Auteur : Amin Gasmi

Une équipe de recherche internationale a identifié des “signatures” métaboliques dans l’urine qui peuvent déterminer la qualité des régimes alimentaires des enfants en Europe et prédire leur santé métabolique.

Leurs méthodes, décrites aujourd’hui dans eLife, pourraient être utilisées en complément des questionnaires traditionnels pour évaluer objectivement les habitudes alimentaires des enfants, et dans de futures études pour évaluer la qualité du régime alimentaire des participants. Ces connaissances peuvent permettre de mieux comprendre les voies biologiques communes qui caractérisent les modes d’alimentation sains et malsains, ainsi que les changements métaboliques liés à l’alimentation associés à des maladies telles que le diabète.

Si des recherches antérieures ont permis d’identifier les changements liés à l’alimentation chez les personnes, ces études se sont largement concentrées sur certains groupes d’aliments, notamment les fruits, les légumes, la viande et les fruits de mer. En revanche, les habitudes alimentaires liées à la consommation d’aliments ultra-transformés, riches en sucres et en graisses, ont été beaucoup moins étudiées, bien que ces aliments soient davantage consommés dans le monde.

“L’évaluation objective des habitudes alimentaires est importante pour la prévention des maladies chroniques. Les organismes de santé publique fondent généralement leurs recommandations sur les recherches relatives aux habitudes alimentaires”, explique Alexandros Siskos, chercheur associé à l’Imperial College de Londres (Royaume-Uni). Siskos est l’un des premiers auteurs de l’étude aux côtés de Nikos Stratakis (ISGlobal, Barcelone) et d’Eleni Papadopoulou (Institut norvégien de santé publique, Oslo, Norvège).

“Le profilage métabolique urinaire est un outil puissant et prometteur pour évaluer l’apport alimentaire et peut nous aider à comprendre les altérations métaboliques chez les personnes en réponse à la qualité de leur régime alimentaire”, ajoute Nikos Stratakis, qui était chercheur postdoctoral à la Keck School of Medicine of USC, Los Angeles, États-Unis, au moment où l’étude a été réalisée, et qui est maintenant chercheur postdoctoral à ISGlobal. “Nous avons entrepris de développer un moyen d’identifier les métabolites urinaires associés à un régime méditerranéen ou à la consommation d’aliments ultra-transformés chez les enfants européens et de déterminer dans quelle mesure ces métabolites pourraient être en mesure de prédire le risque de maladie.”

L’étude multi-pays de l’équipe s’inscrit dans le cadre du projet HELIX (Human Early-Life Exposome) — un projet de collaboration qui comprend six études de cohorte de naissance basées sur la population en Europe, provenant du Royaume-Uni, de la France, de la Lituanie, de l’Espagne, de la Norvège et de la Grèce. La population de l’étude actuelle se composait de 1 147 enfants du projet disposant d’informations sur l’apport alimentaire, les niveaux de peptide C dans leur plasma sanguin et les biomarqueurs métabolomiques dans leur urine recueillis au cours d’un suivi HELIX à un âge moyen de presque huit ans.

Les chercheurs ont appliqué une technique appelée spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) pour établir le profil des métabolites urinaires de cette population. Leurs travaux ont révélé un panel commun de quatre métabolites – hippurate, acide N-méthylnicotinique, urée et saccharose – qui indiquait si un enfant suivait un régime méditerranéen ou consommait davantage d’aliments ultra-transformés. Les enfants qui suivaient un régime méditerranéen avaient des niveaux plus élevés d’hippurate, d’acide N-méthylnicotinique et d’urée, ainsi que des niveaux plus faibles de saccharose, ou sucre. En revanche, ceux qui consommaient davantage d’aliments ultra-transformés présentaient des niveaux plus faibles d’hippurate, d’acide N-méthylnicotinique et d’urée, et des niveaux plus élevés de sucre.

L’équipe a ensuite étudié dans quelle mesure ces métabolites étaient associés au peptide C, une substance utilisée comme indicateur précoce du risque de maladie métabolique. Pour chaque cohorte, les chercheurs ont évalué la concentration de peptide C dans les échantillons de plasma sanguin. Ils ont constaté qu’une plus grande adhésion à un régime méditerranéen était associée à des niveaux plus faibles de C-peptide, tandis que le contraire était observé pour ceux qui consommaient davantage d’aliments ultra-transformés.

Les résultats de cette étude comportent quelques limites, notamment en ce qui concerne l’utilisation de la spectroscopie RMN pour le profilage des métabolites urinaires. Si cette technique a permis à l’équipe d’identifier et de profiler clairement les métabolites, elle a limité le nombre de métabolites qu’elle a pu mesurer sur des échantillons entiers d’urine. “Nos travaux devraient être complétés à l’avenir par d’autres approches métabolomiques complémentaires, comme la spectrométrie de masse”, explique le coauteur principal Hector Keun, professeur de biochimie à l’Imperial College de Londres. “Cela permettrait d’améliorer l’identification et la quantification des métabolites urinaires associés à la qualité du régime alimentaire chez les enfants.”

“D’autres études examinant l’association de la qualité du régime alimentaire et des profils métabolomiques connexes avec le peptide C seront également nécessaires pour reproduire nos résultats”, ajoute Leda Chatzi, coauteur principal, professeur de sciences de la population et de la santé publique à la Keck School of Medicine de l’USC. “Pour l’instant, notre travail fournit des preuves supplémentaires pour soutenir les efforts des autorités de santé publique pour recommander une adhésion accrue à un régime méditerranéen. Limiter la consommation d’aliments ultra-transformés dans l’enfance pourrait réduire le risque de maladie plus tard.”

Source :
Urinary metabolic ‘signatures’ predict diet quality and metabolic health in European children | For the press | eLife (elifesciences.org)

Évaluer l’effet des fluctuations du tour de taille, du poids et de l’indice de masse corporelle (IMC) sur l’incidence du diabète chez les personnes âgées.

Une cohorte prospective de 61 587 adultes âgés (60-96 ans) qui ne souffraient pas de diabète au début de l’étude a été examinée. Des données sur le poids, l’IMC et le tour de taille ont été recueillies, et les participants ont été suivis jusqu’au 31 décembre 2018. Le principal critère d’évaluation était le diabète nouvellement apparu. Un modèle de régression de Cox a été utilisé pour estimer le risque de diabète (rapports de risque [HR] et intervalles de confiance [CI]) chez ces participants.

Au cours d’un suivi moyen de 3,6 ans, le surpoids (HR [IC 95%] 1,87 [1,62-2,17]), l’obésité (1,41 [1,26-1,59]), l’obésité abdominale (1,42 [1,28-1,58]) et l’obésité plus l’obésité abdominale au départ (1,93 [1,66-2,25]) ont augmenté le risque d’apparition du diabète. Par rapport aux adultes plus âgés qui ont “conservé un tour de taille normal”, ceux qui sont “restés obèses au niveau de l’abdomen” (HR = 1,66), “devenus obèses au niveau de l’abdomen” (HR = 1,58) ou “parvenus à un tour de taille normal” (HR = 1,36) présentaient un risque plus élevé d’apparition du diabète, de même que ceux dont le tour de taille avait augmenté de > 3 cm ou de > 5 % par rapport au niveau de départ. Une prise ou une perte de poids > 6 kg ou une prise de poids > 5 %, une augmentation ou une diminution de l’IMC > 2 kg/m2, ou une augmentation de l’IMC > 10 % étaient associées à un risque plus élevé de diabète. Le risque de diabète était réduit de 19 % chez les personnes âgées en surpoids qui faisaient de l’exercice quotidiennement.

Chez les adultes plus âgés, le tour de taille, l’IMC et le maintien d’un poids sain réduisent le risque de diabète. Ces résultats peuvent fournir des éléments de preuve pour l’élaboration de lignes directrices sur le contrôle du poids et du tour de taille chez les personnes âgées.

Source : Fluctuations in waist circumference increase diabetes risk: a 4-year cohort study in 61,587 older adults | Nutrition & Metabolism | Full Text (biomedcentral.com)

Le statut en vitamines B des personnes âgées serait sous-optimal. Des solutions alimentaires ciblées pourraient contribuer à remédier à cette situation. Les objectifs de l’étude d’intervention alimentaire OptiAge étaient de développer et d’étudier l’efficacité d’une boisson enrichie en vitamines B dans l’amélioration des biomarqueurs de vitamines B chez les adultes irlandais plus âgés, avec pour résultat principal un changement du statut des biomarqueurs de vitamines B.

Un essai contrôlé randomisé en double aveugle a été réalisé en parallèle à l’University College Dublin et à l’Ulster University. Les participants âgés de plus de 50 ans ont été recrutés après vérification des critères d’exclusion (c’est-à-dire la prise de médicaments connus pour interférer avec le métabolisme des vitamines B, la prise de suppléments contenant des vitamines B, la consommation de plus de 4 portions d’aliments enrichis en vitamines B par semaine ou le diagnostic d’une maladie gastro-intestinale, hépatique ou pulmonaire). Les participants recrutés répondant aux critères d’inclusion ont été randomisés (par sexe et par centre d’étude) pour recevoir quotidiennement pendant 16 semaines soit des boissons enrichies en vitamines B, soit des boissons placebo telles que développées par Smartfish, Norvège. Chaque boisson enrichie en vitamines B (200 ml) contenait 200 µg d’acide folique, 10 µg de vitamine B12, 10 mg de vitamine B6 et 5 mg de riboflavine, tandis que le placebo était une formulation isocalorique identique sans vitamines B ajoutées. Des échantillons de sang à jeun ont été prélevés avant et après l’intervention et ont été utilisés pour mesurer le résultat primaire, à savoir la variation des niveaux de biomarqueurs des vitamines B.
Au total, 95 participants ont été randomisés, dont 81 ont commencé l’essai. Parmi eux, 70 ont terminé l’essai (37 dans le groupe actif et 33 dans le groupe placebo). L’analyse des vitamines B en intention de traiter (ITT) a démontré une amélioration significative de tous les biomarqueurs des vitamines B dans le groupe actif par rapport au groupe placebo : p < 0,01 pour chacun des folates sériques, de la vitamine B12 sérique et du pyridoxal 5′-phosphate (vitamine B6) plasmatique et le biomarqueur fonctionnel de la riboflavine, le coefficient d’activation de la glutathion réductase érythrocytaire (EGRac). En conséquence, une baisse significative de l’homocystéine sérique de 11,9 (10,3-15,1) µmol/L à 10,6 (9,4-13,0) µmol/L a été observée en réponse au traitement actif (P < 0,001). Des résultats similaires ont été observés dans une analyse per-protocole.

Les résultats démontrent qu’une boisson enrichie en vitamines B est efficace pour optimiser le statut en vitamines B, ce qui en fait une option d’intervention utile pour améliorer le statut en vitamines B chez les personnes âgées.

Source : Effectiveness of a fortified drink in improving B vitamin biomarkers in older adults: a controlled intervention trial | Nutrition & Metabolism | Full Text (biomedcentral.com)

La présente revue systématique est menée, se concentrant sur les preuves existantes des effets de la Propolis en raison de ses divers avantages pour la santé, principalement les propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires sur la préservation de la fonction rénale.

Cette revue a révélé que la Propolis affecte favorablement la glycémie à jeun (FBS), la glycémie postprandiale, les concentrations de produits finaux de glycation avancée (AGEs), les niveaux de malondialdéhyde (MDA), les concentrations urinaires de métabolites réactifs de l’oxygène (Tbars), le statut oxydant total (TOS), l’indice de stress oxydatif (OSI) et la formation de 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OHdG). Les résultats concernant l’hémoglobine A1C (HbA1C), l’insuline, l’évaluation de la résistance à l’insuline selon le modèle homéostasique (HOMA-IR), la fonction des cellules β (HOMA-β), l’indice de contrôle quantitatif de la sensibilité à l’insuline (QUICKI) et le profil lipidique étaient controversés. De plus, une réduction significative du facteur nucléaire kappa B (NF-κB), des immunoglobulines sériques, des cellules ED-1+ rénales et de la protéine chimioattractante monocyte-1 (MCP-1) urinaire suite à une supplémentation en Propolis a été rapportée, tandis que les résultats sur l’interleukine-6 (IL-6), le facteur de nécrose tumorale α (TNF-α), l’oxyde nitrique (NO), l’oxyde nitrique synthétase (NOS), et la protéine C-réactive à haute sensibilité (hs-CRP) étaient controversés. En outre, les études incluses ont montré ses effets anti-protéinurie et de restauration rénale.

Dans cette revue, les études humaines et animales nous fournissent des preuves que la Propolis pourrait potentiellement améliorer le statut glycémique, le stress oxydatif, les dommages du tissu rénal et la fonction rénale. Des études supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les mécanismes sous-jacents.

Source :
Nutrition and sports science open access research (biomedcentral.com)

L’ingestion de caféine a des effets ergogéniques bien établis sur la performance des exercices de résistance. Cependant, le concept d’une dose minimale efficace de caféine n’a pas encore été examiné en profondeur dans la littérature. Par conséquent, cette revue visait à explorer la dose ergogénique minimale de caféine sur les résultats des exercices de résistance, tels que la force musculaire, l’endurance et la vitesse, en utilisant une approche méta-analytique. La recherche d’études admissibles a été effectuée dans six bases de données. La qualité méthodologique des études incluses a été évaluée à l’aide de la liste de contrôle PEDro. Une méta-analyse à effets aléatoires a été réalisée pour l’analyse des données. Douze études ayant fourni une supplémentation en caféine à des doses allant de 0,9 à 2 mg/kg ont été incluses. Les études ont été classées comme étant de bonne ou d’excellente qualité méthodologique. Les résultats ont révélé un effet ergogénique de la caféine sur la force musculaire (d de Cohen : 0,17 ; intervalle de confiance [IC] à 95 % : 0,03, 0,31 ; p = 0,02), l’endurance musculaire (d de Cohen : 0,21 ; IC à 95 % : 0,07, 0,35 ; p = 0,003) et la vitesse moyenne (d de Cohen : 0,56 ; IC à 95 % : 0,12, 1,01 ; p = 0,01). En résumé, cette revue a démontré un effet ergogénique de très faibles doses de caféine sur la performance des exercices de résistance. L’ampleur de ces effets était similaire à celle précédemment rapportée avec des doses de caféine plus élevées. Ces résultats soulignent que les doses ergogéniques minimales de caféine sont encore plus faibles que celles suggérées précédemment. De telles doses de caféine peuvent être consommées dans le cadre d’une alimentation régulière, puisque pour la plupart des individus, une dose de ∼1 à 2 mg/kg équivaut à la dose de caféine contenue dans une à deux tasses de café.

Source : Exploring the minimum ergogenic dose of caffeine on resistance exercise performance: a meta-analytical approach – ScienceDirect

Le vieillissement entraîne un déclin de la forme cellulaire et une perte de la fonction optimale des protéines. De nombreuses affections liées à l’âge, dont les maladies d’Alzheimer et de Parkinson, sont causées par l’agrégation des protéines, résultat d’erreurs de repliement des protéines. Pourtant, les mécanismes qui sous-tendent la façon dont le vieillissement provoque l’agrégation des protéines sont largement restés une boîte noire. Dans une nouvelle étude publiée le 19 janvier dans la revue Nature, des chercheurs de l’université de Stanford ont établi que ce problème est dû à une déficience, liée à l’âge, du mécanisme de production de nouvelles protéines.

Pour élucider ce problème, les chercheurs du laboratoire de Judith Frydman, titulaire de la chaire Donald Kennedy à la School of Humanities and Sciences de Stanford, se sont intéressés à la manière dont l’âge affecte le fonctionnement des ribosomes – la machinerie cellulaire chargée de convertir l’ARN messager en protéines. Ils ont utilisé deux modèles bien établis du vieillissement humain, la levure et les vers ronds. Grâce à une combinaison d’expériences et d’analyses de données informatiques, ils ont découvert que la fonction des ribosomes se dégrade avec l’âge dans les deux organismes. L’augmentation de la charge de protéines défectueuses avec l’âge surpasse les failles de contrôle de la qualité qui, autrement, empêcheraient l’agrégation des protéines.

“Nous savons que l’agrégation des protéines avec l’âge est un problème lié à de nombreuses maladies. À l’heure actuelle, les traitements tentent d’y remédier par essais et erreurs”, a déclaré Kevin Stein, auteur principal de l’article et ancien chercheur postdoctoral du laboratoire Frydman. “S’attaquer à la biologie fondamentale de ces maladies, et comprendre les mécanismes qui les provoquent, peut nous aider à prendre de meilleures décisions sur les thérapies qui pourraient être efficaces avant de les tester.”

Un moment de vulnérabilité

Lorsqu’elles sont correctement repliées, les protéines remplissent leurs fonctions et restent solubles dans l’environnement de la cellule. Les protéines mal repliées, en revanche, ne peuvent pas fonctionner correctement et ont tendance à se coller les unes aux autres et à d’autres protéines, bloquant les processus cellulaires et générant des agrégats toxiques. L’agrégation des protéines a été spécifiquement impliquée dans une grande variété de maladies liées au vieillissement, notamment la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, la démence frontotemporale, la maladie de Huntington et la SLA (sclérose latérale amyotrophique).

Pour se prémunir contre la production continue de protéines mal repliées, les cellules disposent de mécanismes de “contrôle de la qualité” dédiés à la fixation ou à la dégradation des protéines mal repliées. Des recherches antérieures ont montré que des déficiences dans ces processus peuvent conduire à l’agrégation. Cette recherche est la première à montrer que le défaut de repliement au cours du vieillissement commence tôt dans le parcours d’une protéine, lorsqu’elle est fabriquée par le ribosome. Comme les ribosomes produisent constamment de grandes quantités de protéines, ces défauts provoquent une boule de neige de dysfonctionnements.

“L’un des moments les plus vulnérables et les plus importants de la vie d’une protéine, où elle est le plus susceptible de se replier, est celui de sa fabrication”, a déclaré M. Frydman, qui est professeur de biologie et de génétique.

Pour commencer, les chercheurs ont utilisé une technique appelée profilage des ribosomes, qui leur a permis de voir exactement comment les ribosomes se déplacent sur l’ARN messager pendant l’acte de traduction. En rassemblant les données de tous les gènes traduits dans des vers ronds Caenorhabditis elegans et des levures jeunes et âgés, les chercheurs ont remarqué que dans les cellules plus âgées, les ribosomes se déplaçaient périodiquement plus lentement et étaient plus susceptibles de caler et de se heurter les uns aux autres. Comme on pouvait s’y attendre, les chercheurs ont constaté que la diminution des performances des ribosomes correspondait à l’augmentation de l’agrégation des protéines mal repliées liée au vieillissement. Ils ont constaté que l’augmentation du nombre de blocages et de repliements erronés surchargeait les mécanismes de contrôle de la qualité de la cellule, à savoir le nettoyage et l’élimination.

“Il existe une double situation dans laquelle le vieillissement entraîne une augmentation du blocage et des collisions entre les ribosomes, mais la cellule perd le filet de sécurité pour y faire face”, explique Stein.

Lors d’expériences de suivi menées sur des vers, les chercheurs ont constaté que même si la fraction globale des protéines nouvellement fabriquées dont la traduction est altérée au cours du vieillissement est faible (~10 %), ce petit effet peut néanmoins suffire à submerger le système de contrôle de la qualité et à déclencher une agrégation importante susceptible de perturber de nombreux composants ou processus cellulaires différents.

“Chaque cellule fabrique normalement des millions de ces protéines nouvellement traduites”, a déclaré Frydman. “Ainsi, de très légers changements dans l’efficacité du repliement avec l’âge vont s’intensifier dans un cercle vicieux où les défauts de traduction conduisent à une surcharge du système, qui à son tour conduit à une augmentation des agrégats de protéines avec l’âge qui sont eux-mêmes également toxiques.”

Pour ne rien arranger, les chercheurs ont montré, par d’autres expériences sur des levures et des C. elegans, que ces problèmes affectent les protéines mêmes que les cellules utilisent pour faciliter la traduction et corriger les problèmes de repliement.

Des millions de questions

Si cette recherche a révélé, pour la première fois, des éléments intrigants sur les mécanismes du vieillissement, elle suscite de nombreuses questions pour l’avenir. La plus pressante est peut-être la suivante : Pourquoi le vieillissement affecte-t-il les ribosomes ? Et que peut-on faire pour y remédier ?

Étant donné les similitudes entre le vieillissement chez la levure, C. elegans et d’autres organismes, les chercheurs sont optimistes quant à la transposition de leurs résultats à l’homme. L’une des orientations des travaux futurs consistera à appliquer les résultats de cette étude à la mise au point de traitements possibles pour les maladies liées au vieillissement et associées à l’agrégation des protéines. L’étude a montré que l’analyse des mutations qui prolongent la durée de vie “rajeunit” la fonction ribosomale dans les levures âgées.

“Ce n’est que le début d’un avenir très fascinant”, a déclaré Fabián Morales-Polanco, coauteur de la recherche et chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Frydman. “Nous avons créé un précédent pour quelque chose de nouveau, et il y a des millions de questions — et probablement des centaines d’articles — qui vont suivre.”

Source : The role of ribosomes in age-related diseases | Stanford News