Parmi les huiles naturelles, l'huile d'argan suscite beaucoup d’intérêt. Elle a été utilisée en médecine traditionnelle, en usage externe par les femmes berbères pour les soins corporels et capillaires, et en usage interne pour prévenir certaines maladies cardiovasculaires. L’huile d’argan se caractérise par ses fonctions hypocholestérolémiantes, anti-diabètique et antiproliférative sur des lignées cancéreuses humaines de prostate. Riche en acides gras insaturés, l’huile d’argan est caractérisée également par ses composés mineurs : polyphénols, tocophérols et stérols qui lui confèrent des propriétés antioxydantes. Le rôle des antioxydants alimentaires dans la fonction neurologique et dans certaines maladies liès à l’âge est centrée sur la vitamine E qui est une molécule majoritaire de l’huile d’argan dotée. L’objectif de ce travail a consisté dans un premier temps en une étude phytochimique et en une évalutation du pouvoir antioxydant des extraits d’arganier de deux régions marocaines. Une caractérisation biochimique de la composition de l’huile d’argan a aussi été réalisée. Dans un second temps, une évaluation des effets protecteurs de l’huile d’argan ou certains de ces composés majoritaires a été réalisée in vitro sur des oligodendrocytes murins 158N et in vivo sur des rats. ces effets ont été spécifiés dans un environnement pro-oxydant et cytotoxique mimé par le 7-cétocholestérol (7KC) et l’AlCl3. La cytotoxicité du 7KC induit divers effets au niveau de la mitochondrie (modification fonctionnelle), ce qui conduit à une rupture de l’équilibre RedOx (surproduction d’espèces radicalaires de l’oxygène), à une induction d’apoptose et d’autophagie, à une perte d’adhésion, à une diminution de la prolifération et à des dysfonctions du lysosome. Le 7KC affecte aussi l’expression des marqueurs peroxysomaux (ABCD1, ABCD2, ACOX1) ainsi que l’expression de facteur de transcription PPARα au niveau cellulaire. L’étude in vivo réalisée sur des rats Wistar traités à 100 mg/kg d’AlCl3, a montré qu’AlCl3 induit une rupture de l’équilibre RedOx en diminuant les activités des enzymes anti-oxydantes (catalase, superoxyde dismutase, les glutathions) au niveau du cortex, une altération des fonctions cognitives qui ont été étroitement liées aux maladies neurodégénératives, et des modifications des paramètres plasmatiques. AlCl3 induit une légère perte du poids corporel des rats tout au long de la période de traitement. Dans son ensemble, le travail réalisé montre que l’huile d’argan est capable de s’opposer au stress oxydatif induit par 7KC et AlCl3. L’huile d’argan pourrait être potentiellement être intéressante pour traiter les maladies neurodégénératives. Elle pourrait exercer des effets cytoprotecteurs et antioxydants ce qui permet d’envisager de nouveaux domaines d’applications pour cette huile. / Argan oil has lot of interest for human health. It has been used in traditional medicine for several centuries. The rich composition of argan oil in term of tocopherols and unsaturated fatty acid makes it a very interesting oil regarding its potential actions on risk factors for cardiovascular diseases, hyperlipidemia, hypercholesterolemia and hypertension. Argan oil is also used for skin infections. Previous studies have shown the antiproliferative and pro-apoptotic effects on prostate cancer cell lines. The role of dietary antioxidants in neurological function and in some aged related diseases is centered on vitamin E which is a major molecule of argan oil. The objective of this work was 1) to do a phytochemical study and to evalutate the argan extracts antioxidant properties of argan oils from two Moroccan regions, and 2) to characterize the biochemical composition of argan oils used in this study. Third, we evaluated the protective effects of argan oil and of some of its major compounds in vitro on 158N murine oligodendrocytes, and in vivo in the rat. The effects have been specified in a pro-oxidant environment and cytotoxic mimicked by the 7-ketocholesterol (7KC) and AlCl3. Different methodologies were used: phase contrast microscopy, fluorescence microscopy, histochemistry, flow cytometry, western blotting, and several biochemical methods. Furthermore, 7KC affect the expression of peroxisomal markers (ABCD1, ABCD3, ACOX1) as well as expression of PPARα at the cellular level. The results show that argan oil has cytoprotective and antioxidant effects on 158N murine oligodendrocytes. Argan oil is able to attenuate the overproduction of reactive oxygen species, mitochondrial and lysosomal dysfunctions, loss of cell adhesion and decreased proliferation, cell death by apoptosis and autophagy. We investigate also the effect of aluminum chloride (AlCl3) on brain function and neuronal oxidative stress. Male Wistar rats received daily AlCl3 100 mg/kg for 42 days. AlCl3 exposed group showed a significant reduction in spatial memory performance. Moreover, AlCl3 – treated rats exhibited a marked deterioration of oxidative markers; SOD, CAT, GSH, and changes in the plasma parameters. AlCl3 slightly affects the body weight of rat. Argan oils (or some of their compounds) have cytoprotective and antioxidant effects on 158N murine oligodendrocytes. These different molecules attenuate oxidative stress and could be potentially useful for treating neurodegenerative diseases. Argan oil could exert cytoprotective and antioxidant effects which allows to consider new fields of application for this oil. It is possible to envisage that a controlled diet or functional foods with argan oil could help to prevent some forms of neurodegeneration. / من بين الزيوت الطبيعية أثار زيت أركان الكثير من الاهتمام. فقد استخدم زيت الأركان في الطب التقليدي، من قبل نساء البربرللعناية بالجسم و الشعر، و لمنع بعض الأمراض القلب و الأوعية الدموية . يتميز زيت الأركان بوظائفه التي تخص خفض الكوليسترول، مكافحة داء السكري ومكافحة التكاثر في خطوط الخلايا السرطانية البشرية للبروستات. يعتبر زيت اركان غنيا بالأحماض الدهنية غير المشبعة، البوليفينول، التوكوفيرول و الستيرول .هذه المواد تجعله مادة مضادة للأكسدة.يتركز دور مضادات الأكسدة الغذائية في وظيفة الجهاز العصبي وبعض الأمراض المرتبطة بالعمر على فيتامين E الذي يعتبر المكون الرئيسي لزيت أركان . الهدف من هذا العمل هو أولا دراسة كيميائية لنبتة اركان وتقييم القوة المضادة للأكسدة لمقتطفات هذه النبتة مع توصيف شامل لتركيبة زيت أركان المستخدم في دراستنا.وثانيا تقييم للآثار الوقائية لهذا الزيت ولبعض مركباته الرئيسية في المختبر على الخلايا العصبيةN158 وعلى فئران من فئة وينستار. وقد تم تحديد فوائد زيت اركان في بيئة سامة بواسطة KC7 و AlCl3 النتائج المحصل عليها تكمن في تأثيرات مختلفة على الميتوكوندريا، الأمر الذي يؤدي إلى تمزق في توازن الأكسدة , استحثاث موت الخلايا المبرمج والالتهام الذاتي وفقدان الإلتصاق. يؤثر KC7 أيضا على الناقلات البيروكسيزومية (ABCD1,ABCD3,ACOX1) على المستوى الخلوي PARaP. الدراسة المجراة على الفئران بجرعة 100 ملغم/كغم من AlCl3 أظهرت أن AlCl3 يؤدي الى تمزق التوازن الأكسدة عن طريق الحد من أنشطة الإنزيمات المضادة للأكسدة (الكاتلاز,الجلوتاثيون،سيبيروكسيد) على مستوى المادة الرمادية بالمخ وضعف الادراك الذي ارتبط ارتباطا وثيقا بالأمراض العصبية والتغيرات في معالم البلازما. وبشكل عام، تشير الدراسة ان زيت أركان أو البعض من مكوناته قادرون على مكافحة الأكسدة الناجمة عن KC7 و AlCl3 .

L’objectif des travaux de cette thèse concerne la caractérisation du germoplasme marocain du cactus Opuntia. Les études réalisées pour atteindre cet objectif ont portées sur le comportement phénologique, les caractéristiques génétiques et la composition physicochimique du cactus, ainsi que sur les molécules à fort potentiel thérapeutique, susceptibles d’avoir des effets bénéfiques pour les cellules du système nerveux central, dans les extraits de cactus (fruit, fleur, graine, huile, raquette et épine) et ceci en comparaison avec l’huile d’Argan. Les travaux ont été réalisés dans quatre laboratoires partenaires partageant des compétences dans les domaines d’analyses agronomique, biochimique et moléculaire. Les résultats de nos travaux sont présentés dans trois volets : (i) la caractérisation agronomique du cactus, (ii) la purification et la caractérisation des extraits et des molécules naturelles et (iii) l’évaluation des effets biologiques de ces molécules sur un modèle cellulaire. L’étude phénologique sur des écotypes âgées de 4 ans, issus du site expérimental de l’INRA d’Ain Nezagh, nous a permis de les classer selon le taux de fructification ou la production de biomasse de manière à mieux orienter leur utilisation en fonction de l’origine géographique et de l’espèce. L’étude de la diversité génétique, basée sur les traits morphologiques et les marqueurs moléculaires, a permis d’identifier sur le site d’Ain Nezagh sept espèces de cactus dont deux n’avait jamais été décrites au Maroc, O. leucotricha et O. inermis. Les analyses morpho-anatomique et physico-chimique de la fleur, du jus, du fruit et de la raquette d’écotypes âgées de 10 ans provenant du site de l’INRA de Jemâat Riah ont démontré la présence de deux espèces différentes de cactus du genre Opuntia, comportant quatre variétés non identifiées auparavant sur ce site. Nos travaux montrent donc l’existence d’une grande diversité génétique intra-espèces (variétés) et inter-espèces chez le cactus au Maroc. Paralèllement à ces études, les compositions chimiques des huiles essentielles de raquette et de graine de cactus ainsi que celle d’huile d’argan ont été déterminées. A partir de ces analyses, nous avons choisi d’étudier les effets de deux stérols, le spinastérol et le schotténol, ainsi que d’extraits de stérols sur l’activation du récepteur nucléaire LXR (Liver X receptor, impliqué dans la régulation du métabolisme du cholestérol) dans les cellules cérébrales de la microglie (lignée murine BV-2). Nos résultats montrent que le spinastérol et le schotténol, sans être cytotoxiques, peuvent moduler les expressions des deux isoformes de LXR, LXR-α et LXR-β, ainsi que de leurs gènes cibles ABCA1 et ABCG1. De plus, le schotténol provoque une activation spécifique de LXR-β. Ces résultats suggèrent que ces deux phytostérols pourraient avoir un rôle protecteur dans la modulation du métabolisme du cholestérol dans la microglie. / The objective of this PhD thesis is to characterize the Moroccan germplasm of the cactus Opuntia collected from different regions in Morocco, by studying the phenologic behavior, the genetic features and physicochemical composition, along with the molecules of high therapeutic potential which may have beneficial effects on the central nervous system cells from cactus extracts (fruit, flower, seed, oil, cladodes and spine) and compared to Argan oil. This work has been conducted in fours different laboratories sharing complementary analyses skills at agronomic, biochemistry, molecular levels. Our results are presented in three parts : (i) cactus agronomic characteristics, (ii) purification and characterization of natural extracts and molecules and (iii) the evalution of biological effects of these molecules using a cell model. Initially, the first experimental INRA site of cactus culture, located in Ain Nezagh and containing ecotypes older than 4 years, allowed us to achieve a phenological study with the classification of the ecotypes according to fruiting rate and to the biomass production in order to better guide their use according to geographical origin and species. The genetic diversity study based on morphological traits and molecular markers permited the identification, on the site of Ain Nezagh, of the presence of seven species of cactus among which two have never been described in Morocco: O. leucotricha and O. inermis. The morpho-anatomical and physicochemical analyses of cactus flower, juice, fruit and cladodes of 10 years old ecotypes issued from the Jemâat Riah INRA site, demonstrated the presence of two different species of the genus Opuntia including four varieties not previously identified on this site. Thus, our work indicates the existence of a large intra-species (varieties) and inter-species genetic diversity. Secondly, the chemical compositions of cladode essential oils or cactus seeds as well as argan oil were determined. From these analyzes, we have chosen to study the effects of two sterols, spinasterol and schottenol and also sterol extracts on the activation of the nuclear receptor LXR (Liver X receptor, involved in the regulation of cholesterol metabolism) in microglia brain cells (BV-2 murine cell line). Our results show that spinasterol and schottenol, without being cytotoxics, can modulate the expression of the two isoforms of LXR, LXR-α and LXR-β, as well as of their target genes ABCA1 and ABCG1. In addition, the schottenol causes LXR-β specific activation. These results suggest that these two phytosterols could have a protective role in the modulation of cholesterol metabolism in microglia.