intestinales que la forme ordinaire de la vitamine D. (8)

Les progrès dans la recherche scientifique ont ouvert la voie à une compréhension plus approfondie des composés naturels et de leurs impacts sur la santé humaine. Ces découvertes ont conduit à la création de suppléments mieux ciblés, conçus pour répondre à des besoins spécifiques.

Les nouvelles technologies, comme les formes liposomales ou micellaires, permettent d’obtenir des formulations plus équilibrées, plus faciles à absorber et qui maximisent leur efficacité.

Références :
1. https://www.hindawi.com/journals/ecam/2023/9727539/ – https://jnhpresearch.com/index.php/jnhpr/article/view/17
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095177921001179
3. Yu Y, Hoo G, Zhang Q, et al. Berberine induces GLP-1 secretion through activation of bitter taste receptor pathways. Biochem Pharmacol. 2015,97(2):173-177.
4. Affuso F, Mercurio V, Fazio V, Fazio S. Cardiovascular and metabolic effects of Berberine. World J Cardiol 2010; 2(4): 71-77
5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38004546/ – https://jnhpresearch.com/index.php/jnhpr/article/view/33/36 –
Chang et al. (2023) A pilot crossover study of Berberine and its Short-term Effects on Blood Glucose Levels in healthy volunteers.
6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28853742/
7. Solnier et al. (2023) A randomized, Double-blind, Crossover, Pharmacokinetics study and a 30-day Safety Evaluation of Micellar Glutathione in healthy participants (paper in preparation).
8. https://www.mdpi.com/1661-3821/3/2/23