Lipides alimentaires: influence sur les maladies …minimed.ulb.ac.be/files/lipidesalimentaire_20100323.pdfLipides alimentaires: influence sur les maladies cardio-vasculaires et les

Lipides alimentaires: influence sur les maladies

cardio-vasculaires et les autres maladies de société

Yvon A. Carpentier

Professeur de Biochimie Pathologique et de Nutrition,

Faculté de Médecine et Institut de Pharmacie,

Centre Cardio-vasculaire, Hôpital Erasme

Et maintenant, pour agir en véritable

médecin et vous montrer à quel point je

maîtrise mon art, je vais vous prescrire

le mode de nutrition que vous devriez

consommer, et vous dire quels aliments

vous pouvez accepter et ceux que vous

devriez refuser ...

Ovide (43 AC-17 PC),

Les Remèdes de l‘Amour, 796



• Les lipides alimentaires: acides gras, cholestérol, vitamines

• Nous sommes faits de ce que nous mangeons !

• Les acides gras des membranes cellulaires : influence sur la santé

… ou les maladies

• L’obésité et les maladies de société

• Les maladies cardio-vasculaires: développement et prévention

• La nutrition équilibrée: son importance dans la prévention

• Quelques recommandations

Les Graisses dans l’alimentation

CH2.O.CO.R1

R2.CO.OCH

CH2.O.CO.R3

Triglycérides

apports ~ 90 g/j

Aussi sphingolipides (apports = 1 g/j),

cholestérol et esters de cholestérol (apports < 0.5 g/j)

Vitamines lipo-solubles : A, D, E, K

CH2.O.CO.R1

R2.CO.OCH

CH2.O.POO.O.Base

Phospholipides

apports 4 - 8 g/j

Solide à température ambiante vs. Liquide à température ambiante

Les acides linoléique (6) et a-linolénique (3) sont

considérés comme des acides gras essentiels chez

l’homme; ils peuvent servir de précurseurs pour

d’autres acides gras plus longs et plus insaturés :

ces derniers peuvent être particulièrement bioactifs

Composition en acides gras des graisses et huiles

Fonctions du Cholestérol

• Composant essentiel des

membranes cellulaires

(structure, transport,

prolifération, …)

• Transporté dans des

lipoprotéines LDL et HDL

Précurseur pour formation:

• Acides biliaires

• Hormones surrénaliennes

• Hormones sexuelles

Overview of cholesterol metabolism

- Apolipoprotein B

- LDL-cholesterol

Cell

LDL receptor

Cell membrane

Cholesterol

Synthesis

Uptake

Cell membrane

Steroids

Blood

stream

Lipoprotein LDL






… ou les maladies





Fluidité membranairediffusionlatérale

flexion rotation

bascule(se produitrarement)

ETAT FLUIDE ETAT VISQUEUX

chaîneshydrocarbonéesinsaturées avec

doubles liaisons cis

chaîneshydrocarbonées

saturées rectilignesHOOC

doublecouche

lipidique

glycophorine

H N2






… ou les maladies





Acides gras et santé humaine

• Croissance et développement

• Défenses immunitaires

• Réponses inflammatoires

• Diabète, obésité

• Athérosclérose

• Cancers

• Réponses psychologiques: stress, agressivité, …

• Pathologies du SNC (cerveau)






… ou les maladies





L’Homme : évolution Homo sapienssapiens

Vénus de Willendorf (appr. 25.000 Ans)

Taille des dépôts d‘énergie

Leptine

Conception

Grossesse

Replication du génome

(entre générations)

Sélection d‘un

phénotype capable de conserver l‘énergie

Evolution et Paramètres de Sélection -

Interactions Entre Aliments et Métabolisme-

Le rôle central des dépôts graisseux comme critère de sélection

Modifié d‘après Daniel, 1999

L’Homme : une nouvelle évolution ?

Homo sapiensobesus

Conséquences délétères d’une alimentation

déséquilibrée et d’une vie sédentaire

Syndrome Métabolique Activité physique insuffisante

Maladiecoronarienne Hypertension Diabète Cancer

Fragilité osseuse

Dysfonctionérectile

Reduction masse & force musculaire

Essouflement

Obesité et syndrome métabolique

Obésité

Tronculaire

HDL – C

Triglycérides

Tension Artérielle

Glucose Plasmatique

Syndrome Métabolique






… ou les maladies





Causes de mortalité dans le monde (1990)

1. Accidents cardiaques 12.5 %

2. Accidents cérébro-vasculaires 8.7 %

3. Infections respiratoires 8.5 %

4. Diarrhées 5.7 %

5. Mortalité périnatale 4.6 %

6. Maladies pulmonaires chroniques obstructives 4.4 %

7. Tuberculose (sans infection HIV) 4.0 %

8. Rougeole 2.0 %

9. Accidents de circulation 2.0 %

10. Cancers trachée, bronches, poumons 1.9 %

11. Malaria 1.7 %

12. Suicides 1.6 %

…

20. Noyades 1.0 %

21. Guerres 1.0 %

…

30. HIV 0.6 %

From The Lancet, 1997

Activating Effect of LDL Infiltration on Inflammation in the Artery

Cholestérol

Les monocytes migrent dans

l’intima, se differencient en

macrophages, se gorgent de

lipides, et forment cell. spumeuses

Début athérosclérose –

Formation de la strie graisseuse

Des lymphocytes-

T accompagnent

les monocytes

dans l’intima

La plaque d’athérosclérose stable

Couche fibreuse épaisse,

riche en CML

La plaque d’athérosclérose fragile

Noyau lipidique

Adventice

La plaque d’athérosclérose instable

Couche fibreuse mince

rompue, et formation de

thrombus

Petite lésion,

non-sténosante

Infiltration dense en

macrophages

Boyle et al, 1997

Davies and Ho, 1998

Progression de l’athérosclérose coronarienne

La Lésion Athéromateuse

• Lésion inflammatoire chronique de la paroi vasculaire

• Apparition récente dans évolution humaine

• Liée au patrimoine génétique (familles, ethnies, …)

• Liée au mode de vie (nutrition, tabac, activité physique, ..)

• Liée à autres pathologies (lipides, diabète, hypertension,

inflammations, …) et traitements (stéroïdes, anti-rejets, ...)

• Distribution géographique (mode de vie occidental, centres

urbains, …)

Largement réversible prévention efficace

Les maladies cardio-vasculaires

• Une affaire de gènes ?

• Une affaire de mode de vie ?

• Une affaire de mecs ?

Les MCV, une affaire d’hommes ?

• 43% d’hommes meurent de MCV en Europe

• 55% de femmes meurent de MCV en Europe

1,6

3,7

5,2

6,4

0

1

2

3

4

5

6

7

Standard + Hypertension seule + Tabagisme + Cholestérol élevé

seul

Impact de différents facteurs de risque sur

la mortalité coronarienne

Adapté de Neaten JD et al. : Am Heart J 1984, 108(3pt.2) 108 ; 759-769, 184

Genes, diet and serum lipid concentrations : lessons from ethnically diverse populations and their relevance to coronary

heart disease in Asia

Incidence of acute MI and lipid profiles in Singaporeans

E.S. Tai & C.E. Tan, Curr Opin Lipidol, 2004

TC TG LDL-C HDL-C

223 181 152 41

230 173 154 45

215 147 138 49

209 102 127 61225 123 147 56208 117 137 48

Les autres facteurs lipidiques

de risque cardio-vasculaire

• Concentration basse de HDL-cholestérol

• Concentration élevée de triglycérides plasmatiques

• Hétérogénéité des particules LDL

• Présence de LDL athérogènes :

petites et denses (sd)

Lipoprotéine (a)

du risque, même pour des concentrations plasmatiques non (ou

modérément) augmentées

concept non seulement quantitatif mais qualitatif

Facteurs de risque cardio-vasculaire

• Sexe

• Antécédents familiaux

• Antécédents personnels

• Lipides et lipoprotéines

• Hypertension artérielle

• Diabète

• Insuffisance rénale chronique

• Inflammations chroniques

• Tabagisme

• Mauvaises habitudes alimentaires

• Sédentarité et activité physique insuffisante

• Pollution atmosphérique

• Sensation de mal-être

LIPIDES ET MALADIES CARDIO-VASCULAIRES

Les Gènes sont les briques et le mortier du corps,

et le Comportement en est l’architecte

RJ Deckelbaum






… ou les maladies





100

50

0

% d‘énergie

Gibier maigre

Oeufs

Fruits

Légumes (racines)

Noix

Miel

100

50

0

% of energy

Fruits, Crudités

Légumes

Viande

Volaille

Poissons

Céréales, Lait/Dérivés

HC simples

Graisses/huiles

Alcool

Modifications qualitatives des apports (Génome d‘épargne)

1.200.000 générations vivant

entre Festin et Famine

Paléolithique

2-3 générations d‘affluence calorique

Temps Modernes

vs

Modifié d‘après Daniel 1999

Lipides plasmatiques

Pression artérielle

Tendance aux thromboses

Résistance à insuline

Inflammation

Dégâts peroxydatifs

Fonction endothéliale

Arythmies

Arrêts cardiaques

NUTRITION MCV

Nutrition, Activité physique, et

Risque Cardio-vasculaire

adapted from WC Willett, 2004

Effects of a dietary portfolio of cholesterol-lowering foods

vs lovastatin on serum lipids and C-Reactive Protein

46 sujets adultes, sains mais hyperlipidémie

25 H; 21 F; 59 1 ans; BMI 27.6 0.5

Intervention : distribution aléatoire

A : apports pauvres en graisses sat & riches en céréales ent.

B : mêmes apports + Lovastatin 20 mg

C : apports riches en phytostérols (1.0 g / 1000 kcal)

protéines de soja (21.4 g / 1000 kcal)

fibres visqueuses (9.8 g / 1000 kcal)

amandes (14 g / 1000 kcal)

D.J.A. Jenkins et al, JAMA, 2003

Effects of a dietary portfolio of cholesterol-lowering foods vs

lovastatin on serum lipids and C-Reactive Protein

D.J.A. Jenkins et al, JAMA, 2003

Adherence to a Mediterranean diet

and survival in a Greek population

Etude prospective sur 22.043 adultes (20-86 ans)

Evaluation des apports alimentaires

Classification selon un «score méditerranéen»

Suivi sur 44 mois :

Adhésion au régime méditerranéen associée à

mortalité par maladies cardio-vasculaires et cancer

Trichopoulou A et al, N Engl J Med, 2003

Trichopoulou A et al, N Engl J Med, 2003

Mediterranean Diet, Traditional Risk Factors, and the Rate of Cardiovascular

Complications After Myocardial Infarction

Final Report of the Lyon Diet Heart Study, de Lorgeril et al, 1999

Survie sans I.M. non mortel Survie sans complication

Modes de nutrition protecteurs

• Régime(s) méditerranéen(s)

• Adaptation possible à goûts/cultures différents

• graisses saturées sucres simples

• légumes et/ou fruits (y compris fruits oléagineux)

• Apports caloriques raisonnables

• Apports protéiques raisonnables

• Vin en quantité modérée (sauf si contre-indications)

font partie d’un mode de vie (« lifestyle »)

Sources des acides gras ω-3

1. Les végétaux

source de ALA (et LA)

rapport ω-6/ω-3

2. Les animaux

Poissons gras : source d’EPA et DHA

n-6 serie n-3 serie

Linoleic ac. Alpha-linolenic ac.

C18:2n-6 C18:3n-3

6-desaturase

Gamma-linolenic ac. Octadecatetraenoïc ac.

C18:3n-6 C18:4n-3

Elongation

Dihomo-gamma-linolenic ac. Eicosatetraenoïc ac.

C20:3n-6 C20:4n-3

5-desaturase

Arachidonic ac. Eicosapentaenoïc ac.

C20:4n-6 C20:5n-3

Elongation

Docosatetraenoïc ac. Docosapentaenoïc ac.

C22:4n-6 C24:5n-6 C24:6n-3 C22:5n-3

Docosapentaenoïc ac. Docosahexaenoïc ac.

C22:5n-6 C22:6n-3

EPA

DPA

DHA

AA

Elongation - unsaturation of essential FA

DONNEES EPIDEMIOLOGIQUES

Populations consommant bcp AG n-3

• faible incidence de pathologies cardiovasculaires

• faible incidence de pathologies inflammatoires et allergiques

• faible incidence de cancers (colon, sein, prostate)

• faible incidence de lithiases rénales

• faible incidence de diabète type I

• allongement de durée de gestation

• incidence accrue d’insuffisance rénale chronique

CORRELATION AVEC COMPOSITION EN ACIDES GRAS DES

MEMBRANES CELLULAIRES ET FORMATION EICOSANOIDES

From J.A. Ross et al, Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 1999

Sites d’action des n-3 & n-6 PUFAs

Inflammatory

ProteinsNF-kB

IKK

iNOS

IFNγ*

IL-1b

IL-2

IL-6

E-selectin

VCAM1

MCP1

MMP9

TNF-α:

and more….

Energy/Lipid

MetabolismPPARγ

aP2

ACO

CPT1

UCP1

UCP2Leptin

PDK4

GLUT4

Caveolin-1

CD36

ABCA1

LpL

LXRα

apoE

n-3 FA (EPA/DHA) as Bioactive Therapeutic

Agents

La régulation des gènes par les acides gras n-3:

intérêt potentiel dans :

Dyslipidémies

Obésité

Syndrome métabolique

Diabète Type 2

Stéatohépatite non alcoolique

Autres altérations métaboliques

……..

Courtoisie RJ Deckelbaum

Acides Gras Oméga 3 et le Coeur

• arythmies

• arrêts cardiaques

• triglycérides (4g/j)

• réactions inflammatoires

• coagulation

• Synergie avec l’aspirine

• Pas d’effets secondaires

• Pas d’effet sur le cholestérol

morbidité et mortalité des maladies coronaires

GISSI-Prevenzione Trial:

Secondary Endpoint Results

Control Omega-3 Risk P-value

PUFAs reduction

All-cause mortality 10.6% 8.4% 21% 0.0064

CV death 7.2% 5.1% 30% <0.001

Cardiac death 6.1% 4.0% 35% <0.001

Coronary death 5.2% 3.6% 32% <0.01

Sudden death 3.3% 1.8% 44% 0.0006

Non-fatal CV events 4.9% 4.9% 2% n.s.

Marchioli R et al. Eur Heart J Suppl 2001;3(Suppl D):D85-D97; Marchioli R et al. Circulation 2002;105:1897-1903.

GISSI-Prevenzione Trial: Early Effect of Omega-3 PUFAs on All-Cause Mortality

1.00

0.99

0.98

0.97

0.96

0.95

Pro

bab

ilit

y

330210150600 90 180 270

Days

30 120 240 300 360

0.59 (95% CI

0.36-0.97)

P = 0.037

Omega-3 PUFAs

Control

Marchioli R et al. Circulation 2002;105:1897-1903.

Calculated adjusting for treatment interaction and major confounding variables

Potential Dose Responses and Time Courses for Altering

Clinical Events with Fish or Fish Oil Intake

Mozaffarian D. & Rimm E. B, JAMA 2006

Acides Gras oméga-3Rôles-clés en Santé Humaine

• Grossesses & développement foetal

• Développement cognitif et vision

• Réponses immunitaires/inflammatoires

• Maladies cardio-vasculaires

• Maladies neurodégénératives

• Réponse à différents types de stress

• Fonctions psychiques

Les Acides Gras Oméga 3 :

bon à savoir

• Bioactivité supérieure pour ceux d’origine marine

• Contenu plus élevé chez les femmes (oestrogènes)

• Bénéfice très différent selon mode cuisson (éviter fritures & « burgers ») et alimentation des poissons

• Association fréquente à alimentation plus saine

• Contamination possible par méthylmercure, PCB, dioxines: sélectionner petits poissons

Le Café : boisson énergétique la plus consommée

• Caféine (peut être enlevée)

- métabolisme dépendant de polymorphismes génétiques

- effet vasopresseur ( TA)

- homocystéine

- phénomènes inflammatoires

• Diterpènes (enlevés par filtration)

- LDL cholestérol

• Flavonoïdes

- anti-oxydants, anti-inflammatoires

• Polyphénols

- anti-oxydants, anti-inflammatoires





• Les acides gras des membranes cellulaires : influence sur la santé …

ou les maladies





Recommandations nutritionnelles:

erreurs et leçons du passé

• Graisses = seul responsable des maladies c.v.

• Pas de nuance entre différentes graisses

animales, végétales, de poisson

• Promotion des sucres (« pas de cholestérol »)

• Pas de nuance entre différents sucres

simples vs. complexes, index glycémique

• Pas assez d’attention pour légumes, fibres, fruits secs

Nutrition et Maladies c.v. : les messages

• Lésions d’athéroslérose souvent réversibles

• Réduction du risque par mode de vie (-50% à –80%)

• Suppléments alimentaires : NON, sauf si

indications:

acides gras oméga-3

acide folique

Modifications des recommandations

• Réduire apports en graisses saturées (animales)

• Réduire apports en graisses trans (hydrogénation chimique)

• Remplacement par graisses mono-insaturées (olive, …)

• Inclusion et augmentation des acides gras oméga-3

• Réduction des sucres simples

• Remplacement par sucres lents (féculents, pain entier, pâtes, …)

• Retour aux céréales entières (fibres)

notion de mauvaises & bonnes graisses

mauvais et bons sucres

Modern civilisation ?

Morejunk food

Less exercise

Modifications du mode de vie

• Arrêt cigarette

• Alimentation « santé »

sélection aliments / nutriments plaisants & sains

• activité physique (régulière)

risque cardio-vasculaire ( - 80%)

effet additif à celui des médicaments ( lipides,

tension artérielle)

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