Biomarqueurs génétiques de la détoxification métabolique pour une approche personnalisée du style de vie


Chaque jour, nous sommes exposés à des centaines de substances toxiques d’origine endogène et exogène, notamment les espèces radicalaires de l’oxygène produites lors de la respiration cellulaire et les composés étrangers appelés xénobiotiques tels que les toxiques environnementaux, les additifs alimentaires et les médicaments. La détoxification(detox) et la biotransformation sont des fonctions physiologiques qui éliminent ces substances de notre organisme en trois phases distinctes (I à III). Une détoxication défectueuse due à des facteurs génétiques, à une surcharge environnementale et à des carences en nutriments peut entraîner diverses maladies chroniques, notamment le cancer, l’asthme, l’obésité, les maladies cardiovasculaires, le diabète [1] et des maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer [2].Les variantes génétiques et les facteurs alimentaires peuvent affecter la fonction de la phase I et de la phase II de la désintoxication, ce qui a un impact sur la sensibilité et la réponse de l’organisme aux expositions toxiques.

Au cours de la phase I, les enzymes de fonctionnalisation décomposent les xénobiotiques dans le foie, produisant comme sous-produit des molécules radicalaires hautement réactives. Ces xénobiotiques activés peuvent endommager la structure et la fonction des cellules s’ils ne sont pas traités en phase II ou neutralisés par des antioxydants endogènes ou exogènes. Au cours de la phase II, les enzymes de conjugaison associent les xénobiotiques activés à de grosses molécules pour produire des substances hydrosolubles qui sont finalement excrétées de l’organisme au cours de la phase III, la phase d’élimination, principalement par l’urine ou les selles. Plusieurs polymorphismes nucléotidiques simples (SNP, fréquence des allèles mineurs ≥1%) communs ont été signalés comme affectant la fonction des enzymes de détoxication de phase I et de phase II et la manière dont les facteurs alimentaires modulent ces enzymes.

Cependant, la validité scientifique et l’utilité clinique de ces SNP ne sont toujours pas claires, car la plupart des connaissances actuelles reposent sur des études d’observation chez l’homme ou des modèles expérimentaux in vivo et in vitro, avec des preuves de causalité et de valeur clinique très limitées.Cette étude fournit aux praticiens de la santé un examen et une analyse de l’état de la recherche sur les variantes génétiques qui pourraient être utilisées pour des programmes personnalisés de désintoxication métabolique. Dans la première partie de l’article, nous fournissons une liste de SNP situés dans des gènes impliqués dans les réactions de détoxification de phase I et de phase II, pour lesquels il existe des preuves d’utilité clinique. Dans la deuxième section de l’article, nous présentons l’association de ces SNP avec des biomarqueurs fonctionnels du métabolisme de détoxification dans le cadre de l’étude LIFEHOUSE (Lifestyle Intervention and Functional Evaluation-Health Outcome Survey), un essai clinique pragmatique en situation réelle.


Jusqu’à présent, seuls six variants des gènes codant pour les enzymes de détoxication de phase I et de phase II ont été testés dans des études cliniques : CYP1A2 rs762551 ; CYP1B1 rs1056836 ; délétions segmentaires de GSTT1 et GSTM1 ; COMT rs4680-A ; et variants d’insertion de UGTA1 (TA/-). Aucun de ces variants n’a été systématiquement associé à des résultats liés à la désintoxication dans le cadre d’essais cliniques sur l’homme. Par conséquent, les cliniciens devraient toujours les utiliser en conjonction avec des tests fonctionnels pour identifier les patients qui pourraient bénéficier d’interventions spécifiques de désintoxication. Nous avons identifié des corrélations intéressantes entre les SNP et les biomarqueurs fonctionnels de la fonction de désintoxication et du stress oxydatif dans notre contexte clinique réel, mais encore pilote. Une limitation importante de cette analyse était le manque d’informations sur le régime alimentaire et l’état de santé des participants pour établir une corrélation avec le génotype et les marqueurs de stress oxydatif et de détoxication fonctionnelle.

La combinaison de ces SNP dans un score de risque polygénique (PRS) peut améliorer leur pouvoir de prédiction. Cependant, les cliniciens doivent faire preuve de prudence face à des variantes génétiques qui peuvent être considérées comme des facteurs de risque ou des facteurs de protection en fonction des caractéristiques et des objectifs de santé d’un individu. Les études futures devraient valider ces variantes et leur combinaison dans les PRS dans le cadre d’études cliniques de grande envergure, bien conçues, qui étudient les effets d’interventions spécifiques sur les résultats liés à la désintoxication et utilisent des normes communes pour définir les protocoles diététiques et stratifier les patients afin d’évaluer l’hétérogénéité de la réponse dans différents sous-groupes de patients.

Source :https://www.mdpi.com/2072-6643/14/4/768/htm

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