Ricine

Ricine
Structure de la ricine. La chaîne A est représentée en bleu et la chaîne B en orange. (PDB 2AAI)
Caractéristiques générales
Symbole	RCOM_2159910
N° EC	3.2.2.22
Ricinus communis
Localisation	génome complet : 0 - 0,01 Mb
Entrez	8287993
UniProt	P02879
RefSeq (ARNm)	XM_002534603.1
RefSeq (protéine)	XP_002534649.1

La ricine /ʁisin/ est une glycoprotéine très toxique et une phytotoxine produite par une plante de la famille des Euphorbiacées, le ricin commun (Ricinus communis). Il s'agit d'un hétérodimère constitué de deux chaînes polypeptidiques, où la chaîne B est une lectine et la chaîne A agit comme une protéine inactivatrice de ribosome. Son mécanisme d'action lui confère une forte cytotoxicité, qui fait de la ricine l'une des substances les plus toxiques connues par l'homme. La dose létale d'ingestion estimée chez l'homme est d'environ 1 milligramme par kilogramme de poids corporel.

La ricine est une toxalbumine découverte en 1888 par le scientifique allemand Peter Hermann Stillmark, le fondateur de la lectinologie.

La ricine est considérée comme une arme biologique potentielle. À ce titre, elle est classée comme « agent biologique toxique de catégorie B » par le CDC d'Atlanta et inscrite sur la liste de la Convention sur l'interdiction des armes biologiques. Plusieurs cas de son utilisation comme poison ont été rapportés, le plus connu étant l'assassinat du dissident bulgare Guéorgui Markov.

Chimie, biochimie

La ricine est une glycoprotéine très toxique de poids moléculaire 66 000 DA, formée de deux chaînes polypeptidiques A et B, reliées entre elles par un pont disulfure. La chaîne B permet à la toxine de se fixer à la paroi cellulaire et la chaîne A, responsable des propriétés toxiques, est capable d’inhiber la synthèse des protéines en attaquant l'ARN des ribosomes, entraînant la mort cellulaire.

• Elle est présente à une concentration variant de 1 à 10 % dans la graine de ricin.
• Elle peut être extraite de l'huile de ricin incomplètement purifiée.

La molécule de ricine est proche de la curcine produite par Jatropha curcas.

Protéine d'inactivation ribosomique (chaîne A de la ricine)

Structure d'une ricine cristallisée à 2,5 Å (PDB 2AAI)

Domaine protéique

Pfam	PF00161
InterPro	IPR001574
PROSITE	PDOC00248
SCOP	1paf
SUPERFAMILY	1paf

Domaine lectine en trèfle β (chaîne B de la ricine)

Domaine protéique

Pfam	PF00652
Clan Pfam	CL0066
PROSITE	IPR000772
SCOP	1abr
SUPERFAMILY	1abr
CAZy	CBM13
CDD	cd00161

Toxicologie

ARNr N-glycosylase

Données clés

N° EC	EC 3.2.2.22
N° CAS	113756-12-0

Activité enzymatique

IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO	AmiGO / EGO

La ricine est hautement toxique, notamment 6 000 fois plus toxique que le cyanure et 12 000 fois plus que le venin du crotale. Si elle est ingérée, elle est en grande partie détruite par les enzymes digestives protéolytiques. Mais son absorption sublinguale peut augmenter la quantité absorbée.

Elle est mille fois plus toxique inhalée par voie pulmonaire (inhalation) ou parentérale. La ricine dispersée sous forme de poudre ou d'aérosol peut entraîner dans un délai variant de quelques minutes à plusieurs heures des signes d'irritation oculaire (sensation de brûlure, larmoiement, conjonctivite plus ou moins sévère) et pharyngée ainsi qu’une irritation respiratoire plus ou moins marquée : toux, dyspnée, œdème pulmonaire pouvant conduire à un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Il existe un risque de réaction anaphylactique. Au-delà d'une certaine dose, les effets sont généralement irréversibles. Les symptômes apparaissent en quelques heures, conduisant à la mort de la personne exposée en trois à cinq jours. La dose létale est de 1 mg/kg.

Le mécanisme de sa toxicité n'est en 2017 toujours pas entièrement élucidé. Une étude de 2017 sur la glycosylation publiée dans la revue Nature apporte des détails supplémentaires à ce sujet.

Antidote

Les premières molécules protégeant contre la ricine ont été découvertes récemment (2010) par des équipes françaises. Elles ont identifié deux composés chimiques capables de bloquer de manière sélective le transport de la toxine vers les cellules humaines, après l'analyse de 16 500 composés. À la suite de l'injection d'une dose létale de ricine à des souris, elles ont pu remarquer qu'une de ces molécules leur a permis de survivre. Ces travaux ouvrent ainsi la voie à la mise au point d'un antidote.

Protection préventive

On dispose maintenant d'une molécule active préventivement, si ingérée avant l'exposition.

En 2010, une équipe a annoncé avoir découvert une molécule dite Rétro-2, qui — in vivo — protège, préventivement, des souris contre la toxine issue de la ricine. Cette molécule semble également protéger de toxines produites par le choléra ou par la bactérie Shigella, cause de dysenteries (shigellose). Ces chercheurs avaient antérieurement identifié une autre molécule (dite Rétro-1), mais qui ne semble active que in vitro contre la toxicité de la ricine. Le mécanisme de protection est l'inhibition de l'entrée de la toxine dans les cellules cibles, entre les endosomes précoces et l'appareil de Golgi. Les souris exposées à un empoisonnement à la ricine par voie nasale ont toutes survécu (contre 15 % pour le groupe témoin).

Risque criminel

Compte tenu de son pouvoir particulièrement toxique, la ricine pourrait être employée dans le cadre d'attaques terroristes (voir bioterrorisme et Plan Biotox) ou de crime d'État. Ainsi, le 18 mai 2018, le ministre de l'Intérieur français Gérard Collomb a annoncé qu’un attentat impliquant une personne projetant une attaque à la ricine aurait été déjoué en France.

Le 20 juin 2018, la police allemande annonce avoir déjoué un attentat à la bombe à la ricine après avoir arrêté un Tunisien à Cologne ayant commencé à synthétiser le poison.

Le 26 avril 2020, l'hebdomadaire tchèque Respekt rapporte qu'un agent secret russe muni d'un passeport diplomatique serait arrivé à Prague avec de la ricine dans sa mallette. Accueilli sur place par l'ambassade de Russie, cet agent aurait pour mission d'empoisonner le préfet de Prague 6 Ondřej Kolář et le maire de la ville Zdeněk Hřib. Les deux hommes seraient visés, l'un pour avoir démonté dans son district la statue du maréchal soviétique Ivan Koniev, et l'autre pour avoir baptisé la place devant l'ambassade russe du nom de Boris Nemtsov, opposant de Poutine assassiné en 2015. Finalement, cette histoire de ricine s'avère être une pure invention et débouche sur l'expulsion du pays de deux employés de l'ambassade russe dont l'un serait à l'origine de la fausse alerte, selon le service de renseignement tchèque BIS.

Le 16 avril 2013, dans un courrier adressé au Sénat des États-Unis. Le lendemain, le président américain Barack Obama reçoit une lettre contenant également de la ricine.

En septembre 2020, une enveloppe contenant de la ricine est adressée à la Maison-Blanche et interceptée avant d’atteindre le président Donald Trump. Le FBI (USA) demande la collaboration de la GRC (Canada) afin d’enquêter. Cela mène à l’arrestation de Pascale Ferrier, une résidente de Longueuil au Québec. Elle qui est d’origine française a obtenu sa citoyenneté canadienne en 2015. Elle aurait aussi envoyé des lettres dans cinq destinations adressées à des institutions du Texas. Tous contenaient de la ricine selon l’enquête. Elle aurait eu plusieurs démêlés avec la justice américaine précédemment. Les lettres auraient été envoyées à partir de Montréal.

La ricine a été utilisée comme poison dans les années 1970, par les services secrets bulgares (« parapluie bulgare ») ou pour des suicides.

La ricine dans la fiction

Romans

• Dans son roman La Vengeance du Kremlin (2013), l'écrivain Gérard de Villiers met en scène une équipe de tueurs qui tentent d'assassiner Malko Linge en le piquant à l'aide d'un dard empoisonné à la ricine. Un autre produit chimique létal est employé dans le roman pour assassiner avec succès Boris Berezovsky, le fluorure de sodium.

Au cinéma et à la télévision

Dans la série télévisée Breaking Bad, la ricine est un élément central du début de la saison 2 et des saisons 3, 4 et 5.

Annexes

Articles connexes

• Ricin commun
• Toxine
• Phytotoxine
• Toxalbumine
• Lectine
• Protéine inactivant les ribosomes
• Défense des plantes contre les herbivores
• Liste de plantes toxiques
• Abrine
• Arme biologique
• Bioterrorisme
• Convention sur l'interdiction des armes biologiques
• Organisation pour l'interdiction des armes chimiques

Bibliographie

• [Mantis et al. 2008] (en) Nicholas J. Mantis, Ricin and Shiga Toxins : Pathogenesis, Immunity, Vaccines and Therapeutics, vol. 357, Springer, coll. « Current Topics in Microbiology and Immunology », 2012 (ISBN 978-3-642-27469-5, DOI 10.1007/978-3-642-27470-1, lire en ligne )
• [Stirpe et Lappi 2014] (en) Fiorenzo Stirpe et Douglas A. Lappi, Ribosome-inactivating Proteins : Ricin and Related Proteins, John Wiley & Sons, 2014 (ISBN 978-1-118-12565-6, lire en ligne ). 
• [Millard et LeClaire 2008] (en) Charles B. Millard et Ross D. LeClaire, « Ricin and Related Toxins: Review and Perspective », dans Chemical warfare agents : chemistry, pharmacology, toxicology, and therapeutics, CRC Press, 2008, 2^e éd. (ISBN 978-1-4200-4661-8, DOI 10.1201/9781420046625), p. 423–467. 
• [Gupta et Salem 2020] (en) Ramesh C. Gupta et Harry Salem, « Chapter 28 - Ricin », dans Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents, Academic Press, 2020, 3^e éd. (ISBN 978-0-12-819090-6, DOI 10.1016/B978-0-12-819090-6.00028-3, lire en ligne ), p. 413–426. 
• [Henderson et al. 2016] (en) Terry J. Henderson, Russell M. Dorsey, George Emmett et Harry Salem, « The Structural Biology and Biochemistry of the Ricin Toxin and the Military Use and Inhalation Toxicology of Ricin Aerosols », dans Aerobiology: The Toxicology of Airborne Pathogens and Toxins, Royal Society of Chemistry, coll. « Issues in Toxicology » (n^o 25), 2016 (ISBN 978-1-84973-594-0, DOI 10.1039/9781849737913-00186, lire en ligne ), p. 186–218
• [USAMRIID 2020] (en) United States Army Medical Research Institute of Infectious Diseases, « Ricin », dans USAMRIID’s Medical Management of Biological Casualties Handbook, Fort Detrick, Frederick, Maryland, United States Government Publishing Office, 2020, 9^e éd. (ISBN 978-0-16-095526-6, lire en ligne [PDF]), p. 113–117
• [Roxas-Duncan et al. 2018] (en) Virginia I. Roxas-Duncan, Martha L. Hale, Jon M. Davis, John C. Gorbet, Patricia M. Legler et Leonard A. Smith, « Ricin », dans Medical Aspects of Biological Warfare, Fort Sam Houston, Texas, Office of The Surgeon General, Borden Institute, US Army Medical Department Center and School Health Readiness Center of Excellence, coll. « Textbooks of Military Medicine », 2018, 2^e éd. (ISBN 978-0-16-094159-7, lire en ligne [PDF]), p. 373–401. 
• [Roxas-Duncan et Smith 2012] (en) Virginia I. Roxas-Duncan et Leonard A. Smith, « Ricin Perspective in Bioterrorism », dans Bioterrorism, InTech, 2012 (ISBN 978-953-51-0205-2, DOI 10.5772/33392, lire en ligne [PDF]), p. 133–156

Liens externes

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• [vidéo] Un poison à portée de main : la ricine | L'Histoire nous le dira # 205
• [vidéo] (en) Ricin: The Perfect Poison