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Reference
Produits laitiers et santé osseuse
RIZZOLI, René
Abstract
Le capital osseux maximal est atteint à la fin de la deuxième décennie de vie. Ce capital est principalement déterminé par des facteurs génétiques. Parmi les autres facteurs influençant le niveau de ce capital, les apports nutritionnels, particulièrement ceux en calcium et en protéines, jouent un rôle significatif. Les produits laitiers associent ces deux nutriments. Des enfants évitant les produits laitiers ont un risque de fracture augmenté, de même que les personnes adultes suivant un régime végane, donc dépourvu de produits laitiers. Diverses études d'intervention ont démontré les effets bénéfiques des produits laitiers sur l'accumulation du capital osseux au cours de la croissance et sur le remodelage osseux à l'âge adulte. Les produits laitiers, en particulier ceux fermentés, semblent être associés à un risque de fracture de hanche diminué.
RIZZOLI, René. Produits laitiers et santé osseuse. Médecine des maladies métaboliques , 2020, vol. 14, no. 8, p. 678-684
DOI : 10.1016/j.mmm.2020.10.010
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:150579
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Produits laitiers et santé osseuse
René Rizzoli
HôpitauxuniversitairesetfacultédemédecinedeGenève,servicedesmaladies osseuses,1211Genève14,Suisse
rene.rizzoli@unige.ch
Introduction
Le squelette assuredes fonctions desoutienet joue un rôle importantdansleshoméostasiesminéraleetacide-base.Une fonctiondesoutienefficaceimpliqueunsystèmeosseuxsolide, qu'assurentunemasse,unegéométrie,unemicrostructureet des propriétés chimiques tissulaires appropriées. Le capital osseux maximalestatteinten finde deuxièmedécenniede
vieet,dansdesconditionsnormales,permetderésisteravec succèsàunecontraintemécanique[1].Entre60et80%dela varianceducapitalosseuxdel'âgemoyensontdéterminéspar desfacteursgénétiques.Desfacteursenvironnementauxpeu- ventmodifierlesinfluencesgénétiques,compromettrel'accu- mulation du capital osseux et/ou augmenter le remodelage osseux,altérantainsilarésistancemécaniqueetexposantàun
Disponiblesurinternetle: 10novembre2020
Motsclés Croissance
Densitéminéraleosseuse Ostéoporose
Nutrition Fracture Protéines Calcium
Résumé
Le capitalosseuxmaximal estatteintàlafin deladeuxièmedécenniedevie.Cecapital est principalementdéterminépardesfacteursgénétiques.Parmilesautresfacteursinfluençantle niveaudececapital,lesapportsnutritionnels,particulièrementceuxencalciumetenprotéines, jouentunrôlesignificatif.Lesproduitslaitiersassocientcesdeuxnutriments.Desenfantsévitant lesproduitslaitiersont unrisquedefractureaugmenté,demême quelespersonnes adultes suivantunrégimevégane,doncdépourvudeproduitslaitiers.Diversesétudesd'interventionont démontréleseffetsbénéfiquesdesproduitslaitierssurl'accumulationducapitalosseuxaucours delacroissanceetsurleremodelageosseuxàl'âgeadulte.Lesproduitslaitiers,enparticulierceux fermentés,semblentêtreassociésàunrisquedefracturedehanchediminué.
Keywords Growth
Bonemineraldensity Osteoporosis Nutrition Fracture Protein Calcium
Summary
Dairyproductsandbonehealth
Peakbonemassisreachedbytheendoftheseconddecadeoflife.Thisbonecapitalismainly determined bygenetic factors. Among otherfactors influencing thiscapital, dietaryintakes, particularly calcium and proteinintakes, play a significant role. Dairy productsprovide both nutrients.Childrenavoidingdairyproductsareathigherriskoffracture,asareadultsoroldestold individualsunderavegandiet,i.e.adietwithoutdairyproducts.Variousinterventiontrialshave shownthebeneficialeffectsofdairyproductsonbonecapitaldevelopmentduringgrowthandon boneturnoverinadults.Dairyproducts,particularlythefermentedones,appeartobeassociated withalowerriskofhipfracture.
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Mise au point Dossier thématique
risqueaccrudefracture.Toutaulongdel'enfanceetdel'ado- lescence,lacroissanceetl'augmentationdelamasseminérale osseusesuiventunecourbe,unevoiedéterminéegénétique- ment[1].Toutecarencenutritionnellepeutaltérerlacroissance etdéplacerlessujetsversunecourbemoinsfavorable,condui- santàuncapitalmaximalinsuffisant.Desnutrimentstelsquele calciumetlesprotéinessontnécessairesàassurerlacroissance etl'homéostasiesquelettiques.Cesdeuxnutrimentssontréunis dans les produits laitiers. En effet, en plus du calcium (1200mg/L), du phosphore, des calories et des vitamines, unlitredelaitapporte32à35gdeprotéines,principalement delacaséine,maisaussilesprotéinesdupetitlaitquicontien- nentdenombreuxfacteursdecroissancecellulaire.
Apportscalciqueset croissanceosseuse
Dansdesétudesd'interventioncontrôléesetrandomisées,des supplémentsde calcium,donnéssousformed'ultrafiltrats du lait,augmententladensitéetlamasseminéralesosseuses,plus particulièrement au niveau du squelette périphérique, aussi bien chez la fillette que chez le garçon prépubères [1]. Ces effetspositifsontétéattribuésàunediminutionduremodelage osseuxet,par conséquent,àun comblementde l'espace de résorption.
Uneméta-analysedesessaisthérapeutiquespubliéscomparant un supplément de calcium à un placebo conclut à un effet favorable,persistantmême18moisaprèsl'arrêtdelasupplé- mentation,auniveaudumembresupérieurtoutaumoins[2].
Aucoursd'un suivi àlong terme,jusqu'à l'âgeadulte,d'une cohortedejeunesfillesayantparticipéàl'âgede8ansàune étuded'interventionavec850mgdesupplémentcalciqued'ori- ginelaitièreparjour,onaconstatéunepersistancedel'effetsur lecapitalosseuxmaximaldanslamoitiédel'effectifavecune ménarcheplusprécoce[3].
Apportsprotéiqueset croissanceosseuse
Dansuneétudeprospectiveportantsurdesenfantsetadoles- centsentre6et18ans,lesapportsnutritionnelsontétéenre- gistrésdemanièreannuelle,surunepériodede4ans[4].La tailleetlamassedesosdel'avant-bras,mesuréesparscanner, de même qu'une évaluation indirecte de la résistance aux fractures, étaient positivement corrélées aux apports protéi- ques. Cependant, il n'existe pas à l'heure actuelle d'étude
d'interventionavecunsupplémentprotéique,afindedétermi- nersilacorrélationmentionnéeci-dessusestuneassociationou une relation causale. La production hépatique de l'hormone insulin-likegrowthfactor1(IGF-1)eststimuléeparlesprotéines alimentairesingérées,enparticulierlesacidesaminésaroma- tiques [5]. L'IGF-1 augmente la croissance longitudinale et radiairedesos.Enstimulantlaréabsorptiontubulaireduphos- phoreetlasynthèserénaledecalcitriol,l'IGF-1conduitàune absorption intestinale plusélevée de calcium et phosphore, l'IGF-1contribuant ainsi à assurerun environnementminéral appropriépourlaminéralisationdutissuosseuxnouvellement formé.
Produitslaitierset croissanceosseuse(revue in[6]) Lesproduitslaitiersassurentenviron50–60%desapportsen calciumet20–30%deceuxenprotéinespendantlacroissance.
Unecarenceenproduitslaitiersaucoursdel'enfanceprédispose auxfractures[7].Unrégimedépourvudelaitestassociéàune augmentationdes fracturesde4,6 foischezdes jeunesfilles entre2et20ans[8].L'influencedesproduitslaitierspourrait intervenirdéjàavantlanaissance.Eneffet,ladensitéminérale osseuse(DMO)dusqueletted'enfantsde6ansétaitpositive- mentcorréléeàlaconsommationdelaitetdeproduitsrichesen calciumparlamèreaucoursdelagrossesse[9].Lespremières études d'intervention avec des suppléments de lait se sont dérouléesenAngleterreàlafindesannées1920.Enfournissant environ0,5litredelaitparjourauxenfantsdanslesécoles,le gainde taille était plusimportant[10]. Nombre d'essaisont confirméparlasuitelesbénéficesosseuxdesproduitslaitiers surlasantéosseuse[6].Dansuneétuderandomiséeetcontrô- lée,desjeunesfillesde12ansontreçuunepintedelaitparjour pendant18mois,correspondantà568mLparjour[11].Compa- rées augroupe contrôle, cesjeunesfilles ont euun gain de masseminéraleosseusesupérieur,particulièrementauniveau desmembresinférieurs,associéàdestauxsériquesd'IGF-1plus élevés.Comparé àducalcium,un supplémentde fromagea augmentélamassed'oscortical[12,13].Chezdesjeunesfilles de10–12ans,le calciumapportésousforme defromageest plusefficacequ'unequantitééquivalentesousformedecompri- més[14].Uneffetsurlemodelageosseuxestprobable,vuque lediamètre desos métacarpiensétaitaugmentédemanière significativechezdesenfantschinoisrecevantunsupplément delait.Leseffetsdesproduitslaitierssurlacroissanceosseuse comporteraient donc une influence sur le remodelage par l'entremise du calcium, et une sur le modelage via l'action des protéines, surla sécrétion d'IGF-1, stimulant l'apposition périostée.
L'apport de produits laitiers pendant l'enfance conduit àdes valeursplusélevéesdecontenuminéralosseux,maislesdon- néessurlataillesontmoinsconstantes.Dansunerevuesysté- matique récente, huitdes 11 essaisrandomisés aucours de l'enfanceetdel'adolescenceontmontréungaindeDMOde8% Lespointsessentiels
Lesproduitslaitiers,quiassocientcalciumetprotéines,exercentdes effetsbénéfiquessurl'accumulationducapitalosseuxaucoursdela croissance.
Lesproduitslaitiersdiminuentleremodelageosseuxàl'âgeadulte.
Lesproduitslaitiers,enparticulierceuxfermentés,pourraientêtre associésàunrisquedefracturedehanchediminué.
Produitslaitiersetsantéosseuse
PRODUITSLAITIERS
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Mise au point
enmoyenneaprès16moisd'interventionavecdiversproduits laitiersenquantitévariable[15].
Uneportiondeproduitslaitiers(20gdefromageàpâtedure, 2dldelait ou1yaourt)représente250mg decalcium.Pour assurerenviron700mgdecalciumparjour,troisportionssont recommandées. Trois portions de produits laitiers par jour, commedéfiniesci-dessus,apportentenviron20gdeprotéines.
Uncapitalosseuxenfindecroissancepourraitthéoriquement contribueràunmoindrerisqued'ostéoporoseplustarddansla vie[1].Ilaétéestiméqu'uneaugmentationde10%ducapital osseux pourrait être équivalent à retarder la ménopause de 13ansouderéduirede50%lerisquedefracture.Cependant, bienquelaconsommationdeproduitslaitierssembleaugmen- terlaDMO,destentativesdemettreenrelationlaconsomma- tiondeproduitslaitiersaucoursdel'enfanceetdel'adolescence et le risque de fracture plus tard dans la vie ont reçu des réponsesdiverses,avectoutel'inexactitudequel'onpeutatten- dredusouvenir desapportsnutritionnelsplusde40ans plus tard.Uneconsommationfréquentedelaitavantl'âgede25ans, étaitassociéeàuneDMOsupérieureauniveaudufémurproxi- malentre44et74ans[16].Desantécédentsdeplusd'unverre delaitparjourcomparéàmoinsdeunverreparsemaineau cours del'enfance,mais pas aucoursde l'adolescence,était associé à une DMO plus élevée au trochanter de femmes ménopausées[17]. Consommer moins d'uneportion depro- duitslaitiersaucoursdel'enfanceadoublélerisquedefractures defragilitéchezlafemmedeplusde50ans[18].Aucontraire, dansl'étudeaméricainedesprofessionnelsdelasanté,aucune associationentrelaitconsomméaucoursdel'adolescenceet fracturedehanchen'aétédétectéechezlafemme,avecmême chezl'hommelapossibilitéd'uneaugmentationdurisque(9% parverredelaitquotidiensupplémentaire),partiellementattri- buableàunetailleplusélevéeenréponseauxproduitslaitiers, taillequiestunfacteurderisquedefracturedehanche[19].
Produits laitiers et densité minérale osseuse et/ou fractures
Apportsde calciumetfractures
Le rôle desapports en calciumsurleremodelage osseux,et surtoutsurlesfracturesdefragilité,afaitl'objetdenombreux débats, aussi bien quant àl'efficacité anti-fracturaire qu'à la sécurité. Sans entrer dans ces débats, on peut résumer les évidencesactuellesdelamanièresuivante[20]. L'association decalciumetdevitamineDcontribueàuneréductiondurisque de fracture de hanche, surtout détectable chez des patients vivantenmaisonsderetraite.Lecalciumseuln'influencepro- bablementpaslerisquedefracture.Parmileseffetsindésirables attribuésauxsuppléments calciques,ilfautciterdestroubles digestifs,particulièrementlorsdeprisedecarbonatedecalcium, etunrisquefaiblementaugmentédelithiaserénale.Lerisque d'infarctusdumyocardeévoquénesemblepasêtreconfirmé, et,surtout,n'estpassuspectélorsquelesapportscalciquessont
d'origine nutritionnelle, tels que ceuxfournis sous forme de produitslaitiers[20].
Apportsprotéiques etfractures
Nombre d'études de cohortes ont enregistré l'incidence des fracturesen fonctiondurégimeprotéique,avec desrésultats parfoisdivergents.Desassociationspositives,àsavoirunrisque defracturesplusélevéàrégimeprotéiqueélevé,sontrares,etla plupartdutempss'observentencasd'apportscalciquesfaibles.
De diverses revues systématiqueset méta-analyses publiées cesdernièresannées,ilressortquelesfracturesdehanchessont moinsfréquentesàapportsprotéiquesélevés(revuein[21]), pourautantquelesapportscalciques soientsuffisants.Ilfaut souligner qu'il n'yaaucune évidenceclinique d'ostéoporose, d'altération delarésistance mécaniqueet derisqueaccrude fractureenrelationaveclachargeacided'origineprotéiqueen casderégimeéquilibré[21].
Produits laitiersetremodelageosseux
Dans des études d'intervention de courtedurée (au plusde 4mois),onobserveunediminutiondesmarqueursbiochimi- ques duremodelage d'entre6 et40% [21,22], ainsi qu'une diminution des concentrations de parathormone (PTH). Dans une étude de 12 semaines, conduite chez des adolescentes ensurpoidssuivantunprogrammed'exercicephysique,quatre portionsdeproduitslaitiersparjourcomparéesàdeuxoumoins, ontdiminuéletauxdeCTX(télopeptidesC-terminauxducolla- gène detype 1)sérique[23]. Laréduction deCTX étaitpro- portionnelleaunombredeportionsdeproduitslaitiers.
Produits laitiersetdensitéminéraleosseuse
Dans une récente méta-analyse portant sur 20 études et 37'174 sujets,la DMO,tantauniveau lombairequ'à celuidu coldufémur,étaitplusbassechezdesvéganes,doncavecun régime sansproduitlaitier,quechezdesvégétariens(évitant viandeetpoissons),comparésàdesomnivores[24].Dansune méta-analyseévaluantlerôledemodèlesderégimesalimen- tairessurlaprévalenced'uneDMObasse,unrégimericheen produitslaitiersétaitassociéàunediminutionde41%decette prévalence[25].
Dansunessaithérapeutiqueévaluantl'effetd'unsupplément decalciumetdevitamineD,uneassociationpositiveavecles apportsprotéiquesn'aétédétectéequedanslegrouperecevant lecalciumetlavitamineD[26].Cetteobservationsuggèreune interaction possible entre protéines et calcium [27]. Divers essais thérapeutiques avec des interventions sous forme de poudredelait,delaitagesfortifiésencalciumouenvitamine D,d'uneduréede5à30mois,ontmontréunepréventiondela perte osseuseliée àl'âge(revue in[6,21]).Commepossible mécanisme exercé par les produits laitiers sur la résistance mécaniqueosseuse,onpeut invoquerunesurface desection corticale au niveau du tibia proportionnelle à la quantité de produitslaitiersingérée[28].Intégrantdesdonnéesdemicro- structure osseuses, permettant de calculer une valeur de
Mise au point
résistanceàlafracture,uneanalyseparélémentsfinisauniveau duradiusoudutibiadistalchezdesfemmesde65ans[29]ou deshommesde84ans[30]arévéléunerelationpositiveentre résistanceosseusecalculéeetingestiondeprotéinesd'origine laitière.Danscesdeuxétudesindépendantesportant surdes sexesetdesâgesdifférents,iln'yavaitpasd'associationavec lesprotéinesd'originevégétale.
Produitslaitierset fractures
Danslamêmeméta-analysecitéeplushaut[24],lerisquede toutesfracturesétaitplusélevéde44%chezdesvéganespar rapportàdessujetsomnivores.Comparéeàcesderniers,l'appa- rentevaleurplusélevéede25%chezdesvégétariensn'attei- gnaitpasundegrédedifférencestatistiquementsignificative.
Ces résultats suggèrent que l'absence de consommation de produitslaitierspeutêtreassociéeàunrisqueaccrudefracture.
Enl'absenced'étudesd'interventionévaluantspécifiquementla consommationdeproduitslaitierssurl'incidencedefractures,il convientdes'intéresserauxétudesd'observation,qui,malheu- reusement,ontparfoisdonnédesrésultatscontradictoires.En suivant123'906sujetsdesdeuxsexessur32ansauxÉtats-Unis, uneportionde240mLdelaitétaitassociéeàuneréductionde 8%desfracturesdehanche(6%dediminutionparportionde toutproduitlaitier)[31]. Dansdeuxcohortes enNorvège,un paysavecdesapportscalciquesélevés,représentant613018et 252996personnes-années,iln'yavaitpasd'associationentre consommationdelaitetfracturedehanche,avecdeshazard ratiosentre0,97et1,02[32].Nonloindelà,enSuède,dansune cohortede61433femmessuiviessur20ansetunecohortede 45 339hommes suivis sur 11ans, une consommation attei- gnant6 verresde lait(verre de 2dL) étaitassociée avecun risqueaugmentédefracturesdehanche,maispasceluidetoute fractureconfondue,chezlesfemmes,maispaschezleshom- mes[33].Demanière intéressante,danscettemême étude, chaqueportiondeproduitslaitiersfermentés,qu'ils'agissede
yaourts(200g)oudefromage(20g),aréduitde10à15%le risquedefracturedehanche,aussibienchezlesfemmesque chezleshommes[33].Lesétudesquisesontintéresséesàla relation entreconsommation deproduitslaitierset risquede fractures, des études d'observation de cohortes ou de cas- témoins,ontétéinclusesdansplusieursméta-analysesrécentes [34–36].Selonlenombreetletyped'étudesanalysées,mais aussil'originedessujetsetlegenredeproduitslaitiersconcer- nés,lesrésultatspeuventvarier,avecdesdiminutionsdurisque relatifentrelacatégorieaveclesapportslesplusélevésetcelle aveclesplusbasatteignantoupasundegrédesignificativité statistique(tableauI).Enrevanche,aucoursdelatransitionde la ménopause, le risque de fracture ne semble pas être influencéparlesproduitslaitiers,probablement enraison du faiblenombred'événements [37]. S'ilpeut y avoir undoute quantàuneffetprotecteurdegrandeamplitudedulaitsurles fracturesdehanche,lesproduitslaitiersfermentés,enparticu- lierlesyaourts,semblentêtrefavorables.
Produitslaitiersfermentés(revue in[38])
Leplusgrandnombredecellulesdanslecorpssetrouvedans notre tube digestif sous forme d'organismes commensaux, collectivementappelésmicrobiote intestinal.Cederniervarie avec l'âge, les conditions de vie, le régime alimentaire, et certainsmédicaments,ycompris lecalciumet lavitamineD.
Lessubstanceslibéréesparlemicrobioteinfluencentlafonction intestinaleendocrine,laperméabilitéépithélialeetlesystème immun.Desvariationsdumicrobioteintestinaletdesafonction sontimpliquées dans denombreuses pathologies digestives, cancéreuses,métaboliques,auto-immunesetneurologiques.Le microbioteestinfluencéparl'ingestiondeprébiotiques,quisont desconstituantsalimentairesnondigestibles,commelesfibres oulesoligosaccharides.Les galacto-oligosaccharidesprésents danslelaitmaternelcontribuentàlacroissancedel'enfantetau développement de son système immunitaire. Le calcium
TABLEAUI
Risquedefractureenrelationaveclaconsommationdeproduitslaitiersdansdifférentesméta-analysesrécentes.
Risquerelatifdefracturedehanche Risquerelatifdefracturevertébrale Méta-analyse Étudesincluses(n)
Lait Yoghourts Fromage Toutensemble Toutensemble Bianetal.,2018[34] Cohortes(10) 0,91 0,751 0,681 0,871
Cas-témoins(8) 0,711 0,77 0,77 0,751
Matia-Martinetal.,2019[35] Cohortes(5) 0,91 0,871 0,891 0,87 0,821 Hidayatetal.,2020[36] Cohortes(14) 0,86 0,781 0,85
États-Unis 0,751 Paysscandinaves 1,0
Comparaisonentrelacatégorieavecapportslesplusélevésetcelleaveclesplusbas.
1Statistiquementsignificatif.
Produitslaitiersetsantéosseuse
PRODUITSLAITIERS
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Mise au point
alimentaire pourrait modifier le microbiote en favorisant la proliférationdelactobacilles[39].Chezl'homme,lesprincipales sources alimentairesdeprobiotiquessontlesproduitslaitiers fermentés : yaourts, laits fermentés, fromages. Un yaourt contientainsiaumoins10millionsdebactéries(Lactobacillus bulgaricusetStreptococcusthermophilus).
Chezl'adulte,laconsommationdeproduitslaitiersfermentés diminuelaperteosseuseliéeàl'âge.Uneétuderéaliséechez desplusde60ansvivantàdomicilemontrequelaconsom- mation de yaourt est bénéfique à la santé osseuse et aux capacitésphysiques[40].Pourunyaourtconsommé,lerisque d'ostéoporoseestdiminuéde40%chezlesfemmeset50% chezleshommes.Chezdesfemmesenbonnesantéâgéesde 65ans,laperted'oscorticaledusquelettepériphériqueétait inversement proportionnelleà la consommation de yaourts [41]. Desétudesd'interventionde courte duréeontmontré quelaconsommationdeyaourtet/oudefromagediminuaitles concentrations de PTH, les marqueurs biochimiques de la résorption osseuse, sans modifier ceux de la formation
[38,42]. L'influence des produits laitiers fermentés sur l'os estrésuméesurlafigure1. Dansuneméta-analyse detrois cohortes rassemblant 102'819 sujets, la consommation de yaourt étaitassociéeàuneréduction de26% durisque de fracturedehanche[42].
Conclusion
Parmilesapportsnutritionnels,ceuxencalciumetenprotéines jouent un rôle important sur la santé osseuse. Les produits laitiersassocientcesdeuxnutriments.Diversesétudesd'inter- ventionontdémontréleseffetsbénéfiquesdesproduitslaitiers surl'accumulationducapitalosseuxaucoursdelacroissance,et surleremodelageosseuxàl'âgeadulte.Lesproduitslaitiers,en particulierceuxfermentés,semblentêtreassociésàunrisque defracturedehanchediminué.
Déclarationdeliensd'intérêts:l'auteurdéclareavoirperçudes honorairespourconférencesouconsultationsd'Abiogen,Danone, Echolight,EuropeanMilkForum,ObsEva,PfizerConsumerHealth,Radius Health,Theramex.
Figure1
Influencedesproduitslaitiers fermentéssurlemétabolisme osseux(schémaadaptéde [38]).PTH:parathormone; TNFa:tumornecrosisfactor- a;IGF:insulin-likegrowth factor
Mise au point
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PRODUITSLAITIERS
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