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. »