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Principes actifs du chanvre

THC

Molécule du Δ-9-tétrahydrocannabinol, plus communément appelée THC

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Origine des exocannabinoïdes

L’industrie pharmaceutique a développé près d’une centaine de « pétrocannabinoïdes » pour la recherche animale. Ces molécules sont classés en 8 familles en fonction du type de substitution chimique apportée pour altérer la substance d’origine, que cela soit des équivalents des PCB, des cannabimimétiques, des antagonistes ou des agonistes partiels des récepteurs cannabinoïdes. Certains pétrocannabinoïdes ont une puissance pouvant aller jusqu’à 600 fois celle du THC et nous n’avons aucun recul sur ces substances qui peuvent être très dangereuses. Ces cannabinoides de synthèse circulent sur le marché noir depuis 2008, pulvérisés sur les fleurs de chanvre  ou sur des herbes médicinales vendues sur internet (spice).

Les phytocannabinoïdes se retrouvent essentiellement dans le chanvre mais des scientifiques japonais ont découvert en 2005 la présence de substances analogues dans deux mousses (Radula Perrottetii et Radula Marginata), appartenant à la classe végétale des Bryophytes (mousses et hépatiques). Certaines herbes médicinales comme echinacea purpura contiennent également des cannabinoïdes non psychoactifs.

Les cannabinoïdes ne se résument pas au THC

Le chanvre, appelé communément cannabis de son nom scientifique latin, contient un grand nombre de composés  (acides aminés, albumine,  sucres, aldéhydes, cétones, acides gras, pigments…) et plusieurs familles de principes actifs comme les terpènes, les cannabinoïdes ou les flavonoïdes.

Près de 120 composés appartiennent à la seule famille des terpènes, responsables de l’arôme et à la base des huiles essentielles : limonène, myrcène, α-pinène, linalool, β-caryophyllène, oxyde de caryophyllène, nérolidol, phytol… On estime que les terpènes possèdent un large spectre d’action (antioxydante, anxiolytique, anti-inflammatoire, antibiotique, antinéoplasique, antipaludéenne), mais ces données ne proviennent  que de quelques études expérimentales et il n’existe que très peu d’essais cliniques pour étayer ces affirmations.

La plupart de ces substances chimiques se retrouvent dans de nombreux végétaux, à l’exception des cannabinoïdes que l’on retrouve essentiellement dans le chanvre.  Les principes actifs du chanvre s’accumulent dans les trichomes (bulle de résine) qui se concentrent sur les calices (bractées) des fleurs femelles non pollinisées (plus d’infos sur formes et modes d’administration). Le plus connu des principes actifs du chanvre est sans nul doute le THC (tétrahydrocannabinol) responsable des effets psycho-actifs. Bien souvent, le cannabis est d’ailleurs amalgamé à cette substance stupéfiante jugée nuisible par la société. Cette vision réductrice occulte les autres principes actifs du chanvre, alors que la recherche internationale sue les cannabinoïdes connait un véritable boom depuis les années 2000, suite à la découverte du système endocannabinoïde par l’équipe de Howlett et Mechoulam dans les années 1990.

Les propriétés médicinales des cannabinoides

Contrairement aux idées reçues il n’existe qu‘une seule espèce de chanvre. Chaque cultivar (variété) de chanvre synthétise en revanche un « cocktail » unique de principes actifs, qui dépend non seulement de la génétique du cultivar, mais aussi de la qualité du sol, des conditions climatiques, ainsi que des techniques de culture. Ces différents cultivars produisent tous des cannabinoïdes et seul le cannabis Ruderalis n’est pas psychoactif (naturellement pauvre en THC et riche en CBD), ce qui résulte probablement d’une acclimatation à la photopériode quotidienne et au climat des régions septentrionales, ainsi que d’une sélection ancestrale pour ses fibres ou ses graines.

Le cannabis industriel cultivé en France pour sa fibre ou sa graine présente également des sommités fleuries riches en CBD : il possède donc une valeur thérapeutique ajoutée non négligeable. Dans notre pays, les fleurs du chanvre sont considérées comme des déchets et ne peuvent être valorisées que sous la forme de plante entière (extraction illégale même s’il ne s’agit pas de THC). Au Luxembourg en revanche, les produits à base de CBD sont vendus légalement comme complément alimentaire depuis quelques années.

Près de 120 composés appartiennent à la famille des cannabinoïdes, mais généralement on ne trouve, dans une même plante, seulement 4 ou 5 cannabinoïdes dont la concentration dépasse 0,1 %. La plupart des autres cannabinoïdes apparaissent uniquement sous forme de traces.  Les principaux cannabinoïdes et leurs propriétés médicinales potentielles sont présentés ici:

  • THC, ou ∆-9-THC (delta-9-tétra-hydrocannabinol) : antiémétique, antispastique, orexigène, antidépresseur, analgésique, anti-inflammatoire, anti-oxydant, anti-tumoral.
  • CBD (Cannabidiol) : anxiolytique, analgésique, anti-psychotique, anti-inflammatoire, anti-oxydant, anti-spasmodique, anti-bactérien, anti-diabétique, anti-épileptique, anti-ischémique, immunosuppresseur, anti-tumoral.
  • CBN (Cannabinol) : sédatif, antibiotique, analgésique, anti-insomnie, anti-spasmodique, stimulant osseux.
  • THCV (Tétra-hydrocannabivarine) : analgésique, anti-épileptique, stimulant osseux.
  • CBG (Cannabigérol) : anti-inflammatoire, antifongique, antibiotique, anti-bactérien, anti-tumoral.
  • CBC (Cannabichromène) : anti-inflammatoire, antibiotique, antifongique, analgésique, stimulant osseux, anti-tumoral.

Là encore, les données scientifiques reposent bien souvent uniquement sur des études précliniques.  Il est indispensable de mener de nombreuses recherches pour pouvoir profiter véritablement du potentiel de cette « nouvelle » classe pharmacologique économique, dont le potentiel s’avère fort prometteur en terme de santé publique. 

On distingue les endocannabinoïdes fabriqués à la demande par les cellules de notre organisme des exocannabinoïdes qui sont apportés de l’extérieur. Parmi ces derniers, les composés d’origine végétale sont appelés phytocannabinoïdes (PCB) par opposition aux cannabinoïdes de synthèse. 

Structure biochimique des phytocannabinoïdes

Les PCB sont un groupe de molécules hydrophobes contenant 21 carbones, dont le précurseur initial résulte d’une association entre un terpène, le géranyl pyrophosphate et un dérivé phénol, soit l’acide divarinique, soit l’acide olivetolique pour former respectivement la cannabinogenovarine (CBGV) ou le cannabigérol. Les PCB ne contiennent pas d’azote, contrairement aux alcaloïdes, mais un oxygène, lui conférant des propriétés structurelles spécifiques. Les PCB sont classés actuellement en 10 grandes familles. Chacune de ces familles intègre plusieurs types de cannabinoïdes qui se distinguent entre eux notamment par la longueur de la chaîne carbonée. Beaucoup sont en fait de simples homologues ou analogues (structure ou fonction similaire) des quelques principaux cannabinoïdes connus. 

Formes acides et formes décarboxylées

Dans la plante vivante, l’essentiel des cannabinoïdes est sous forme acide (2-COOH). Ces formes acides amphiphiles pourraient être plus efficaces que les formes décarboxylées lipophiles. Par exemple, le THC sous forme acide serait un meilleur antiémétique que la forme décarboxylée, tout en en étant dépourvu d’action psychotrope. Ces éléments suggèrent la possibilité d’administration de fortes doses de THC sans effet psychoactif pouvant interférer sur les tâches quotidiennes : « le jus de cannabis frais est un produit comestible aux valeurs nutritives très intéressantes » affirme le Dr William Courtney, actuellement membre de l’Académie Américaine des Cannabinoïdes en Médecine et vice-président de l’association Luxembourgeoise pour les méthodes préventives.

Décarboxylation du THCa

Réaction chimique se produisant suite à une action de chauffage.

Les  PCB subissent une décarboxylation sous l’action de la chaleur au delà de 100°c (combustion, vaporisation, cuisson) et du temps (séchage, affinage, conservation), transformant les formes acides dans les formes connues (THC, CBD, CBG, THCV…). De manière imagée, le séchage des fleurs est pour le chanvre ce que la fermentation est pour le raisin.

Parmi les PCB décarboxylés, seuls le Δ9 THC, le Δ8 THC, et dans une moindre mesure le THCV et le CBN sont psychoactifs. Contrairement au CBD, le THC est une molécule très instable et il se dégrade rapidement en CBN sous l’effet de la lumière.

Biosynthèse des phytocannabinoïdes:

Synthèse des cannabinoides

Synthèse des cannabinoïdes

Le pool génétique d’un cultivar de chanvre (10 paires de chromosomes) détermine le ratio de cannabinoïdes et de terpènes de ses sommités fleuries. Deux chemotypes différents ont pu été identifiés par les scientifiques : d’un côté, on retrouve un chemotype commun pour cannabis Indica (indien) et Afghanica (afghan), plantes originaires des montagnes d’Asie centrale, riche en PCB issus des 2 lignées de biosynthèse (CBG, THC, CBD mais aussi CBGV, THCV, CBDV). De l’autre, on retrouve un chemotype commun pour cannabis sativa et ruderalis, plantes originaires respectivement des plaines d’Asie méridionale (climat tropical) et septentrionale (climat continental), dont les PCB sont issus presque exclusivement de la seule lignée du cannabigérol (CBG)

 

 

Cannabis en montagne

Cannabis poussant de façon sauvage dans la région du Dhaulagiri, (chaîne de l’Himalaya)

Les conditions environnementales et la sélection humaine modifient le pool génétique, et donc les informations données pour la biosynthèse des principes actifs. La biosynthèse de la lignée issue de la cannabinogénovarine (THCV, CBDV), par exemple, est favorisée par les rayons ultra-violets des montagnes d’altitude, d’où leur titration importante dans certaines variétés de chanvre en Asie centrale et en Afrique du Sud. Par hybridation dirigée, on peut isoler des espèces produisant en plus grande quantité l’un ou l’autre de ces cannabinoïdes. C’est précisément ce qu’a fait l’Institut National de Recherche Agronomique par exemple dans les années 60 pour réintroduire le cannabis sativa en France, en garantissant un taux de THC très bas (<0.2%). Depuis 22 cultivars légaux ont été créés : tous observent un ratio THC/CBD constant et toujours inférieur à 0.15.

Ces éléments expliquent la variation du THC observée pour cannabis sativa, en fonction de la latitude géographique et de l’objectif principal de sa culture (médical/mystique en Afrique et en Asie ou textile/alimentaire en Europe et en Amérique).

Bibliographie:

  • Hillig KW, Mahlberg PG. A chemotaxonomic analysis of cannabinoid variation in Cannabis (Cannabaceae). Am J Bot. 2004 Jun;91(6):966–75.
  • Izzo AA, Borrelli F, Capasso R, Di Marzo V, Mechoulam R. Non-psychotropic plant cannabinoids: new therapeutic opportunities from an ancient herb. Trends Pharmacol Sci. 2009 Oct;30(10):515–27.
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  • Russo EB, Jiang H-E, Li X, Sutton A, Carboni A, Bianco F del, et al. Phytochemical and genetic analyses of ancient cannabis from Central Asia. J Exp Bot. 2008 Nov 1;59(15):4171–82.
  • Fournier G, Beherec O, Bertucelli S. Intérêt du rapport Δ-9-THC / CBD dans le contrôle des cultures de chanvre industriel. Ann Toxicol Anal. 2003;15(4):250–9.