BPCO et nutrition

MISE AU POINT

BPCO et nutrition

COPD and nutrition

C. Pison^{1, 2, 3, 4}, G. Rival^{3, 4, 5}, C. Moinard^{1, 3}

1 Université Grenoble Alpes, Saint- Martin-d’Hères.

2 Clinique universitaire de pneu- mologie, pôle thorax et vaisseaux, CHU Grenoble Alpes, Grenoble.

3 Laboratoire de bioénergétique fondamentale et appliquée, Inserm U1055, Saint-Martin-d’Hères.

4 Centre Henri-Bazire, Saint-Julien- de-Ratz.

5 Service de pneumologie, centre hospitalier de Montélimar.

L

Les études épidémiologiques et cliniques ont montré que la dénutrition était un facteur indépendant de mauvais pronostic dans la BPCO. De plus, il a été montré que les habitudes alimentaires pouvaient jouer un rôle de protection ou de risque et agir, en cas de maladie établie, comme un facteur modificateur.

La BPCO est définie comme une maladie commune que l’on peut prévenir, caractérisée par un trouble ventilatoire persistant, habituellement progressif et associé à une réponse inflammatoire anormale des voies aériennes et du poumon aux particules toxiques et gaz inhalés (6). Ces événements environnemen- taux induisent, probablement chez des patients ayant une susceptibilité génétique, un stress oxydant, un déséquilibre des activités protéases et anti-protéases et une inflammation systémique de bas grade. Ces molécules pro-inflammatoires peuvent induire une cascade d’effets et ont d’importantes conséquences métaboliques comme le syndrome de cachexie respi- ratoire, l’insulinorésistance, l’athérosclérose, l’hyper- tension, l’ostéoporose et la dépression.

Habitudes alimentaires : facteurs de risque et rôle protecteur dans la BPCO

L’augmentation récente de l’incidence de la BPCO dans les pays développés peut être rat- tachée principalement au vieillissement de la

population et à l’augmentation du tabagisme (6).

Néanmoins, il est frappant de voir que 1/3 des patients souffrant de BPCO n’ont jamais fumé (6).

Ces observations suggèrent que d’autres modi- fications environnementales pourraient jouer un rôle, comme l’alimentation. Étant donné que la nourriture contient beaucoup de nutriments pouvant interagir entre eux, les épidémiolo- gistes nutritionnistes proposent d’apprécier le régime de façon globale et non à partir de l’ana- lyse isolée des nutriments consommés. Dans 2 larges cohortes américaines chez les hommes et les femmes, un régime dit “prudent”, riche en fruits, légumes, poissons et céréales était associé à un risque réduit de nouveaux diagnostics de BPCO, alors qu’un régime de type “occidental”, avec des apports importants de céréales trans- formées, viandes fumées et rouges, desserts et frites était associé à un risque accru de BPCO (7).

Il a été suggéré à l’inverse qu’une alimentation riche en fibres était associée de façon indépen- dante à une meilleure fonction respiratoire et une prévalence réduite de BPCO.

Définitions, épidémiologie

et mécanismes de la dénutrition dans la BPCO

Un indice de masse corporelle (IMC) inférieur à 21 dans la population des pays développés, souvent âgée, est considéré comme un marqueur de dénutri- tion (4) et associé à un pronostic vital engagé indé- pendamment du degré d’obstruction bronchique (4).

Une perte de poids de plus de 10 % sur les 6 derniers mois ou de plus de 5 % sur le dernier mois sont également des marqueurs de dénutrition.

L’étude de la composition corporelle, notamment par impédancemétrie corporelle bioélectrique, apporte des informations complémentaires cliniquement très utiles pour apprécier la sarcopénie, c’est-à-dire la perte de masse musculaire L’impédancemétrie corporelle bioélectrique permet d’évaluer 2 compar- timents : la masse non grasse (MNG) et la masse grasse (8). L’indice de MNG (IMNG) correspond à

Perte de poids involontaire

Poids stable

IMC

20 25 30 35

MNG basse

MNG normale

Poids stable Perte de poids involon

taire

Figure. Stratifi cation du risque nutritionnel au cours de la BPCO (4). On se doit d’éva- luer l’état nutritionnel des patients atteints de BPCO en considérant successivement la perte de poids involontaire, l’indice de masse corporelle (IMC) et l’indice de masse non grasse (MNG) , considéré comme bas s’il est inférieur à 15 chez les femmes et à 17 chez les hommes.

Bleu : intolérance à l’effort et risque accru de décès ; violet : intolérance à l’effort et risque cardiovasculaire accru ; orange : risque accru de décès ; rouge : risque cardiovasculaire accru ; vert : faible risque.

l’effort et les possibilités d’interventions nutritionnelles sont à intégrer dans le cadre de la réhabilitation respiratoire. L’intervention nutritionnelle a fait ses preuves en termes de composition corporelle, de tolé- rance à l’effort, voire de survie lorsqu’elle est intégrée dans un programme de réhabilitation respiratoire permettant une reprise d’au moins 2 kg.

COPD, Nutrition, Muscle wasting,

Respiratory rehabilitation

Summary

Dietary habits and body composi- tion therefore can act as risk or protective factors for COPD. In case of malnutrition, marked by a BMI

<21, the mechanisms combine to varying degrees, anorexia and/ or increased energy expenditure themselves secondary to mecha- nical disadvantage, infl ammation, stress oxidant and hypoxemia.

The effects of undernutrition on functioning and the possibilities of intervention are to be integrated as part of pulmonary rehabilitation.

Nutritional intervention is proven in terms of body composition, exer- cise tolerance and even survival when integrated in a respiratory rehabilitation program when at least 2 kg are gained. Alongside malnourished patients, more and more patients with COPD are overweight associated with insulin resistance and metabolic conse- quences and where recommend- ations are not yet established.

la MNG (kg) rapportée à la taille (m) ² . On considère qu’il existe une déplétion de la MNG lorsque l’IMNG est inférieur à 25 % percentile ou à 17 chez l’homme, 15 chez la femme. Il a été montré que 10 à 20 % des sujets atteints de BPCO pouvaient être dénutris avec un poids considéré comme normal. À niveau de défi cit ventilatoire obstructif identique, les situa- tions de MNG diminuée , indépendamment du poids, sont associées à un risque accru de décès (9) . Au total, on évalue la composition corporelle de façon dynamique en intégrant successivement 3 para- mètres (4) : l’existence d’une perte de poids, l’IMC et la normalité ou non de la MNG (fi gure) . La prévalence de la dénutrition varie de 20 à 35 % chez les patients vus en consultation et jusqu’à 70 % chez les patients en insuffi sance respiratoire aiguë ou en attente de transplantation pulmonaire.

La perte de poids survient dès lors qu’il y a désé- quilibre entre la dépense énergétique et les apports énergétiques. Il a été suggéré que certains patients avaient un hypermétabolisme, lié au coût de la respi- ration. Les déterminants possibles sont le rendement métabolique altéré par la transition de certaines fi bres musculaires squelettiques du type I vers II, associée à une infl ammation de bas grade systé- mique (10) . Chez les patients souffrant de BPCO, la dépense énergétique de repos est parfois augmentée de 15 à 20 % des valeurs prédites sans qu’il y ait une relation évidente avec le degré de désavantage méca- nique respiratoire. La dépense énergétique totale quotidienne peut également être augmentée en raison d’une augmentation du coût énergétique lié à l’activité physique.

Les sujets atteints d’une BPCO très sévère sont inac- tifs, beaucoup plus que des sujets en bonne santé du même âge, même s’il s’agit de sujets âgés. Néan- moins, cela n’explique pas la prévalence de 25 % de cachexie au cours de la BPCO. Différentes études ont montré que, chez ces patients, il y avait une activation de la protéolyse.

Il a été suggéré que l’hypoxémie était un facteur de cachexie. L’hypoxie peut majorer la production des substances réactives de l’oxygène et du TNFα, qui à son tour génère une infl ammation conduisant à la cachexie. Enfi n, l’hypoxie peut stimuler le système nerveux sympathique, pouvant produire à son tour une infl ammation systémique.

Il existe des indices montrant que l’insuffi sance de l’une ou plus des 3 hormones sexuelles concourent à la cachexie. Néanmoins, de faibles niveaux d’hor- mones circulantes ne sont pas la preuve ultime d’une relation de cause à effet dans la cachexie des BPCO.

Inversement, la substitution d’hormones andro- géniques pourrait avoir un intérêt chez certains patients défi citaires atteints de BPCO.

Impact de la dénutrition au cours de la BPCO

L’impact de la dénutrition concerne la compo- sition corporelle, le parenchyme pulmonaire, la mécanique respiratoire, les activités physiques et la morbimortalité.

Chez les patients souffrant de BPCO, la mesure de la MNG est utile car celle-ci est corrélée à la tolé- rance à l’effort et à la force des muscles respiratoires.

L’IMNG donne des informations utiles sur la compo- sition corporelle indépendamment de la taille (8) . J. Vestbo et al. ont aussi montré que l’IMNG per- mettait de prédire la mortalité, notamment chez les patients atteints de BPCO avec un IMC “normal”.

MISE AU POINT

BPCO et nutrition

Tableau. Études nutritionnelles combinant des stimuli anabolisants et une réhabilitation pulmonaire chez des patients atteints de BPCO (3, 4).

Auteur, année Caractéristiques des patients, contexte

Schéma expérimental n, groupe

supplémenté/groupe contrôle, intervention

Critères de jugement Résultats

Schols, 1995 Patients atteints de BPCO modérée à sévère, dénutris et non dénutris, en centre

Étude prospective, randomisée, double insu, 3 bras, contrôlée, 8 semaines avec réhabilitation pulmonaire pour tous, en centre

217, 2 analyses : dénutris et non dénutris, nutrition versus nutrition + placebo versus nutrition + nandrolone undécanoate

Poids, composition corporelle, force des muscles respiratoires h poids, MNG, force des muscles respiratoires chez les dénutris, avec intervention nutritionnelle à l’effet plus marqué sur la MNG et la force des muscles respiratoires en cas d’ajout des androgènes

Burdet, 1997 VEMS 39 ± 13 % th, 77 ± 7 % du poids idéal théorique, ambulatoire

3 semaines, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

16, 8/8, injection sous-cutanée de 0,15 IU/kg rhGH

Statut nutritionnel, métabolisme de repos, force musculaire, tolérance à l’effort, dyspnée à 3 semaines et 2 mois h masse maigre chez les patients dénutris mais déclin du PM6

Ferreira, 1998 IMC < 20, PImax < 60 % th, ambulatoire

27 semaines, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

17, 7/10, 250 mg de testostérone IM à J1 et 12 mg de stanozolol oral/j

IMC, MNG, mesures anthropométriques, force des muscles respiratoires et capacité fonctionnelle à l’effort

h IMC, masse maigre et des mesures anthropométriques des bras et circonférences des cuisses

Creutzberg, 2003 Patients dénutris,

ambulatoire 8 semaines, étude prospective, avec groupe contrôle historique, avec réhabilitation

69/28, complémentation

orale 570 kcal/j Poids, composition corporelle, fonction pulmonaire, force de préhension manuelle, forces des muscles respiratoires, test d’effort maximal, qualité de vie

h poids, MNG, force de préhension manuelle, force des muscles respiratoires

Creutzberg, 2003 VEMS < 70 % th,

en centre 8 semaines, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

63, 33/30, 50 mg de nandrolone undécanoate IM

Composition corporelle, fonction musculaire, capacité d’exercice, statut de santé, paramètres érythropoïèse h muscle fonction musculaire et capacité d’exercice ; les androgènes contrecarrent les effets des corticoïdes systémiques

Steiner, 2003 Patients dénutris et non dénutris, ambulatoire

7 semaines, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

85, 42/43,

complémentation orale, 570 kcal/j

Poids, composition corporelle, qualité de vie, force du quadriceps, force de préhension manuelle, test de la navette

h test de la navette et qualité de vie Casaburi, 2004 VEMS < 60 % th,

ambulatoire 8 semaines, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation dans 2 des 4 groupes

47, 100 mg/semaine d’énanthate de testostérone dans de l’huile de sésame

Poids, composition corporelle, force muscle respiratoire h masse maigre

Broekhuizen,

2005 8 semaines, étude

prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

102, 51/51, AGPI 9 g/j, complémentation orale 570 kcal/j en cas de perte de poids ou de dénutrition

Composition corporelle, test d’effort incrémental sur cycloergomètre, test d’effort sous-maximal sur cycloergomètre, force isocinétique du quadriceps et marqueurs de l’inflammation

h puissance du pic d’effort, temps d’endurance sous-maximal, pas de modification des paramètres de l’inflammation

Fuld, 2005 Patients atteints de BPCO modérée à sévère, ambulatoire

12 semaines, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

38, 20/18,

supplémentation créatine MNG, force des muscles périphériques, endurance à l’exercice et statut de santé

h tous paramètres à l’exception de la capacité d’exercice Faager, 2006 Patients atteints

de BPCO avec VEMS < 70 % th, ambulatoire

Étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

23, 13/10,

supplémentation créatine Capacité d’exercice, fonction respiratoire Aucune amélioration significative

Borghi-Silva, 2006 Patients atteints de BPCO modérée à sévère, ambulatoire

6 semaines, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

16, 6/6, L-carnithine 2 g/j

par voie orale Statut nutritionnel, exercice tolérance à l’effort sur tapis, PM6, lactate sang, fréquence cardiaque, pression artérielle et force des muscles respiratoires

Lactate sang, pression artérielle, saturation oxygène et fréquence cardiaque plus bas à niveau d’effort identique.

Force musculaire inspiratoire et test de marche améliorés Baldi, 2010 Patients atteints

de BPCO, perte de poids > 5 % sur les 6 derniers mois

12 semaines, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation

28, 14/14, 4 g × 2/j d’acides aminés essentiels branchés

Poids, MNG

h poids, MNG et corrélation entre MNG et changements CRP, PaO₂ et insulinémie à jeun dans les 2 groupes

Auteur, année Caractéristiques des patients, contexte

Schéma expérimental n, groupe

supplémenté/groupe contrôle, intervention

Critères de jugement Résultats

Laviolette, 2010 Patients atteints

de BPCO 16 semaines, étude

prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation les 8 dernières semaines

22, 11/11, petit-lait

quotidien TEC, force du quadriceps potentialisée, section de la cuisse, CRQ, CRP ; IL-6, balance oxydants/antioxydants

Amélioration spécifique à la semaine 16 du TEC, CRQ ; pas de modification de l’inflammation systémique et du niveau de stress oxydatif

Sugawara, 2010 Patients atteints de BPCO modérée à sévère, dénutris, ambulatoire, à domicile

3 mois, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation à faible intensité

32, 16/16,

complémentation orale 400 kcal l/j, 60 % de glucides, 25 % de lipides et 15 % de protéines, AGPI oméga-3 0,6 g, vitamine A 248 mg

Poids et composition corporelle, apports énergétiques, PImax, PEmax, PM6, force du quadriceps, DER, CRP, TNFα, IL-6, IL-8

Amélioration de tous les paramètres

Van Wetering,

2010 VEMS 60 ± 16 % th,

Pmax < 70 % th, patients dénutris et non dénutris, ambulatoire, à domicile

4 mois + 20 mois ; étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation, multidisciplinaire

199, 100/99, 39 sujets dénutris étaient randomisés pour une complémentation orale de 570 kcal/j

QRSG, dyspnée, score MRC, temps d’endurance à puissance d’exercice constante, PM6, force des muscles respiratoires, perception de l’efficacité des interventions par les patients et les dispensateurs de soins

Amélioration de tous les paramètres aux mois 4 et 24 Pison, 2011 Patients insuffisants

respiratoires à domicile sous oxygène au long cours et/ou ventilation non invasive, à domicile

3 mois, étude randomisée, contrôlée avec un suivi à 1 an

122, 60/62, éducation thérapeutique + réhabilitation + androgènes oraux + compléments nutritionnels oraux 570 kcal/j versus éducation thérapeutique seule

PM6, CRQ, composition corporelle, capacité d’effort, fréquence des exacerbations, survie

Amélioration de tous les paramètres, dont qualité de vie chez les femmes, survie en per protocole, excepté PM6

Sugawara, 2012 Patients atteints de BPCO modérée à sévère, âgés, poids < 110 % poids idéal th, interventions à domicile

3 mois, étude prospective randomisée, double insu, contrôlée avec réhabilitation à faible intensité

34, 17/14, 400 kcal/j, protéines 20 % ; lipides 25 % ; glucides 53,2 % ; fibres alimentaires 1,8 % ; peptides du petit-lait avec effets anti-inflammatoires et antioxydants, n-3 AGPI n-3 (n-6:n-3, 2:1), enrichi en vitamines A, C et E

Poids, composition corporelle, apport énergétique, Alb, CRQ, PImax, PEmax, PM6, force du quadriceps, DER, CRP, TNFα, IL-6, IL-8

Amélioration de tous les paramètres

AGPI : acides gras polyinsaturés ; CRP : protéine C réactive ; CRQ : questionnaire respiratoire chronique ; DER : dépense énergétique de repos ; IM : intramusculaire ; IMC : indice de masse corporelle ; MNG : masse non grasse ; MRC : Medical Research Council ; PEmax : pression expiratoire maximale ; PImax : pression inspiratoire maximale ; PM6 : périmètre de marche 6 minutes ; QRSG : questionnaire respiratoire de Saint Georges ; rhGH : hormone de croissance recombinante humaine ; TEC : temps d’endurance sous-maximal sur cycloergomètre ; th : valeur théorique.

Ces informations suggèrent que la composition cor- porelle devrait être mesurée en routine dans le suivi des patients souffrant de BPCO (11).

Le jeûne prolongé provoque une aggravation des lésions induites par les élastases.

Un IMC bas est lié à un faible niveau d’activité phy- sique évalué par un questionnaire spécifique. Le niveau d’inflammation systémique, reflété par la protéine C réactive est associé à une diminution des capacités à l’exercice.

La survenue d’exacerbations et les décès sont plus fréquents chez les patients dénutris atteints de BPCO (5). Lors de leurs hospitalisations, ces patients ont un risque élevé de perdre du poids compte tenu d’une demande métabolique accrue liée à une aggra- vation du désavantage mécanique et/ou à l’infection.

Le risque de nouvelles exacerbations est plus élevé chez les plus dénutris.

Comment intervenir (3, 4) ?

Il a été montré, chez les patients stables souffrant d’une BPCO légère, qu’un apport énergétique total quotidien correspondant à 1,3 fois la dépense éner- gétique de repos (DER) était préférable à 1,7 fois la DER. La prise de compléments nutritionnels oraux (CNO), riches en protéines, hyperglucidiques et enri- chis en antioxydants permettant de couvrir 1,3 fois la DER, était suivie d’une amélioration significative du poids, de la force de serrement de la main, et de la qualité de vie. Un apport de 20 % de protéines semblait optimal chez ces patients stables dénutris atteints de BPCO.

Les méthodes utilisées pour intervenir chez les patients souffrant de BPCO comportent des orexi- gènes, des suppléments nutritionnels oraux, de l’exercice, des agents anaboliques et l’approche

MISE AU POINT

BPCO et nutrition

intégrée multimodale telle qu’elle devrait être appli- quée dans la réhabilitation respiratoire ainsi que des nouveaux outils ou traitements.

L’anorexie est un des nombreux facteurs qui conduit à la cachexie dans la BPCO. L’utilisation de stimulants de l’appétit dans la cachexie des patients atteints de BPCO connaît un regain d’intérêt. La progestérone, sous forme d’acétate de mégestérol, peut être uti- lisée pour traiter l’anorexie et la cachexie. Cet agent peut stimuler l’appétit et avoir des effets antago- nistes vis-à-vis des cytokines pro-inflammatoires.

Chez des patients dénutris souffrant de BPCO, de 8 semaines de traitement il résultait une différence placebo-acétate de mégestérol de 2,5 kg, essentiel- lement au profit de la masse grasse (3).

L’utilisation des hormones androgéniques a été rap- portée, avec des succès, notamment lorsqu’elle est combinée à l’exercice, mais le problème de l’utili- sation de doses extraphysiologiques demeure. À ce jour, il n’existe aucune recommandation de subs- titution des agents anabolisants aux androgènes dans la dénutrition de la BPCO (12).

L’objectif de la complémentation est bien sûr d’aug- menter globalement les apports nutritionnels. Ces apports peuvent se faire en enrichissant la nour- riture, avec des CNO à prescrire à distance des repas (10 h, 16 h, 22 h), dont l’apport énergétique supplémentaire est de l’ordre de 500 kcal/j (12), au moyen d’une nutrition entérale ou parentérale. La revue Cochrane de 2012 a démontré, en colligeant 17 études dont 8 étaient combinées à de l’exercice, qu’une complémentation orale de plus de 15 jours permettait d’augmenter le poids des patients de 1,6 kg en moyenne, la MNG de 0,5 kg et le périmètre de marche de 40 mètres (tableau, p. 200) [3].

Le réentraînement physique peut avoir aussi des effets positifs sur les processus anaboliques et augmenter la MNG (12, 13). D’autres études ont montré que le réen- traînement pouvait provoquer un déficit énergétique, mais cela peut être compensé par une supplémen- tation riche en hydrates de carbone. Le stockage de glycogène est faible dans le muscle du patient atteint de BPCO. Les hydrates de carbone représentent donc une excellente source d’énergie, caractérisée par un rendement optimal d’adénosine triphosphate (ATP) produit par mole d’oxygène consommée. Enfin, bien que l’exercice génère des effets positifs, il ne change pas le statut inflammatoire.

Une approche globale, telle qu’elle est idéale- ment réalisée au cours de la réhabilitation respi- ratoire (13), combinant l’arrêt du tabac, le contrôle d’une infection respiratoire, un apport nutritionnel

adéquat, avec une réduction du désavantage méca- nique par les bronchodilatateurs à longue durée d’action, la réduction de volume pulmonaire, les techniques de respiration associées au réentraî- nement à l’effort, des agents anabolisants ou sti- mulants de l’appétit, voire l’aide d’une ventilation non invasive est de nature à améliorer de façon cliniquement significative l’état de ces patients en termes de composition corporelle et de tolérance à l’effort (13).

Des études ont rapporté les effets bénéfiques des acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 sur la produc- tion de cytokines, les marqueurs de l’immunité, la tolérance à l’effort et la MNG des patients souffrant de BPCO. Ainsi, l’augmentation des apports en AGPI n-3 pourrait être très utile chez les patients atteints de BPCO (14).

Après l’instauration de la ventilation non invasive, une prise de poids significative est notée chez les patients dénutris en réduisant le travail respiratoire.

Enfin, des preuves s’accumulent pour penser que la non-réponse musculaire à l’exercice chez ces patients atteints de BPCO et dénutris est sous le contrôle de facteurs épigénétiques, ce qui ouvre la voie à la modu- lation pharmacologique des histones déacétylases (15).

Conclusion

La dénutrition a été largement rapportée chez les patients souffrant de BPCO. Les habitudes alimentaires peuvent également jouer un rôle dans le développe- ment et la progression de la maladie. Un IMC bas et une MNG basse sont des facteurs indépendants de mauvais pronostic pour la survie de ces patients. Tandis que l’on propose un traitement pharmacologique optimal, il faut considérer une approche multimodale combi- nant une intervention nutritionnelle intégrée dans un programme de réhabilitation. Ainsi, la combinaison de l’arrêt du tabac, le traitement d’une éventuelle infection bronchique, la réduction du désavantage mécanique avec des bronchodilatateurs de longue durée d’action, la réduction de volume pulmonaire, voire une ventilation non invasive associée à des CNO permettent, chez ces patients dénutris, de changer véritablement leur histoire naturelle faite d’exacerbations itératives et d’un décès prématuré par infection pulmonaire. ■

C. Pison déclare avoir reçu des fonds de recherche de Nutricia France.

C. Moinard déclare être actionnaire de Citrage.

G. Rival déclare n’avoir ne pas avoir de liens d’intérêts.

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