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PMCID: PMC5666899; International audience; Argan oil is widely used in Morocco in traditional medicine. Its ability to treat cardiovascular diseases is well-established. However, nothing is known about its effects on neurodegenerative diseases, which are often associated with increased oxidative stress leading to lipid peroxidation and the formation of 7-ketocholesterol (7KC) resulting from cholesterol auto-oxidation. As 7KC induces oxidative stress, inflammation and cell death, it is important to identify compounds able to impair its harmful effects. These compounds may be either natural or synthetic molecules or mixtures of molecules such as oils. In this context: (i) the lipid profiles of dietary argan oils from Berkane and Agadir (Morocco) in fatty acids, phytosterols, tocopherols and polyphenols were determined by different chromatographic techniques; and (ii) their anti-oxidant and cytoprotective effects in 158N murine oligodendrocytes cultured with 7KC (25-50 mu M; 24 h) without and with argan oil (0.1% v/v) or -tocopherol (400 mu M, positive control) were evaluated with complementary techniques of cellular and molecular biology. Among the unsaturated fatty acids present in argan oils, oleate (C18:1 n-9) and linoleate (C18:1 n-6) were the most abundant; the highest quantities of saturated fatty acids were palmitate (C16:0) and stearate (C18:0). Several phytosterols were found, mainly schottenol and spinasterol (specific to argan oil), cycloartenol, beta-amyrin and citrostadienol alpha- and gamma-tocopherols were also present. Tyrosol and protocatechic acid were the only polyphenols detected. Argan and extra virgin olive oils have many compounds in common, principally oleate and linoleate, and tocopherols. Kit Radicaux Libres (KRL) and ferric reducing antioxidant power (FRAP) tests showed that argan and extra virgin olive oils have anti-oxidant properties. Argan oils were able to attenuate the cytotoxic effects of 7KC on 158N cells: loss of cell adhesion, cell growth inhibition, increased plasma membrane permeability, mitochondrial, peroxisomal and lysosomal dysfunction, and the induction of oxiapoptophagy (OXIdation + APOPTOsis + autoPHAGY). Altogether, our data obtained in 158N oligodendrocytes provide evidence that argan oil is able to counteract the toxic effects of 7KC on nerve cells, thus suggesting that some of its compounds could prevent or mitigate neurodegenerative diseases to the extent that they are able to cross the blood-brain barrier.

Argan tree, a species endemic to Southern Morroco, is well known for its kernel oil used in cosmetics and health-food, but the corresponding pulp attracted less interest from researchers and little is known about its chemical composition and evolution during maturation. The pulp of argan fruits monthly harvested during the ripening period based on fruit color (April to July), was analyzed. With progressing ripeness various changes were observed in the chemical composition, such as (i) a four-fold increase of total soluble sugars content (glucose, fructose and saccharose), and of Fe (75–165 ppm), but also (ii) a drop of many components, such as proteins (10.1–6.4%), and cell wall polymers, lignin (14.9–5.9%) and hemicellulose and cellulose. Hexane-soluble compounds found in substantial amount (10.7% in April) also decreased with time: the pulp oil peak (8.3%) was in April and June, and that of polyisoprene in June (3.6%). Therefore the stage of maturity (harvest date) is to be considered, without affecting the quality of the argan oil.

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 ., 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., 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.

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 ., 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., 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.

International audience; Limited – though increasing – evidence suggests that argan oil might be endowed with potential healthful properties, mostly in the areas of CVD and prostate cancer. We sought to comprehensively determine the effects of argan oil supplementation on the plasma lipid profile and antioxidant status of a group of healthy Algerian subjects, compared with matched controls. A total of twenty healthy subjects consumed 15 g/d of argan oil – with toasted bread – for breakfast, during 4 weeks (intervention group), whereas twenty matched controls followed their habitual diet, but did not consume argan oil. The study lasted 30 d. At the end of the study, argan oil-supplemented subjects exhibited higher plasma vitamin E concentrations, lower total and LDL-cholesterol, lower TAG and improved plasma and cellular antioxidant profile, when compared with controls. In conclusion, we showed that Algerian argan oil is able to positively modulate some surrogate markers of CVD, through mechanisms which warrant further investigation.

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., 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., 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.

Some risk factors, such as hyperlipidemia, hyperaggregability of blood platelets and oxidative stress promotes the progression of cardiovascular disease. The objective of this study was to compare the effects of LC-PUFA from different sources (marine microalgae, argan oil and fish oil) on installing the metabolic syndrome in rats fed high fat diet. The effects of argan oil on platelet function and lipid profiles were also tested in dyslipidemic patients. A preliminary study was conducted to find the minimum dose of microalgae (Odontella aurita) to be incorporated in the diet for a positive effect on the different parameters measured. We then studied the effect of lyophilized O. aurita on cardiovascular risk factors induced by a high fat diet in rats. The results showed that the addition of O. aurita induces a reduction in blood glucose and plasma lipid levels and a reduction in platelet aggregation. We then compare the effects of microalgae with fish oil. For this, a nutritional study was conducted in rats subjected to a high fat diet (HF) supplemented or not with the freeze-dried O. aurita (HFOA) or fish oil (HFFO). Supplementation lyophilized O. aurita and fish oil decreases platelet aggregation and oxidative stress.We subsequently compared the effects of fish oil rich in omega-3, and argan oil which is rich in omega-6 and omega-9. Our results show that 2 sources of LC-PUFA decrease platelet aggregation and the risk factors of metabolic syndrome, but their mechanism of action appears to be different.We have also conducted a clinical study in Morocco to investigate the antiplatelet and lipid lowering effect of argan oil in patients with dyslipidemia. The results show a significant improvement in atherogenic lipids in patients consuming argan oil for 3 weeks. This improvement consists in a very significant reduction in total cholesterol and serum LDL cholesterol, with a decreased platelet aggregation and oxidative stress in patients consuming argan oil., Certains facteurs de risque, comme l’hyperlipidémie, l’hyper-agrégabilité des plaquettes sanguines et le stress oxydant favorisent la progression des maladies cardiovasculaires. L’objectif de ce travail est de comparer les effets des AGPI-LC issus de sources différentes (microalgue marine, huile d’argan et de poisson) sur l’installation du syndrome métabolique chez des rats soumis à un régime hyperlipidique. Les effets de l’huile d’argan sur la fonction plaquettaire et sur le bilan lipidique ont aussi été testés chez des patients dyslipidémiques. Une étude préliminaire sur des rats a été réalisée afin de rechercher la dose minimale de la microalgue (Odontella aurita) à incorporer dans le régime pour obtenir un effet positif sur les différents paramètres mesurés. Nous avons ensuite étudié l’effet du lyophilisat d’O. aurita sur les facteurs de risque cardiovasculaire induits par un régime hyperlipidique chez le rat. Les résultats ont montré, que l'apport d'O. aurita induit une diminution de la glycémie et des teneurs en lipides plasmatiques ainsi qu’une réduction de l'agrégation plaquettaire. Nous avons ensuite comparé les effets de cette microalgue avec l’huile de poisson. Pour cela une étude nutritionnelle a été réalisée chez des rats soumis à un régime hyperlipidique supplémenté ou non avec du lyophilisat d’O. aurita ou de l’huile de poisson. Il a ainsi été montré que la supplémentation en lyophilisat d’O. aurita et en huile de poisson diminue l’agrégation plaquettaire et le stress oxydatif. Nous avons par la suite comparé les effets de l’huile de poisson riche en oméga-3, et de l’huile d’argan riche en oméga-6 et oméga-9. Nos résultats montrent que les 2 sources diminuent l’agrégation plaquettaire et les facteurs de risque du syndrome métabolique mais leurs mécanismes d’action semblent être différent. En complément Nous avons sur l’huile d’argan, réalisé au Maroc une étude clinique pour rechercher l’effet antiagrégant et hypolipémiant chez des patients dyslipidémiques. Les résultats obtenus montrent une amélioration significative des lipides athérogènes chez les patients consommant de l'huile d’argan. Cette amélioration consiste en une baisse très significative des taux de cholestérol total et de LDL-cholestérol sériques auxquels s'ajoutent une diminution de l’agrégation plaquettaire et du stress oxydatif chez les patients consommant de l'huile d’argan.

L'arganier (Argania spinosa) est un arbre qui pousse principalement au Maroc. Les arganeraies occupent environ 800 000 hectares au sud-ouest du pays. Dans ces zones semi-arides et arides, 1,3 million de personnes sont concernées par l’exploitation de systèmes agroforestiers traditionnels reposant sur l’arganier. L'aire de l’arganier se dégrade d’année en année sous l’effet conjugué de la croissance démographique et du surpâturage. En moins d'un siècle, plus d'un tiers de la forêt a disparu. Depuis une quinzaine d’années, des efforts sont déployés pour définir les conditions d’un développement véritablement durable. L’huile d’argan, est certainement la production sur laquelle pourrait reposer un projet de développement socio-économique. Les populations concernées et les autorités locales ont pris conscience de l’ampleur du problème que représente le développement de l’arganeraie et de sa valeur socioculturelle et économique et de la nécessité d’agir. Cela s’est traduit par la création de coopératives associant l’amélioration de l’extraction et de la commercialisation de l’huile au bénéfice des femmes et la préservation de cette ressource ainsi que la lutte contre la désertification. The Argan tree (Argania spinosa) is a tree that grows mainly in Morocco. Argan trees cover approximately 800,000 hectares in the south-west of Morocco. In these arid and semi-arid areas, 1.3 million people are involved on the exploitation of traditional agroforestry systems based on the Argan tree. The area of the Argan tree gets deteriorated year by year due to the combined effect of population growth and overgrazing. In less than a century, more than one third of the forest has disappeared. In the last fifteen years, efforts have been made to define the conditions of a really sustainable development. Argan oil, is undoubtedly the production on which could be based a socio-economic development project. The involved population and local authorities have become aware of the magnitude of this problem, which represents the development of the Argan tree, its sociocultural and economic value and the need to act. This is reflected on the creation of cooperatives that bring together the improvement of oil extraction and its commercialization to benefit women and the preservation of this resource as well as the fight against desertification. El argane (Argania spinosa) es un árbol que crece principalmente en Marruecos. Los arganeraies ocupan aproximadamente 800.000 hectáreas al sudoeste de Marruecos. En estas zonas semiáridas y áridas, 1,3 millones de personas afectadas por la explotación de los sistemas agroforestales tradicionales basados en la arganier. El área de la arganier empeora año tras año bajo el efecto combinado de crecimiento demográfico y el pastoreo excesivo. En menos de un siglo, más de un tercio de los bosques ha desaparecido. Desde hace quince años, se están haciendo esfuerzos para definir las condiciones de un desarrollo verdaderamente sostenible. El Aceite de argane, es sin duda la producción en la que podría basarse un proyecto de desarrollo socioeconómico. Las poblaciones afectadas y las autoridades locales han tomado conciencia de la magnitud del problema que plantea el desarrollo de la arganeraie y de su valor sociocultural y económica y de la necesidad de actuar. Esto se ha traducido en la creación de cooperativas combinen la mejora de la extracción y de la comercialización de aceite en beneficio de las mujeres y la conservación de este recurso así como la lucha contra la desertificación.