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dossier : Médicaments et pesticides (effets d l’inhibition de l’acétyl-Co enzyme A carboxylase

Cet enzyme présent dans le règne animal, dans le règne végétal, chez les bactéries, les protistes (microorganismes eucaryotes unicellulaire le plus souvent), etc, joue un rôle essentiel dans la synthèse et dans l’oxydation des acides gras en tant que régulateur de leur transport mitochondrial. En effet, la synthèse des acides gras est centrale dans une myriade de conditions physiologiques et pathologiques. 

Dans la première étape de cette synthèse, une isoforme de l’enzyme ACCase transfère du bicarbonate pour activer l’Acétyl-Coenzyme A en le transformant en malonyl-Co A. Par une suite de réactions enzymatiques cette molécule va aboutir à des acides gras. On connait le rôle de l’ACC1 dans la genèse de diverses maladies, telles que le cancer, le diabète, l’obésité ([1]).

L’autre isoforme de l’enzyme (ACCase 2), inhibe la carnitine-palmitoyle transférase qui régule l’oxydation des acides gras dans les mitochondries. Cette oxydation produit de l’Acétyl-Co A utilisé dans le cycle de Krebs (dans la cellule animale) ou dans le cycle du glyoxylate (dans la cellule végétale) tous deux fournisseurs d’énergie.

 Le cycle du glyoxylate n’existe pas dans le monde animal. C’est une voie métabolique essentielle pour la germination des graines car elle convertit les réserves de lipides en glucides puis en énergie. Ce cycle est aussi présent dans beaucoup de microorganismes.

L’ACCase joue donc un rôle-clé dans l’anabolisme et le catabolisme des acides gras (voir figure).

L’inhibition de l’ACCase est donc une cible de grand intérêt pour des médicaments comme pour des pesticides.

NB : Quatre autres enzymes présentent cette particularité et cette ubiquité     ACCase,

  GS (Glutamine Synthetase)

  HPPD (p-HydroxyPhenylPyruvate Dioxygenase)

  FAT (Fatty Acid Thioesterase)

  PPP (Protein PhosPhatase)

partagées par les plantes et les champignons et également par les mammifères

» (Duke et al, 2023). 

Applications thérapeutiques chez l’Homme 

L’inhibition de l’ACCase réduit la lipogenèse de novo chez des sujets masculins en surpoids selon l’étude de Stiede et al (2017). Une diminution de l’accumulation des acides gras est aussi observée dans certaines maladies cardio-vasculaires, dans les stéatoses hépatiques non alcooliques grâce à une inhibition de l’ACCase 1 (Wang Z et al, 2022).

Dans les thérapies anti-cancéreuses, « cibler le métabolisme des acides gras, particulièrement la synthèse des acides gras, est de plus en plus considérée comme une stratégie prometteuse pour le traitement des tumeurs » (Yu Y et al, 2023, voir figure).

L’activité d’un inhibiteur de l’ACCase, hydrosoluble, s’est révélée forte in vitro et aussi in vivo sur un modèle murin subissant un état septique à Staphylococcus aureus (Freiberg et al, 2006). Cette inhibition est la cible d’un nouvel antifongique, le firsocostat, en traitement des affections humaines à Candida albicans selon Chen et al (2024 .)

Applications comme pesticides actuels et futurs

Herbicide

Les premières utilisations des inhibiteurs de l’ACCase datent de 1973 avec la commercialisation d’une famille de molécules dénommées « fop ». La famille rassemble une dizaine de molécules dont le cyhalofop toujours disponible depuis 1975. D’autres familles sont apparues plus tardivement : les « dimes » et les « dens ». Toutes visent essentiellement les graminées indésirables (voir Jhala et al, 2026). Elles ont été proposées dans des cas de résistance au glyphosate.

Fongicide

Des cibles moleculaires, comme l’ACCase, sont communes chez les vegetaux et les champignons. L’inhibition de celle-ci fait l’objet d’un developpement commercial dans le domaine phytosanitaire en tant qu’herbicide mais non en tant que fongicide actuellement (Duke et al 2023). Un programme de recherche est en cours. Toutefois des auteurs évoquent la possibilité que des ingrédients de certaines formulations commerciales herbicides, aient des propriétés fongicides.» (Duke et al 2023).
 Un programme de recherche est en cours. Toutefois des auteurs évoquent la possibilité que des ingrédients de certaines formulations commerciales herbicides, aient des propriétés fongicides.

Insecticide

Depuis les années 2010, la synthèse issue des acides tétronique et tétramique (famille des kétoénoles) aboutit à trois molécules ayant des propriétés insecticides : le spirotétramate (synthétisé à partir de l’acide tétramique et interdit depuis 2025, sauf loi dérogative proposée par le sénateur Duplomb), le spiromesifen (acide tétronique) et le spirodiclofen (acide tétronique). Ces molécules sont approuvées ou non, selon les continents, les états et les dérogations.

Conclusion

Une confusion certaine est entretenue entre la stratégie commerciale qui vise un créneau de vente particulier et prometteur comme herbicide, ou insecticide, ou fongicide etc, et les propriétés pharmacologiques humaines d’une molécule. Les inhibiteurs des ACCases en sont un exemple ! L’ubiquité de leurs cibles rend plus difficile la recherche d’effets non-intentionnels sur un sujet traité ou sur l’ensemble des organismes vivants (animaux et végétaux dont microorganismes) dans un écosystème donné (biocénose), d’autant plus qu’en pratique, les inhibiteurs sont présentés en formulation commerciale avec des adjuvants inconnus.

Références citées

Chen T et al (2024) Repurposing a human acetyl-CoA carboxylase inhibitor firsocostat to treat fungal candidiasis alone and in combination Antimicrobial Agents and Chemotherapy 68 1, 16pp

Duke SO et al (2023) Molecular targets of herbicides and fungicides. Are there useful

overlaps for fungicide discovery? J. Agric. Food Chem, 71, 20532−20548

Freiberg C et al (2006) Novel bacterial Acetyl Coenzyme A Carboxylase inhibitors

with antibiotic efficacy in vivo Antimicrobial Chemotherapy 50,8 2707–2712

0066-4804/06/$08.00 0 doi:10.1128/AAC.00012-06

Jhala AJ et al (2026) Acetyl-CoA carboxylase (ACCase)-inhibiting herbicides : past, present, and future. Weed Technol. 40(e6), 1–17. doi: 10.1017/wet.2025.10073

Stiede K et al (2017) Acetyl-Coenzyme A Carboxylase inhibition reduces de novo lipogenesis in overweight male subjects: a randomized, double-blind, crossover study Hepatology, 66, 2, 324-334.

Tong L, Harwood J Jr (2006) Acetyl-coenzyme A carboxylases: versatile targets for drug

discovery J Cell Biochem 15; 99(6) doi:10.1002/jcb.21077

Wang Y et al (2022) Acetyl-CoA Carboxylases and Diseases Front. Oncol. 12:836058. doi: 10.3389/fonc.2022.836058.

Wang Z et al. (2022) Impact of NAFLD (Non Alcoholic Fatty Liver Disease) and its pharmacotherapy on lipid profile and CVD (Cardio-Vascular Disease) Atherosclerosis 355 30–44

Yu Y et al (2023), Targeting acetyl-CoA carboxylase 1 for cancer therapy Front. Pharmacol. 14 :1129010. doi: 10.3389/fphar.2023.1129010


[1] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35359351/