Atropine
L'atropine est un alcaloïde tropanique présent dans diverses plantes de la famille des Solanaceae, comme la belladone, le datura, la jusquiame et la mandragore, (solanacées dites vireuses). Elle est souvent utilisée en tant qu'antidote de certains gaz de combat neurotoxiques comme le gaz VX ou le gaz sarin.
| atropine | |||
 Structure de l'atropine (énantiomères (R) en haut et (S) en bas) |
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| Identification | |||
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| Nom UICPA | 3-hydroxy-2-phénylpropanoate de 8-méthyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-3-yle | ||
| Synonymes |
3-hydroxy-2-phénylpropanoate de tropan-3α-yle |
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| No CAS | (monohydrate de sulfate) |
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| No ECHA | 100.000.096 | ||
| No EC | 200-104-8 | ||
| No RTECS | CK0700000 | ||
| Code ATC | A03, S01 | ||
| DrugBank | DB00572 | ||
| PubChem | 174174 | ||
| ChEBI | 16684 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| Apparence | Solution limpide ou poudre blanche | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule brute | C17H23NO3 [Isomères] |
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| Masse molaire[1] | 289,3694 ± 0,0163 g/mol C 70,56 %, H 8,01 %, N 4,84 %, O 16,59 %, |
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| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | 95 °C(sublimation)[2] | ||
| T° ébullition | 95 °C(sublimation) | ||
| Solubilité | 2 mg·ml-1 eau. Sol dans l'éthanol |
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| Précautions | |||
| SGH[3],[4] | |||
 Danger |
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| Transport[3] | |||
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| Données pharmacocinétiques | |||
| Biodisponibilité | 25 % (orale) | ||
| Métabolisme | Hydrolyse en tropine et acide tropique (50 %) |
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| Demi-vie d’élim. | 120 minutes | ||
| Excrétion |
Urinaire sous forme |
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| Considérations thérapeutiques | |||
| Classe thérapeutique | Anticholinergique (antimuscarinique) | ||
| Voie d’administration | Orale Intraveineuse Topique |
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| Caractère psychotrope | |||
| Catégorie | Hallucinogène délirant | ||
| Mode de consommation |
Ingestion, inhalation |
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| Risque de dépendance | Inexistant | ||
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
L'atropine est un racémique, donc optiquement inactif (mélange équimolaire d'énantiomères lévogyre et dextrogyre), alors que l'isomère lévogyre S-(–) est l'hyoscyamine.
L'atropine est un antagoniste cholinergique qui agit en se fixant aux récepteurs muscariniques de l'acétylcholine dans le système nerveux central et périphérique.
Histoire de la découverte
L'histoire de la découverte[6] de l'atropine est un peu compliquée. Certaines sources[réf. souhaitée] tendent à démontrer qu'elle était déjà utilisée par les peuples grecs et égyptiens, durant l'Antiquité. Mais son usage s'est toutefois majoritairement perdu jusqu'au début du XIXe siècle. En 1809, le chimiste français Vauquelin en isola une forme impure à partir de la belladone. En 1822, Rudolph Brandes, un pharmacien allemand, nomma cette molécule active « atropine », en référence à la larve d’Acherontia atropos. Mais l'atropine pure semble avoir été isolée la première fois par un pharmacien allemand du nom de A. Mein (1790-1850) à partir de racines sèches de belladone (Atropa belladonna) en 1831. Cependant, il ne publia ses résultats qu'en 1833 à la demande d'un ami de Geiger. Et cette même année, P.L. Geiger et son étudiant Hesse, isolèrent l'atropine des feuilles de l'Atropa belladonna. La même année Geiger isola l'hyoscyamine des graines de jusquiame.
En 1864, Lossen montra que l'atropine s'hydrolyse en acide tropique et tropanol. Finalement, en 1897, sa structure chimique fut déterminée correctement par Willstätter. La toute première production d'atropine pure en laboratoire aura ainsi lieu dès 1901.
L'atropine est un mélange racémique, de (S)-hyoscyamine, présent naturellement dans les plantes et doué d'une grande activité pharmacologique et de (R)-hyoscyamine qui apparaît durant l'extraction et qui a une moindre activité. Les jeunes organes contiennent de l'S-(–)-hyoscyamine pratiquement pure alors que les organes les plus anciens se caractérisent par la présence de l'isomère R-(+).
Suivant Eckart Eich [7](2008), « il n'est pas vraiment correct d'assurer qu'à la fois l'hyoscyamine et l'atropine, sont des constituants de la plante. Les formes S-(–) et R-(+) sont présentes dans les organes dans un certain rapport qui n'est pratiquement jamais de 50:50 (de l'atropine stable). Normalement le rapport instable est quelque chose entre 100:0 et 51:49 en faveur de l'hyoscyamine (c'est-à-dire de la forme S-(–)), avec une concentration plus forte dans les organes jeunes. Ainsi, la plante comporte un mélange déséquilibré des formes S-(–) et R-(+) mais pas d'atropine ».
Usage médical
En inhibant les récepteurs cholinergiques muscariniques, l'atropine diminue le tonus du parasympathique, si bien que l'influence du sympathique devient prépondérante.
Effets utiles
Au niveau périphérique, elle induit aux doses faibles (0,2–0,3 mg) une bradycardie puis aux doses élevées (0,5–0,75 mg et au-delà) surtout des effets parasympatholytiques. Ainsi, à dose thérapeutique (0,5–0,75 mg et au-delà), elle provoque une accélération cardiaque, une diminution des sécrétions (sueur et salive), un relâchement des muscles lisses et une mydriase (dilatation de la pupille) prononcée (assuré par le système sympathique). Cette dernière propriété est mise à profit en ophtalmologie pour faciliter l'examen de l'œil. En administration locale sous forme de collyre, l'atropine a une très longue durée d'action.
En s'opposant à l'effet de l'acétylcholine sur les muscles lisses, l'atropine les relâche. Elle a donc une action antispasmodique.
L'atropine est tout particulièrement utilisée en tant qu'antidote contre les gaz de combat comme le sarin ou le VX
Indications
- C'est le médicament de choix, par voie intra-veineuse ou sous-cutanée, contre le malaise vagal mal toléré ou en situation d'urgence. L'atropine est également utilisée pour accélérer la fréquence cardiaque en cas de bradycardie transitoire et lors de certains troubles de la conduction cardiaque.
- L'atropine s'utilisait aussi pour diminuer les tremblements chez les parkinsoniens. Elle est remplacée par des antiparkinsoniens de synthèse possédant des propriétés atropiniques.
- Avant les interventions chirurgicales, elle est utilisée en prévention de la bronchosécrétion, du bronchospasme et du laryngospasme.
- Mal des transports (akinétose).
- Antidote à certaines intoxications (gaz neurotoxiques à usage militaire, pesticides, etc.), voire les Intoxication aux organophosphorés.
On l'utilise ainsi tout particulièrement pour contrer les effets, entre autres, d'armes chimiques organophosphorées tels que le gaz sarin ou le gaz VX. Ces composés agissent en effet sur les inhibiteurs de l'acétylcholine, neurotransmetteur du système nerveux central et du système nerveux autonome, qui joue un rôle essentiel dans le fonctionnement des tissus musculaires : en perturbant la décomposition de cette molécule, ces gaz entraînent une accumulation d'acétylcholine dans le cerveau, qui se résulte très vite par la paralysie de l'ensemble des muscles du corps, et donc par une asphyxie mortelle. L'atropine permet, par le blocage des récepteurs de l'acétylcholine, de contrer l'accumulation de la molécule dans le système nerveux. C'est pourquoi des seringues auto-injectables d'atropine sont souvent fournies aux différents personnels (des domaines militaires, scientifiques...) manipulant les gaz toxiques organophosphorés. Administrée dans l'heure suivant l'inhalation, l'atropine permettrait d'empêcher la mort dans la plupart des cas [8].
Sa durée d'action est relativement courte (environ 6 h).
Effets indésirables
- Sécheresse de la bouche par arrêt de salivation,
- Sécheresse de la peau par arrêt de sudation,
- Hypertonie oculaire,
- Constipation,
- Élévation de la température corporelle par vasodilatation au niveau de la peau et l'absence de sueur,
- Vision trouble pour la lecture de près (arrêt de l'accommodation),
- Rétention d'urine chez les personnes prédisposées (hypertrophie de la prostate).
L'atropine peut provoquer une grave intoxication à la dose de 10 mg (ce qui représente plus de dix fois la dose habituelle), qui peut ensuite provoquer la mort par dépression de la respiration et par dépression du système cardio-vasculaire. À doses importantes, elle stimule d'abord, puis induit excitation et délire en perturbant la mémoire avant de provoquer une paralysie, un coma, puis la mort.
- Inhibition de nombreuses sécrétions physiologiques (sécrétions nasales, bronchiques, pancréatiques, gastriques, etc.).
- Accentuation des sensations douloureuses.
Utilisation en médecine vétérinaire lors d'intoxication aux organophosphorés et aux carbamates (pesticides).
Contre-indications
- Hypertrophie de la prostate.
- Glaucome à angle fermé.
- Myasthénie.
Précautions d'utilisation
L'atropine passe la barrière placentaire.
Divers
L'atropine fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en avril 2013)[9].
Dans la fiction
- L'atropine est utilisée comme poison dans le roman Mr Suzuki et l'espion fou (1972), dans lequel un assassin extermine froidement et systématiquement les principaux journalistes de la station de radio, selon leur ordre d'ancienneté ; l'un d'eux est tué par l'administration d'atropine.
- Dans la série Homeland lors de l'épisode 9 de la saison 5, Peter Quinn se voit injecter par un ravisseur une dose d'atropine pour le faire survivre à une exposition de gaz sarin.
- Dans la série Prison Break, lors de l'épisode 15 de la saison 4, Michael Scofield se voit injecter une dose d'atropine à la suite d'une intervention chirurgicale lui ayant causé un arrêt cardiaque. Ce dernier s'en sortira tout de même grâce à l'injection et la présence de la femme qu'il aime, Sarah Tancredi.
- Dans le film The Rock, les forces spéciales devant reprendre Alcatraz sont équipées de seringues d'atropine, le héros, Stanley Goodspeed est contraint de s'injecter de l'atropine directement en intra-cardiaque pour survivre à une exposition au gaz VX employé par les mercenaires terroristes ayant pris en otage l'île pénitentiaire.
Notes et références
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, , 89e éd., chap. 3 (« Physical Constants of Organic Compounds »), p. 30
- Numéro index dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
- Entrée du numéro CAS « 51-55-8 » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 27 novembre 2008 (JavaScript nécessaire)
- (en) Paul Bernard Foley, Beans, roots, and leaves : a history of the chemical therapy of Parkinsonism, Tectum Verlag,
- (en) Eckart Eich, Solanaceae and Convolvulaceae: secondary metabolites
Biosynthesis, chemotaxonomy, biological and economic significance, Springer, - (en) « How It Works: Atropine, the Nerve Gas Antidote », sur popularmechanics.com, (consulté le 3 août 2015)
- WHO Model List of Essential Medicines, 18th list, avril 2013
Voir aussi
Bibliographie
- Pierre Allain, PHARMACOLOGIE Les médicaments, CdM Editions,
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