Article pp.99-105 du Vol.27 n°2 (2007)

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Dans chaque numéro, Sciences des Aliments reproduit, pour son actualité, son originalité ou ses implications scientifiques, un article précédemment publié dans Cholé-Doc, bimestriel d’actua- lités nutritionnelles du CERIN, destiné aux médecins, chercheurs et spécialistes de la nutrition.

Le CERIN (Centre de recherche et d’information nutritionnelles), association loi 1901, est un organisme scientifique dont la mission est de favoriser le développement et la diffusion des connaissances sur les relations entre alimentation et santé. En partenariat avec les organismes de santé publique et les professionnels de santé, le CERIN met en place des programmes de recherche, de formation et d’information. Ces actions ont pour objectif de valoriser les bénéfi- ces des comportements alimentaires équilibrés dans une perspective de prévention nutritionnelle adaptée aux différents groupes de population.

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L’ACTUALITÉ EN NUTRITION NUTRITION UPDATE

Acides gras polyinsaturés et masse adipeuse : une relation qui pose problème

G. Ailhaud

Pr. Gérard Ailhaud, CNRS UMR 6543, Centre de Biochimie, UNSA, Faculté des Sciences, Nice.

1 – INTRODUCTION

Chez l’animal comme chez l’homme, des études longitudinales et transver- sales montrent une relation étroite entre un excédent calorique – le plus souvent apporté par un excès de lipides – et une augmentation de la masse adipeuse conduisant au surpoids et à l’obésité. D’autres études longitudinales indiquent qu’un excès de masse grasse à un âge précoce serait prédictif d’un surpoids ou d’une obésité ultérieure. Si l’importance d’un excès de lipides alimentaires dans l’augmentation de la prévalence du surpoids et de l’obésité reste contro- versée, les changements qualitatifs intervenus au cours des dernières décen- nies dans la composition en acides gras de la ration sont restés ignorés mais posent problème.

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2 – DÉVELOPPEMENT PRÉCOCE DU TISSU ADIPEUX

ET ACIDES GRAS ALIMENTAIRES : UN PREMIER ÉPISODE À RISQUES

Le tissu adipeux se développe considérablement au cours du second et du troisième trimestre de la grossesse, soulignant l’importance de cet événement pratiquement absent chez les prématurés (1). Plusieurs études épidémiologi- ques montrent une relation directe entre un poids de naissance élevé et l’index de masse corporelle (IMC) à l’âge adulte, mais également une association entre un faible poids de naissance et une obésité abdominale ultérieure qui serait liée à une prise de poids postnatale trop rapide (2). Plusieurs mécanismes intra-uté- rins ont été proposés pour rendre compte de ces deux situations extrêmes.

Dans ce contexte, le rôle de l’alimentation au cours de la grossesse et dans la prime enfance constitue maintenant un sujet important d’étude (3).

En effet, les travaux réalisés in vitro sur la formation des adipocytes à partir de préadipocytes humains ont montré que les facteurs hormonaux requis sont peu nombreux et que, in vivo, leurs taux circulants ou locaux pourraient être associés soit à l’état nutritionnel [insuline, facteur insulino-mimétique (IGF-1)]

soit à l’activation de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien et/ou à une syn- thèse in situ (glucocorticoïdes). Les acides gras naturels se comportent comme de véritables hormones adipogéniques qui stimulent la différenciation des préa- dipocytes soit obtenus en lignée établie soit isolés à partir de tissu adipeux de rat et d’homme (4). Les acides gras constituent des activateurs/ligands de récepteurs nucléaires de la famille des « peroxisome proliferator-activated receptors » (PPARs) (5) qui modulent alors l’expression des gènes dont les pro- duits (enzymes) participent à la synthèse et à la mobilisation des lipides dans l’adipocyte. Toutefois l’effet adipogénique de l’acide arachidonique (ARA), issu in vivo du métabolisme de son précurseur l’acide linoléique essentiel (LA) de la série ω6, se révèle plus puissant que celui des ligands pharmacologiques ago- nistes spécifiques des PPARs comme de celui manifesté par les autres acides gras alimentaires saturés (palmitate), monoinsaturés (palmitoléate et oléate) et AGPIs de la série ω3 [isomère ω3 de l’ARA, acide eicosapentaénoïque (EPA) et acide docosahexaénoïque (DHA)]. L’acide arachidonique joue le rôle de précur- seur de la prostacycline synthétisée par les préadipocytes. Après sa sécrétion, la liaison de ce prostanoïde à son récepteur de surface IP-R, couplé positive- ment à l’adénylate cyclase, entraîne la production d’AMP cyclique et l’activation de la voie dépendante de la protéine kinase A qui stimule alors la formation d’adipocytes (6-8). Le rôle fortement adipogénique de l’ARA est illustré chez le porcelet âgé de 5 jours, où une faible supplémentation en ARA de la ration alimentaire entraîne en 2 semaines une augmentation de 27 % du poids corporel sans modification de la taille (9).

Contrairement au cas de l’animal, les relations à long terme entre la composition en acides gras des lipides alimentaires et le développement du tissu adipeux chez l’homme sont difficiles à établir. Toutefois, chez des personnes du troisième âge chez lesquelles la seule substitution majeure avait été dans des conditions contrôlées de remplacer en grande partie les acides gras saturés par de l’acide linoléique pendant 5 ans, le poids corporel moyen du groupe expéri- mental avait augmenté alors que celui du groupe contrôle avait diminué (10), suggérant un rôle adipogénique du LA même à un âge avancé. Chez le rat, un

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régime enrichi en huile de poisson riche en EPA et DHA n’entraîne pas d’obé- sité (11). De même, un régime hyperlipidique donné au rat après sevrage et enrichi en LNA, acide α-linolénique précurseur de EPA et DHA de la série ω3, empêche un développement excessif du tissu adipeux (12). Par contre, on observe une augmentation de la masse adipeuse de souriceaux nés puis allai- tés par des mères nourries pendant quelques générations avec un régime enrichi en LA et cet effet adipogénique est contrecarré dans des conditions isoénergétiques par un apport en LNA. L’inactivation du gène codant pour le récepteur IP-R abolit l’effet stimulateur du LA sur la masse grasse, démontrant que celui-ci passe via ARA par une production de prostacycline (8). D’autres résultats obtenus chez le souriceau (13) et chez le raton (14) sont également en faveur d’un rôle adipogénique joué par LA et soulignent l’importance du rapport LA/LNA dans le développement précoce du tissu adipeux. Ainsi, in vitro comme in vivo, les AGPIs des séries ω6 et ω3 n’apparaissent pas équipotents pour sti- muler le développement du tissu adipeux. Ces résultats sont à rapprocher de nos connaissances sur le métabolisme du LA et du LNA. En effet, compte tenu que la delta-6 désaturase reconnaît comme substrats compétiteurs LA et LNA, une diminution du rapport LA/LNA (voir plus loin) entraîne chez l’homme une diminution du métabolisme du LA via l’ARA en prostaglandines (15) et chez la souris une moindre production de prostacycline (16). Chez les enfants nés à terme, une supplémentation pendant 4 mois avec 3,2 % LNA (rapport LA/LNA de 4,8) entraîne une augmentation du DHA et une diminution de l’ARA des lipides circulants qui s’accompagnent d’une plus faible prise de poids que celle observée chez les bébés supplémentés avec 0,4 % LNA (rapport LA/LNA de 44), démontrant ainsi l’importance du rapport LA/LNA dans le statut pondéral de l’enfant (17).

3 – LA COMPOSITION EN AGPIS DE L’ALIMENTATION INFANTILE S’EST LARGEMENT MODIFIÉE AU COURS DES DÉCENNIES

Les observations décrites ci-dessus soulèvent le problème de la composition en AGPIs des séries ω6 et ω3 des laits maternels et commerciaux au cours des dernières décennies qui ont vu en parallèle une augmentation spectaculaire de la prévalence du surpoids et de l’obésité chez l’enfant. Concernant le lait de femme, des études détaillées récentes (18) montrent les faits suivants :

– au cours des 40 dernières années, aux USA, la proportion de LA dans le lait maternel de femmes allaitantes est passée de ~6 % à ~18 % alors que celle de LNA restait stable à ~1 % ;

– cette augmentation de LA est « objectivée » par la proportion similaire de LA dans les lipides du tissu adipeux de femmes américaines adultes, proportion qui est un reflet fidèle de leurs ingesta au cours de la grossesse et de l’allaitement ;

– déterminés à partir de 1980, les rapports ARA/DHA du lait mature de femmes européennes comme américaines ont augmenté, avec des valeurs maximales observées pour les USA (18).

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Concernant les laits commerciaux, dont la composition se veut un reflet adéquat de celle du lait maternel qui est en fait variable, le rapport LA/LNA se situe depuis 1995 entre 8,5 et 21,7, valeurs proches de celles recommandées, avec toutefois un taux toujours élevé de LA qui reste de l’ordre de 9 à 26 % des acides gras totaux. Ces taux de LA restent importants au regard des recommandations faites par les comités d’experts (qui varient toutefois du simple au triple) mais surtout au regard des besoins réels en LA qui apparaissent très surestimés (19). Il n’est donc pas exclu que les conditions nutritionnelles qui ont prévalu dans les dernières décennies au cours de la grossesse puis de la prime enfance, caractérisées par un enrichissement en LA et une stagnation voire une diminution en LNA, aient favorisé un développement excessif de la masse adipeuse. Une telle possibilité apparaît raisonnable dans le cas de bébés de 6 à 11 mois, dont l’index relatif d’adiposité supérieur au 95^e percentile de la courbe de référence a doublé aux USA entre les années 1976- 1980 et 1988-1994 (20) et chez lesquels une augmentation des ingesta et/ou de la sédentarité peuvent difficilement être mises en avant.

4 – DÉVELOPPEMENT TARDIF DU TISSU ADIPEUX ET ACIDES GRAS ALIMENTAIRES : L’HISTOIRE SE RÉPÈTE

Une telle situation nutritionnelle n’est malheureusement pas propre à la prime enfance. Rappelons que chez l’homme, la capacité in vitro de proliféra- tion des cellules précurseurs et de leur différenciation en adipocytes est maxi- male pendant la première année et la période pré-pubertaire. Elle diminue par la suite sans toutefois disparaître à cause de la présence permanente de cellules précurseurs tout au cours de la vie (21).

Pendant la période s’étalant de 1960 à 2000, les consommations de LA et LNA se sont sensiblement modifiées, comme le montre l’analyse du tissu adipeux – considéré comme un marqueur fiable de la consommation d’acides gras – d’adultes aux États-Unis et dans différents pays européens : la teneur en LA a augmenté alors que celle de LNA a diminué, ce qui se traduit par une augmentation du rapport LA/LNA (tableau 1).

En France, au cours de la même période, les consommations de LA et d’ARA se sont accrues respectivement de 250 et 230 % alors que celle de LNA a diminué de 40 %. Par voie de conséquence, le rapport LA/LNA a quadruplé pendant cette période de 40 ans, avec une consommation en LA 2 fois supé- rieure et celle de LNA 2 fois inférieure aux apports nutritionnels conseillés (ANC) (18). Plus encore, au cours des dernières décennies, une balance énergétique positive a seule été impliquée dans l’augmentation de la prévalence du surpoids et de l’obésité qui serait due essentiellement à une diminution des dépenses énergétiques. A contrario, l’augmentation des apports énergétiques, liée en par- ticulier à une surconsommation de matières grasses, n’a généralement pas été mise en exergue. En réalité, contrairement aux idées reçues, à partir de don- nées de consommation, une étude détaillée (18) montre au contraire en France une augmentation de 40 % des lipides consommés entre les années 1960 et 2000 ; ils sont passés de 75 g/j à 104 g/j, essentiellement du fait de la consommation d’huiles végétales qui a quasiment doublé. Ainsi la conjonction d’une

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augmentation de la consommation de lipides et de modifications qualitatives portant sur la nature des AGPIs ingérés auraient concouru en France, et sans doute ailleurs, à l’augmentation spectaculaire de la masse adipeuse conduisant au surpoids et à l’obésité observée au cours des dernières décennies.

Tableau 1

Évolution de la teneur en AGPI (% des AG totaux, moyenne ± SD) du tissu adipeux d’adultes aux États-Unis et en Europe (d’après réf. 18)

5 – CONCLUSIONS

Depuis une quarantaine d’années, les recommandations nutritionnelles faites dans le cadre de la prévention de l’athérosclérose ont conduit à privilégier un apport d’AGPIs au détriment des autres acides gras sans opérer de distinc- tion entre séries ω6 et ω3. Pourtant on sait aujourd’hui que, chez l’animal, les acides gras polyinsaturés de la série ω6 tels que l’acide arachidonique (ARA) stimulent in vitro la formation d’adipocytes et que son précurseur – l’acide lino- léique essentiel (LA) de la série ω6 – favorise le développement du tissu adipeux de la souris au cours de la période gestation/allaitement. L’acide α-linolénique essentiel (LNA) de la série ω3 contrecarre cet effet. Ainsi les AGPIs des séries ω6 et ω3 ne sont pas équipotents pour promouvoir le développement du tissu adipeux qui dépend alors du rapport LA/LNA. Par ailleurs, les acides gras satu- rés et monoinsaturés n’ont pas in vitro l’effet adipogénique puissant de l’ARA.

Chez l’homme, au cours des 40 dernières années, la composition du lait maternel, des laits commerciaux et des principaux aliments a vu une spectaculaire augmentation du LA consommé au-delà des besoins requis et une augmentation du rapport LA/LNA, parallèlement à un accroissement alarmant de la prévalence du surpoids et de l’obésité. Comparée aux décennies précédentes, la proportion de LA consommée dans l’alimentation n’apparaît nutritionnelle- ment justifiée ni chez le bébé né à terme ni chez l’enfant ni chez l’adulte (19, 22, 23). Bien plus, une consommation excessive de LA a été associée à l’asthme (24) et au taux d’homicide (25) cependant que ses propriétés anti-athérogènes ont été remises en question (26). Si l’on considère que la prévention de l’obésité

Ac. linoléique Ac. α-linolénique LA/LNA États-Unis

1960-1970 (n = 10) 1980-1990 (n = 6) 1990-2005 (n = 3)

9,5 ± 1,4 15,6 ± 2,3 15,9 ± 2,3

– 0,92 ± 0,50 0,70 ± 0,10

– 17,0 ± 5,8 21,7 ± 1,2 Europe

1960-1970 (n = 2) 1980-1990 (n = 7) 1990-2005 (n = 9)

7,5 11,5 ± 2,7 12,3 ± 2,0

– 1,68 ± 1,16 0,91 ± 0,46

– 6,8 ± 5,1 13,6 ± 11,6 n = nombre d’études.

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et celle de ses conséquences physiopathologiques constituent un problème majeur de Santé Publique pour les générations présentes et à venir, des changements notables dans la composition en acides gras des séries ω6 et ω3 devraient être pris en considération dans la chaîne alimentaire.

REMERCIEMENTS

Cette revue est le résultat d’une fructueuse collaboration qui s’est étalée sur plusieurs années avec Florence Massiéra (Nice), Pierre Weill et Philippe Legrand (Rennes), Jean-Marc Alessandri et Philippe Guesnet (Jouy-en-Josas) que je remercie tous très vivement, ainsi que Geneviève Oillaux (Nice) pour son effi- cace travail de secrétariat.

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