Effets d’une carence en Choline dans l’alimentation
La choline, un nutriment essentiel produit en petites quantités dans le foie et présent dans des aliments tels que les œufs, le brocoli, les haricots, la viande et la volaille, est un élément vital pour la santé humaine. Une nouvelle étude explore les effets négatifs d’une carence en choline alimentaire sur l’organisme et pourrait être une pièce manquante du puzzle de la maladie d’Alzheimer.
On estime que plus de 90 % des Américains ne respectent pas l’apport quotidien recommandé en choline. Les recherches actuelles, menées sur des souris, suggèrent qu’une carence en choline alimentaire peut avoir des effets négatifs profonds sur le cœur, le foie et d’autres organes.
Le manque de choline adéquate est également lié à des changements profonds dans le cerveau associés à la maladie d’Alzheimer. Il s’agit notamment de pathologies impliquées dans le développement de deux caractéristiques classiques de la maladie, les plaques amyloïdes, qui s’agrègent dans les espaces intercellulaires entre les neurones, et les enchevêtrements de tau, qui se condensent dans le corps des neurones.
Les nouvelles recherches, menées par des scientifiques de l’Arizona State University, décrivent des pathologies chez des souris normales privées de choline alimentaire ainsi que chez des souris transgéniques déficientes en choline, qui présentent déjà des symptômes associés à la maladie. Dans les deux cas, la carence en choline alimentaire entraîne des lésions hépatiques, une hypertrophie du cœur et des altérations neurologiques chez les souris AD qui accompagnent généralement la maladie d’Alzheimer, notamment des niveaux accrus de protéine amyloïde bêta formant des plaques et des altérations de la protéine tau liées à la maladie.
En outre, l’étude montre que la carence en choline chez les souris entraîne une prise de poids importante, des altérations du métabolisme du glucose (qui sont liées à des maladies telles que le diabète) et des déficits moteurs.
Dans le cas des humains, “le problème est double”, selon Ramon Velazquez, auteur principal de l’étude et professeur adjoint au centre de recherche sur les maladies neurodégénératives ASU-Banner. “Premièrement, les gens n’atteignent pas l’apport quotidien adéquat de choline établi par l’Institut de médecine en 1998. Et deuxièmement, il existe une vaste littérature montrant que les quantités d’apport quotidien recommandées ne sont pas optimales pour les fonctions liées au cerveau.”
Ramon Velazquez a dirigé la nouvelle étude sur l’importance de la choline alimentaire pour le cerveau et d’autres organes. Il est chercheur au centre de recherche ASU-Banner sur les maladies neurodégénératives.
La recherche met en évidence une constellation de changements physiques et neurologiques liés à une carence en choline. Une quantité suffisante de choline dans l’alimentation réduit les niveaux de l’acide aminé homocystéine, reconnu comme une neurotoxine contribuant à la neurodégénérescence, et qui est important pour la médiation de fonctions telles que l’apprentissage et la mémoire, par la production d’acétylcholine.
La prise de conscience croissante de l’importance de la choline devrait inciter tous les adultes à veiller à un apport adéquat en choline. Cela est particulièrement vrai pour les personnes suivant un régime à base de plantes, qui peuvent être pauvres en choline naturelle, étant donné que les aliments riches en choline sont les œufs, les viandes et les volailles.
Les aliments à base de plantes, riches en choline, notamment le soja, les choux de Bruxelles et les toasts, peuvent aider à augmenter la choline dans ces cas. En outre, les suppléments de choline en vente libre et peu coûteux sont encouragés pour assurer la santé de l’ensemble du système et protéger le cerveau des effets de la neurodégénérescence.
Un nutriment qui stimule le cerveau
La choline est nécessaire à la production d’acétylcholine, un neurotransmetteur qui joue un rôle essentiel dans la mémoire, le contrôle musculaire et l’humeur. La choline construit également les membranes cellulaires et aide à réguler l’expression des gènes. Les recommandations établies par l’Institute of Medicine étaient fondées sur des preuves de la prévention de la stéatose hépatique chez les hommes. De nouvelles données indiquent que l’apport quotidien recommandé en choline alimentaire pour les femmes adultes (425 mg/jour) et les hommes adultes (550 mg/jour) n’est peut-être pas optimal pour la santé du cerveau et la cognition. En outre, environ 90 % des Américains ne respectent pas les niveaux recommandés et ne savent peut-être même pas que la choline alimentaire est nécessaire au quotidien.
Malgré des décennies de recherche et des milliards de dollars investis depuis la découverte de cette maladie dévastatrice il y a plus d’un siècle, il n’existe toujours pas de thérapie capable de ralentir la progression de la maladie. Pourtant, de nouveaux résultats de recherche suggèrent que des modifications de l’environnement et du mode de vie, notamment une quantité suffisante de choline, pourraient contribuer à protéger le cerveau de la maladie d’Alzheimer et à améliorer l’état de santé général.
Le professeur Velazquez est rejoint dans cette étude par les co-auteurs principaux Nikhil Dave et Jessica Judd. Le travail est hautement interdisciplinaire, avec des chercheurs de l’installation de spectrométrie de masse de l’ASU Biosciences et du Translational Cardiovascular Research Center de l’University of Arizona College of Medicine à Phoenix, AZ.
“Ce travail de collaboration, qui couvre plusieurs institutions et étudie les processus moléculaires du vieillissement au niveau des systèmes, s’ajoute à l’ensemble des preuves produites autour de l’importance de la choline alimentaire dans le vieillissement sain”, a déclaré Nikhil Dave.
“Ce que j’ai trouvé particulièrement fascinant dans ce projet, c’est que de multiples organes, dont le dysfonctionnement peut avoir des implications sur la santé du cerveau, étaient négativement affectés par un régime déficient en choline”, a déclaré Jessica Judd.
Ces recherches sont publiées dans le numéro actuel de la revue Aging Cell.
Un tueur prolifique et mystérieux
La maladie d’Alzheimer est la principale cause de démence et la cinquième cause de décès chez les Américains âgés de 65 ans et plus. Aujourd’hui, la maladie d’Alzheimer touche 6,5 millions de personnes rien qu’aux États-Unis et on prévoit qu’elle frappera près de 14 millions d’Américains d’ici 2060. D’ici là, les coûts de la prise en charge de la maladie devraient dépasser les 20 000 milliards de dollars, menaçant l’infrastructure des soins de santé tout en causant d’immenses souffrances.
L’accumulation de fragments de protéines collantes à l’extérieur des neurones (qui forment des plaques de bêta-amyloïde) et l’accumulation d’une forme anormale de la protéine tau dans le corps des neurones (enchevêtrements de tau) sont depuis longtemps des signes reconnus de la maladie d’Alzheimer. Ces altérations cérébrales sont généralement suivies d’une neurodégénérescence, impliquant l’endommagement et la destruction des neurones. On pense que les plaques endommagent les communications intercellulaires dans le cerveau, tandis que les enchevêtrements bloquent le transport de nutriments vitaux essentiels au bon fonctionnement et à la survie des cellules.
Outre les plaques de bêta-amyloïde et les enchevêtrements neurofibrillaires, la maladie entraîne la mort de cellules dans le cerveau et des troubles cognitifs croissants. Les travaux actuels ont également révélé une dysrégulation des protéines dans l’hippocampe, une structure clé affectée dans la maladie d’Alzheimer, liée à l’apprentissage et à la mémoire. Les souris normales et les souris atteintes de la maladie d’Alzheimer ont présenté une dérégulation des protéines dans l’hippocampe à la suite d’un régime déficient en choline, le modèle de la maladie d’Alzheimer présentant des effets graves.
Une tempête qui s’annonce
L’augmentation récente et spectaculaire de l’incidence de la maladie d’Alzheimer est très préoccupante. Bien que les décès dus aux accidents vasculaires cérébraux, aux maladies cardiaques et au VIH aient diminué entre 2000 et 2019, les décès dus à la maladie d’Alzheimer ont augmenté de plus de 145 %. En plus du tribut payé par les patients à cause de la maladie, Alzheimer a fait peser une charge immense sur les personnes qui s’occupent des malades. Rien qu’en 2021, 16 milliards d’heures de soins ont été dispensées par plus de 11 millions de membres de la famille et d’autres aidants non rémunérés.
Les premiers symptômes extérieurs de la maladie sont généralement liés à des problèmes de langage, de mémoire et de réflexion, car les régions du cerveau associées à ces tâches ont tendance à être parmi les premières touchées. Pourtant, les chercheurs savent maintenant qu’au moment où la maladie provoque des symptômes observables, elle a tranquillement ravagé le cerveau pendant 20 ans ou plus.
De nombreux facteurs contribuent au développement de la maladie d’Alzheimer, de la prédisposition génétique à l’âge, en passant par le mode de vie et les influences environnementales. Pour des raisons qui restent obscures, les femmes ont un risque accru de développer la maladie.
Des études récentes ont identifié le régime alimentaire comme un facteur important associé à la prévention du déclin cognitif. Dans des recherches antérieures, Velazquez et ses collègues ont démontré que lorsque des souris étaient nourries avec un régime riche en choline, leur progéniture présentait des améliorations de la mémoire spatiale, par rapport à un régime normal de choline dans l’utérus. Fait intriguant, les effets bénéfiques de la supplémentation en choline sont transgénérationnels, protégeant non seulement les souris recevant une supplémentation en choline pendant la gestation et la lactation, mais aussi la progéniture ultérieure de ces souris, ce qui suggère des modifications héréditaires dans leurs gènes.
Des études ultérieures menées dans le laboratoire de Velazquez ont montré que la choline administrée à des souris femelles tout au long de leur vie permettait d’améliorer leur mémoire spatiale, par rapport à celles qui recevaient un régime normal de choline.
Des effets à multiples facettes
La nouvelle étude porte sur des souris âgées de 3 à 12 mois ou du début à la fin de l’âge adulte (ce qui correspond à peu près à l’âge de 20 à 60 ans pour les humains). Dans le cas des souris normales et transgéniques présentant des symptômes de la maladie d’Alzheimer, celles qui ont été exposées à un régime déficient en choline ont pris du poids et ont subi des effets néfastes sur leur métabolisme. L’analyse des tissus a permis d’observer des dommages au foie, ainsi qu’une hypertrophie du cœur. Des taux élevés de protéines amyloïdes bêta solubles, oligomères et insolubles ont été détectés, ainsi que des modifications de la protéine tau caractéristiques de celles qui conduisent à des enchevêtrements neurofibrillaires dans le cerveau.
En outre, les souris déficientes en choline ont obtenu de mauvais résultats lors d’un test de motricité, par rapport aux souris dont l’alimentation contenait suffisamment de choline. Ces effets négatifs étaient accentués chez les souris transgéniques. Si l’on transpose ces résultats à l’homme, cela signifie que les personnes prédisposées à la maladie d’Alzheimer ou en proie à la maladie doivent veiller à consommer suffisamment de choline.
L’étude a également consisté en une exploration détaillée des protéines de l’hippocampe, une zone du cerveau très touchée par la maladie d’Alzheimer, ainsi que des protéines détectées dans le sang. La carence en choline alimentaire a modifié d’importants réseaux hippocampiques. Ces pathologies comprennent la perturbation des voies associées à la fonction des microtubules et à la régulation de la membrane postsynaptique — toutes deux essentielles au bon fonctionnement du cerveau. Dans le sang, les protéines produites dans le foie qui jouent un rôle dans la fonction métabolique étaient particulièrement déréglées avec le régime déficient en choline.
“Nos travaux confirment que la choline alimentaire doit être consommée quotidiennement, étant donné les besoins de l’ensemble de l’organisme”, déclare M. Velazquez.
En fin de compte, des essais cliniques contrôlés sur l’homme seront essentiels pour établir l’efficacité et les dosages appropriés de choline, avant d’encourager la supplémentation en choline à vie. Quoi qu’il en soit, ces nouvelles découvertes puissantes permettent d’espérer que la choline pourrait être l’un des outils de l’arsenal nécessaire pour défendre le cerveau contre la neurodégénérescence et le déclin cognitif lié à l’âge.