Activité physique et nutrition dans la broncho-pneumopathie chronique obstructive

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ScienceDirect www.sciencedirect.com Nutrition clinique et métabolisme 28 (2014) 336–347

Revue générale

Activité physique et nutrition dans la broncho-pneumopathie chronique obstructive Physical activity and nutrition in chronic obstructive pulmonary disease Frédéric Costes a,∗,b , Christophe Pison c,d,e,f,g a

b

Service de physiologie clinique et exercice, hôpital Nord, CHU de Saint-Étienne, 42055 Saint-Étienne cedex 2, France EA 4338, laboratoire de physiologie de l’exercice, université Jean-Monnet Saint-Étienne, 42000 Saint-Étienne cedex 2, France c Pôle thorax et vaisseaux, clinique universitaire de pneumologie, CHU de Grenoble, 38043 Grenoble cedex 9, France d Centre Henri-Bazire, 38134 Saint-Julien-de-Ratz, France e Inserm 1055, 38041 Grenoble, France f Université Grenoble Alpes, 38041 Grenoble cedex 9, France g European institute for systems biology and medicine, 69007 Lyon, France Rec¸u le 31 juillet 2014 ; rec¸u sous la forme révisée le 18 septembre 2014 ; accepté le 4 octobre 2014 Disponible sur Internet le 15 novembre 2014

Résumé L’état nutritionnel des patients présentant une broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) a longtemps été négligé, hormis la prise en charge de l’historique cachexie au stade terminal de l’insuffisance respiratoire chronique. On distingue désormais différents phénotypes de patients selon les modifications de composition corporelle, ayant un impact sur les capacités physiques et la mortalité. Les causes de perte de masse maigre dans la BPCO ne sont pas complètement connues mais l’état inflammatoire, l’hypoxie et un hypermétabolisme représentent les facteurs majeurs. Des méta-analyses récentes ont montré les liens entre l’état nutritionnel des patients et leurs aptitudes physiques, même si ces relations sont complexes, ainsi que le bénéfice d’interventions nutritionnelles seules ou couplées à une réhabilitation respiratoire (intervention multimodale). Cette revue fait le point des avancées récentes concernant les relations entre l’activité physique et l’état nutritionnel dans la BPCO et confirme le potentiel des interventions multimodales pour améliorer la composition corporelle et l’autonomie de ces patients. © 2014 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Mots clés : BPCO ; Activités physiques ; Nutrition ; Réhabilitation nutritionnelle

Abstract The nutritional status of patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) has long been neglected, except for the management of the historic cachexia associated with end-stage chronic respiratory failure. Different phenotypes of patients are now recognized according to the changes in body composition, which influence physical capacity and mortality. The causes of a loss of fat free mass are not completely understood but the main putative factors are an inflammatory state, hypoxia and a hypermetabolic state. Recent published meta-analyses pointed out the relationships between the nutritional status and the physical fitness, but these links appears complex and loose, as well as the benefit of nutrition interventions alone or coupled to a respiratory rehabilitation (multimodal intervention). This review focuses on recent advances regarding relationships between physical activity and nutritional status in COPD and confirms the potential of multimodal intervention to improve body composition and functioning. © 2014 Elsevier Masson SAS. All rights reserved. Keywords: COPD; Physical activities; Nutrition; Nutritional rehabilitation

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Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (F. Costes).

http://dx.doi.org/10.1016/j.nupar.2014.10.004 0985-0562/© 2014 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

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1. Introduction La broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) se définit par une diminution progressive et irréversible des débits aériens, liée à une inflammation chronique des bronches. La BPCO est maintenant reconnue comme une maladie systémique touchant de nombreux organes, dont le muscle squelettique [1]. La tolérance à l’effort est donc réduite par la limitation ventilatoire et la dyspnée associée, mais aussi par le mauvais fonctionnement des muscles locomoteurs. Néanmoins, l’activité physique régulière est reconnue bénéfique à l’état de santé des patients [2]. Alors que l’état nutritionnel des patients BPCO a longtemps été négligé, hormis la prise en charge de l’historique cachexie au stade terminal de l’insuffisance respiratoire chronique, des recherches récentes ont montré les liens entre l’état nutritionnel des patients et leurs aptitudes physiques ainsi que le bénéfice d’interventions nutritionnelles plus ou moins couplées à une réhabilitation respiratoire. Cette revue fait le point des avancées récentes concernant les relations entre l’activité physique et l’état nutritionnel dans cette maladie. 2. État nutritionnel dans la BPCO 2.1. Rôle de l’hypoxie et de l’inflammation chronique L’hypoxie chronique et l’inflammation de bas grade sont des états fréquemment retrouvés dans la BPCO. L’hypoxie tissulaire induit une production accrue de radicaux libres et une stimulation du facteur HIF-1 qui perturbent le fonctionnement cellulaire et, en particulier celui des mitochondries et de nombreux systèmes enzymatiques [3,4]. Par ailleurs, l’hypoxie réoriente le métabolisme vers une utilisation préférentielle des hydrates de carbone, associée à une résistance à l’insuline [5]. Une augmentation du taux plasmatique de TNF-␣ ou d’IL-6 a été mise en évidence chez des patients avec perte musculaire [6]. L’action de TNF-␣ sur le muscle est double : • en stimulant NF␬B il induit une protéolyse via la voie de l’ubiquitine/protéasome ; • il inhibe la biogenèse mitochondriale et le métabolisme oxydatif par action directe sur la voie PGC1-␣/PPAR, et il induit une transition de la typologie des fibres musculaires de I à II [7–9]. La disponibilité en acides aminés (AA), comme les acides aminés branchés, est également importante pour stimuler la synthèse protéique musculaire. Après l’absorption gastrique, une extraction splanchnique permet de contrôler la quantité d’AA disponibles pour l’anabolisme musculaire. Or, il a été récemment montré que cette extraction splanchnique était diminuée chez les patients BPCO par rapport à des sujets témoins, mais ne permettait pas de compenser le turn-over augmenté de ces AA (le taux plasmatique restant similaire à celui des sujets témoins). Ces résultats suggèrent une diminution de l’absorption intestinale, liée à l’état inflammatoire chronique retrouvé chez les patients BPCO [10].

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En somme, chez le patient BPCO il existe un contexte susceptible de modifier l’utilisation des nutriments et de perturber le métabolisme énergétique pouvant conduire à une perte de masse maigre. 2.2. Dépense énergétique dans la BPCO Une diminution des apports caloriques a été montrée pendant les exacerbations de la maladie ou chez des patients très dyspnéiques, chez qui la déglutition et la digestion provoquent une désaturation en oxygène et aggravent la dyspnée. En dehors de ces situations, il ne semble pas exister d’anorexie dans la BPCO et les apports caloriques ont été retrouvés inchangés [11] ou augmentés chez les patients dénutris [12]. Par contre, la dépense énergétique [13] et le turn-over protéique sont augmentés chez les BPCO dénutris [14,15]. Cette augmentation paradoxale de la dépense énergétique est liée à la diminution du rendement musculaire périphérique, conséquence de la modification de la typologie musculaire vers des fibres IIb glycolytiques [16] et du rendement des muscles respiratoires. Le changement de la conformation du diaphragme et l’augmentation du travail respiratoire liée à l’obstruction bronchique sont des facteurs d’augmentation de la dépense énergétique notamment chez les patients avec emphysème et une distension pulmonaire marquée tant au repos qu’à l’effort. Une illustration de ce phénomène a été fournie récemment chez des emphysémateux après chirurgie de réduction pulmonaire, montrant une diminution de la dépense énergétique associée à la réduction de la distension pulmonaire et à une prise de poids significative [17]. La BPCO se caractérise donc par un état hypermétabolique pouvant expliquer la perte de poids et/ou de masse maigre si les apports sont insuffisants. 2.3. Évaluation et phénotypes des patients selon la composition corporelle La prévalence de la dénutrition est variable selon le paramètre utilisé pour la définir. En utilisant un indice de masse corporelle (IMC) inférieur à 20 kg/m2 , Hallin et al. [18] ont retrouvé 19 % de leurs patients dénutris et Thibault et al. [12] 14 %. Dans une cohorte multicentrique hollandaise de 389 BPCO en état stable, une prévalence de dénutrition (indice de masse maigre FFMI [masse maigre/taille2 ] inférieur à 17 kg/m2 chez les hommes et à 15 kg/m2 chez les femmes) de 27 % était retrouvée [19], plus fréquente chez les femmes, et indépendamment de la sévérité de la maladie. Par contre, selon le stade GOLD, une diminution du FFMI était retrouvée chez 4 à 35 % des 1898 patients de la Copenhagen Heart Study, avec une fréquence pouvant atteindre 50 % dans la classe 4 de Gold [20]. Au stade d’insuffisance respiratoire chronique, la dénutrition peut concerner jusqu’à 75 % des patients avec BPCO [21,22]. La prévalence d’une perte de masse maigre est plus fréquente chez les patients emphysémateux. Une mesure directe de la composition corporelle est donc recommandée dans la BPCO [23] ; elle permet notamment d’identifier un sous-groupe de patients ayant un poids normal mais une perte de masse maigre : 26 % dans l’étude de Vestbo et al. [20], et 15 % dans l’étude de Vermeeren et al. [19]. Le suivi de la composition

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corporelle pendant sept ans a mis en évidence un déclin de masse maigre plus rapide que celui de la masse grasse [24]. Enfin, la diminution de masse maigre est plus souvent reliée à une ostéoporose dont la fréquence varie (de 9 à 69 % selon les séries) avec la sévérité de la maladie et la prise orale de corticoïdes. Une obésité est également de constatation fréquente chez les patients BPCO, 2 fois plus fréquente que dans la population générale [25,26], intéressant surtout les stades légers de la maladie. Il a été montré une redistribution de la graisse souscutanée vers le compartiment viscéral [27,28]. Ceci expliquerait l’augmentation du risque et des comorbidités cardiovasculaires dans la BPCO [29,30]. L’identification de ces modifications de composition corporelle est essentielle dans la prise en charge de la BPCO puisque la diminution de la masse maigre [20,31] ou du volume du quadriceps [32] est associée à un pronostic péjoratif. Deux larges études récentes ont également montré que l’IMC et le FFMI permettaient de différencier des phénotypes de patients ayant un pronostic différent [30,33]. La Fig. 1 résume les différents phénotypes de patients selon leur composition corporelle et les facteurs expliquant sa modification. Le terme sarcopénie, initialement réservé au processus de vieillissement, est désormais admis dans les maladies chroniques, dont la BPCO [34]. La sarcopénie se définit comme une perte de masse musculaire (FFMI inférieur à 17 [homme] ou à 15 [femme] kg/m2 , ou une diminution de la masse musculaire appendiculaire si une mesure de DEXA est réalisée) associée à une diminution de la force musculaire ou de la capacité d’exercice [35]. Une diminution de force musculaire ou d’aptitude physique sans diminution de la masse musculaire définit l’état de présarcopénie. La diminution de masse grasse associée conduit à la cachexie. En cas d’obésité (IMC supérieur à 30 kg/m2 ) préexistante à l’installation de la maladie chronique ou d’excès d’apport alimentaire, la diminution de la masse maigre associée à l’augmentation de la masse grasse aboutit à un état d’obésité sarcopénique. Même si la diminution de force musculaire ne suit pas exactement celle de

la masse maigre, la capacité d’exercice peut donc être atteinte dans ces états avec réduction de la masse musculaire. Le risque cardiovasculaire lié à l’accumulation du tissu adipeux est augmenté en cas d’obésité plus ou moins associée à une sarcopénie. Ceci concourt à augmenter la morbidité et la mortalité en cas de modification de la composition corporelle dans la BPCO, soulignant la nécessité de mesurer la masse maigre de fac¸on précise (impédancemétrie ou absorptiométrie biphotonique) chez ces patients. 3. Évaluation et déterminants de l’activité physique dans la BPCO 3.1. Atteinte dès le stade précoce de la maladie La mesure précise des activités physiques par actimétrie a permis de mieux identifier la quantité d’activités physiques réalisées par les patients BPCO dans la vie quotidienne (APQ), mais aussi leur intensité [36–38]. L’actimétrie consiste à enregistrer les mouvements corporels, en durée et en intensité de dépense énergétique, grâce à un accéléromètre plus ou moins couplé à une mesure de fréquence cardiaque ou de flux de chaleur. On a ainsi pu mettre en évidence une diminution des APQ des patients BPCO dès le stade précoce de la maladie (stade II de Gold). Watz et al. [39] ont mesuré un nombre de pas significativement réduit chez ces patients par rapport à des sujets sans obstruction bronchique (fumeurs sans obstruction bronchique). Cette réduction des APQ est d’autant plus marquée que la sévérité de l’obstruction bronchique est importante. Dans une cohorte de sujets issus du National Health and Nutrition Evaluation Survey, Park et al. [40] ont retrouvé une diminution de la durée moyenne des APQ par rapport aux sujets de même âge n’ayant pas de BPCO. La sédentarité était plus marquée et la durée moyenne des AP d’intensité moyenne à vigoureuse était de 6,4 minutes par jour contre 12,2 minutes pour les sujets sans BPCO. Cette durée et cette intensité des AP étaient très

Fig. 1. Différents phénotypes métaboliques avec le vieillissement et les maladies chroniques conduisant aux modifications de composition corporelle. D’après Biolo et al. [34] avec permission.

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en-dessous des recommandations de santé publique dans la population générale. Parmi les facteurs explicatifs de la sédentarité, l’analyse retrouvait l’âge, le sexe féminin et l’augmentation de l’IMC (déjà à 29 kg/m2 en moyenne dans cette population Nord Américaine). La relation entre les APQ et l’IMC n’a pas été retrouvée dans d’autres études avec des populations européennes [41,42], sans doute en rapport avec un IMC plus bas dans ces études. Ainsi, l’IMC et le FFMI n’étaient pas significativement différents selon l’importance de la dépense énergétique quotidienne évaluée par questionnaire dans une cohorte multicentrique espagnole, mais étaient déterminés par la capacité de diffusion pulmonaire (donc l’importance de l’emphysème) et l’existence d’une inflammation chronique [43]. Néanmoins, une méta-analyse très récente conclut à un faible niveau de preuve des différents déterminants de l’activité physique retrouvés dans la littérature [44]. La conséquence de cette réduction des APQ est une augmentation du risque d’hospitalisation pour exacerbation de la maladie ou une diminution de la survie par rapport aux patients conservant une activité physique régulière [45,46]. Waschki et al. [47] ont conclu que l’activité physique était le facteur prédictif de mortalité le plus puissant dans la BPCO.

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fréquente mais n’est pas influencée par l’index de masse maigre des patients [53]. De même, Natanek et al. [54] ont montré à partir d’analyses de biopsies du quadriceps que la diminution de DM6 ou de la consommation d’oxygène au pic de l’exercice (VO2 pic) n’était pas liée à l’atrophie des fibres (elle-même indépendante de l’index de masse maigre) mais à la transition de la typologie des fibres (I vers II). Enfin, l’effet de l’obésité sur la capacité d’exercice met en évidence des effets différents selon le type d’exercice. Pour les exercices comme le pédalage sur cyclo-ergomètre, on ne retrouve pas de diminution de la tolérance des patients BPCO obèses par rapport à ceux ayant un poids normal alors que DM6 est significativement réduite [55,56]. Chez les patients obèses, il existe des déterminants spécifiques de la capacité d’exercice puisque les relations négatives entre DM6 et l’IMC ou VO2 pic et le score de dyspnée ne sont retrouvées que chez les patients ayant un IMC supérieur à 30 kg/m2 [57]. Au total, la diminution de la masse maigre peut avoir un impact individuel sur la capacité d’exercice des patients BPCO, mais les études à plus grande échelle ne retrouvent pas ce facteur comme déterminant solide des performances physiques, et des études sont encore nécessaires pour mieux distinguer différents phénotypes de patients.

3.2. Impact de la dénutrition et de la diminution de la masse musculaire sur la capacité d’exercice L’importance de la diminution des capacités d’exercice des patients BPCO est mal expliquée par le degré d’obstruction bronchique, qui représente encore l’index de sévérité de la BPCO le plus utilisé. Par contre, la tolérance à l’exercice est fréquemment réduite chez les patients présentant une diminution de masse maigre ou une cachexie [48] mais la relation entre capacité d’exercice et état nutritionnel n’est pas encore claire. Ainsi, dans l’étude ECLIPSE, cohorte multicentrique européenne incluant 1795 patients, l’IMC et FFMI étaient similaires entre les patients ayant une distance de marche en 6 minutes (DM6) inférieure à 350 mètres et les autres ; en conséquence, les auteurs concluaient que la masse maigre n’était pas un déterminant significatif de la diminution de la distance de déambulation [49]. À l’inverse, d’autres équipes ont montré que la masse musculaire (et en particulier la masse maigre appendiculaire) prédisait la distance parcourue au test de marche de 6 minutes [50,51]. Andersson et al. [52] ont retrouvé que la vitesse de marche, la force musculaire du quadriceps et le FFMI contribuaient faiblement (20 % pour ces trois facteurs) à la variance de l’activité physique journalière mesurée par actimétrie. La moitié des patients inclus dans cette étude étaient considérés comme dénutris (diminution de FFMI) ; il se peut donc que le faible et inconstant effet prédictif de la masse maigre sur les capacités d’exercice dans la BPCO reflète le pourcentage de patients dénutris inclus dans ces études. L’amyotrophie du quadriceps s’accompagne d’une diminution de la force maximale volontaire de ce muscle, mais quand elle est rapportée à la masse musculaire la force du quadriceps n’est pas différente de celle de sujets sans amyotrophie. La diminution de l’endurance à l’exercice du quadriceps est

3.3. Effets de la réhabilitation respiratoire sur la capacité d’exercice Le bénéfice d’un ré-entraînement à l’effort chez le patient BPCO dans le cadre d’une réhabilitation respiratoire a été régulièrement évalué par des méta-analyses et il existe un niveau d’évidence élevé d’amélioration de la tolérance à l’effort [2]. En particulier, la vitesse de déambulation lors du test de 6 minutes augmente en moyenne de 50 m (excédant la différence cliniquement significative de 25 à 35 m). La capacité maximale d’exercice sur cyclo-ergomètre augmente de fac¸on plus modérée avec un gain de huit à douze watts de la puissance maximale atteinte et un gain de 10 à 20 % de VO2 pic. À l’exercice d’intensité modérée, on enregistre une diminution de la ventilation minute et de la fréquence ventilatoire et en corollaire, une moindre hyperinflation pulmonaire d’exercice et donc une mécanique ventilatoire plus favorable. Ces adaptations expliquent la diminution constante de la sensation de dyspnée à l’exercice. L’endurance à l’exercice (marche ou pédalage) est constamment augmentée de l’ordre de 80 %. Cette amélioration de la tolérance à l’exercice va de pair avec une meilleure qualité de vie objectivée sur des questionnaires spécifiques de la maladie et une amélioration d’un index pronostic composite incluant l’IMC, le VEMS, le score de dyspnée et la vitesse au DM6 (index BODE, Body Obstruction Dyspnea Exercise). On ne retrouve par contre aucun effet sur la fonction pulmonaire et le niveau d’évidence est faible pour une amélioration de la survie. Cet effet bénéfique persiste si le patient conserve une activité physique régulière mais disparaît sinon, avec une perte en trois à six mois des gains de tolérance à l’effort et en 12 mois de qualité de vie.

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4. Interventions nutritionnelles Comme d’autres maladies chroniques, la BPCO est caractérisée par une forte prévalence d’anomalies de la composition corporelle, cachexie [58], sarcopénie et de plus en plus souvent obésité. Ces anomalies reflètent des interactions complexes gènes – environnement et conduisent à un statut fonctionnel dégradé, relativement indépendant du niveau de déficience de la fonction respiratoire et des échanges gazeux [59]. Les interventions nutritionnelles sont de mieux en mieux codifiées en cas de perte de poids, de maigreur tandis que des données et recommandations spécifiques sont beaucoup plus rares pour les patients avec BPCO compliquée d’obésité. L’objectif est fondamentalement d’augmenter l’autonomie des patients et singulièrement leurs APQ [2,23], facteur indépendant du pronostic vital [46].

4.1. Impact sur la performance et les activités physiques Après des décennies de scepticisme [60], les interventions nutritionnelles, principalement sur la base de compléments nutritionnels oraux (CNO) visant à restaurer la masse maigre, sont près d’être acceptées après deux méta-analyses positives rapportées en 2012, dont une [61] comportant 13 études [11,62–72] incluant 439 patients, jusqu’au 7 janvier 2010 et l’autre [73] 17 études [11,62–64,66–72,74–79] incluant 632 patients, jusqu’au 28 avril 2012. Dans la méta-analyse de Collins et al. [61], treize essais randomisés de soutien nutritionnel à type de conseils diététiques une fois, de CNO 11 fois et d’une nutrition entérale une fois, ont été identifiés. La quantité moyenne en protéines et en énergie a augmenté respectivement de 14,8 g et 236 kcal par jour avec un soutien nutritionnel. La méta-analyse a également montré une plus grande amélioration du poids corporel avec le soutien nutritionnel de 1,94 ± 0,26 kg (p < 0,001) sans que soit démontré de gain fonctionnel en dehors d’une augmentation modeste de la force de préhension dans quatre études chez 156 sujets. Trois études ont fourni un appui nutritionnel dans le cadre d’un programme de réadaptation à l’effort [69,70]. Les différences avec les métaanalyses antérieures négatives [60,73] s’expliquent en grande partie par une ré-analyse des données avec la prise compte, d’une part, des différences d’état nutritionnel entres les groupes avant intervention par rapport aux groupes témoins et, d’autre part, des modifications de l’état nutritionnel induites par les interventions comparées à celles observées dans les groupes témoins. La méta-analyse de Ferreira et al. [73] a montré chez les patients souffrant de dénutrition, n = 325 dans 11 études [62–64,66–69,71,72,76,79], un gain de poids statistiquement significatif de 1,65 kg [IC95 % : 0,14–3,16 kg] en faveur de la complémentation. L’analyse des changements de poids par rapport aux valeurs de base montrait une amélioration significative de 1,62 kg [IC95 % : 1,27–1,96 kg] avec la complémentation dans 14 des 17 études [62–70,72,76,77,79]. Cinq études regroupant 287 patients ont montré avec le soutien nutritionnel une amélioration significative par rapport aux valeurs de base du FFMI de 0,57 kg/m2 [IC95 % : 0,04–1,09] [69,76,79]. L’effet était supérieur chez les patients dénutris. Enfin, on notait un

changement de DM6 de 40 m [IC95 % : 22,7–57,3] dans quatre études [62,63,76,77,80]. À ce jour, de fac¸on assez étonnante, voire navrante, on ne dispose pas d’études d’interventions nutritionnelles sur les modifications des activités physiques quotidiennes telles qu’elles peuvent être mesurées par actimétrie par exemple. Les recommandations nutritionnelles pour les patients souffrant de malnutrition sont basées sur des études en aigu [81] et à moyen terme jusqu’à 24 mois maximum [73] en tenant compte de l’énergie nécessaire et la composition des CNO [82,83] et, plus largement, des recommandations génériques pour la sarcopénie [84]. En bref, un apport énergétique à 1,3 fois la dépense énergétique de repos (DER) est préférable à un apport à 1,7 fois DER chez les patients avec BPCO stable [82]. Les CNO doivent être à prédominance glucidique et enrichis en protéines (20 % de l’énergie totale) et en antioxydants. En outre, la qualité des protéines est également à considérer puisque les protéines de lactosérum, avec une quantité relativement élevée de cystéine, semblent plus efficaces. Enfin le volume des CNO doit être réduit afin de limiter l’accroissement du volume gastrique, ce qui peut compromettre les mouvements du diaphragme et provoquer une dyspnée postprandiale [82]. Ainsi, une complémentation de 125 mL trois fois par jour pendant huit semaines semble avoir une efficacité supérieure sur la prise de poids à un apport de composition similaire de 200 mL donnés trois fois par jour. Ceci s’explique aussi par la constatation que beaucoup de patients prennent les CNO au moment des repas au lieu de les prendre en collation comme cela leur a été prescrit [82]. 4.2. Réhabilitation nutritionnelle Dès lors que la dénutrition au cours de la BPCO relève de multiples mécanismes [85], les interventions nutritionnelles seules ne peuvent corriger toutes les anomalies liées à ces phénotypes complexes. L’European Respiratory Society (ERS), l’American Thoracic Society (ATS) dans des recommandations conjointes en 2006 et 2013, et la Société franc¸aise de pneumologie (SPLF) en 2010, ont recommandé la mise en œuvre d’interventions nutritionnelles dans le cadre de la réhabilitation respiratoire pour traiter et/ou prévenir la dénutrition et obtenir de meilleurs résultats chez tous les patients avec BPCO et singulièrement chez les patients dénutris [2,23,86]. Ces recommandations franc¸aises sont données dans le Tableau 1. Progressivement, ces recommandations sont passées d’opinions d’experts [86] à des recommandations fondées sur des essais contrôlés. À cet égard, parmi les 13 études d’interventions nutritionnelles sélectionnées pour la première méta-analyse de Collins et al. en 2012 [61], seulement trois interventions nutritionnelles étaient conduites dans un contexte de réhabilitation respiratoire [11,69,70]. Elles ont montré des améliorations significatives du poids et de la tolérance à l’effort par rapport aux dix autres études, confirmant la supériorité de ces interventions multimodales [61]. Dans la méta-analyse de la Cochrane 2012 [73], la question d’une complémentation orale combinée à la réhabilitation respiratoire par rapport à la complémentation orale seule a été analysée. Les cinq essais, qui ont inclus le ré-entraînement à l’effort [69,70,76,77,79], ont rapporté un

F. Costes, C. Pison / Nutrition clinique et métabolisme 28 (2014) 336–347 Tableau 1 Recommandations de la Société de pneumologie de langue franc¸aise (SPLF) 2009 [23]. Une évaluation nutritionnelle est nécessaire au cours de la réhabilitation respiratoire des BPCO car elle participe à la définition du pronostic fonctionnel et vital ; G1+a L’évaluation nutritionnelle du BPCO comporte une histoire du poids sur les six derniers mois et un calcul de l’indice de masse corporelle (IMC) ; G1+ Un IMC inférieur à 21 engage le pronostic vital ; G1+ Une impédancemétrie est utile pour dépister une baisse de la masse maigre chez les patients dont l’IMC est compris entre 21 et 26 ; G1+ Il ne faut pas chercher à faire maigrir les BPCO ; G1− Le ré-entraînement par l’exercice implique de fac¸on systématique l’augmentation des apports nutritionnels, en particulier en cas de dénutrition, c’est-à-dire en cas d’IMC inférieur à 21, de perte de poids de 10 % dans les six derniers mois ou d’indice de masse maigre inférieur au 25e percentile ; G1+ Une complémentation orale couplée au ré-entraînement à l’effort est recommandée car elle est capable d’augmenter le poids et la masse maigre chez les BPCO dénutris ; G1+ G1 : « recommandation forte » ; G2 : « recommandation faible » ; + : « il est recommandé de » ; − : « il est recommandé de ne pas ». a Niveau de preuve et force des recommandations inspirés de la méthodologie GRADE.

changement statistiquement significatif du poids de 1,80 kg [IC95 % : 1,28–2,33 kg], par rapport aux neuf essais avec une complémentation orale seule où le gain de poids n’était que de 1,48 kg [IC95 % : 1,03–1,93 kg]. Dans les trois essais qui n’ont inclus que des patients dénutris [69,76,80], l’association du soutien nutritionnel au ré-entraînement à l’effort induit une plus grande prise de poids comparée à celle obtenue avec le soutien nutritionnel seul (2,31 kg [IC95 % : 1,09–3,36] contre 1,51 kg [IC95 % : 1,02–2,00]). Ces données montrent donc un effet anabolisant supplémentaire de l’exercice et l’importance de l’activité physique pour les patients atteints de BPCO. 4.3. Autres interventions à visée ergogénique Outre le ré-entraînement à l’effort, pierre angulaire de la réhabilitation respiratoire, et en association à une complémentation nutritionnelle, de nombreuses interventions ont fait leur preuve pour améliorer l’état nutritionnel des patients BPCO dénutris et à risque de dénutrition. Citons : l’arrêt du tabac [87], le contrôle de l’infection, la correction de l’hypoxémie et/ou de l’hypercapnie avec l’oxygénothérapie de longue durée et/ou la ventilation non invasive [88], la réduction du volume pulmonaire [89] ou la réduction de l’hyperinflation statique et dynamique par les broncho-dilatateurs à longue durée d’action [87]. De plus, l’administration d’autres substances a montré un effet bénéfique sur l’état nutritionnel et la capacité d’exercice. Ainsi, les acide gras poly-insaturés type oméga-3 potentialisent les effets de la réhabilitation. L’étude menée par Broekhuizen et al. [90] a montré qu’une dose orale de neuf grammes d’oméga3 à prendre chaque jour pendant huit semaines combinée à un ré-entraînement à l’effort améliorait les capacités d’exercice de fac¸on plus marquée par rapport au groupe bénéficiant d’un ré-entraînement seul [90], sans néanmoins de modulation de l’inflammation systémique. Dans une petite série, Sugawara

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et al. [76] ont montré qu’un support nutritionnel enrichi en oméga-3, en association avec un exercice de faible intensité améliorait le poids, la capacité d’exercice et la qualité de vie, et diminuait la protéine C réactive (CRP) et la concentration plasmatique d’IL-6, IL-8 et TNF-␣, alors que ces marqueurs inflammatoires augmentaient dans le groupe témoin. Laviolette et al. [91] ont apporté pendant 16 semaines du lactosérum chez des patients BPCO et ont observé une amélioration de la capacité d’exercice (temps d’endurance de pédalage), de la fatigue et du contrôle des émotions, sans changement de la fonction musculaire du quadriceps, des marqueurs inflammatoires (CRP et IL-6), ou du niveau d’oxydation des protéines. Inversement, dans l’étude de Sugarawa et al. [77], la supplémentation en peptides du petit-lait associée à de l’exercice de faible intensité a permis de diminuer la CRP ainsi que différentes cytokines pro-inflammatoires (IL-6, IL-8 et TNF-␣). Les écarts dans les résultats obtenus dans ces deux études pourraient être liés à des différences dans l’intensité de l’exercice et à l’hétérogénéité des populations. L’administration d’acides aminés essentiels pendant 12 semaines chez des patients BPCO sévères a provoqué une augmentation impressionnante de la masse maigre de 3,6 kg avec une amélioration significative de la qualité de vie et de l’activité physique (nombre de pas journaliers) [92]. Cet effet positif a été confirmé par Baldi et al. [93]. D’autres aides ergogéniques telles que la créatine [94], la L-carnitine [95] ont permis une amélioration de la composition corporelle et de la tolérance à l’effort. Un stimulant de l’appétit comme l’acétate de mégestrol a été également testé dans la BPCO avec à la clé une augmentation de la masse maigre sans amélioration du temps d’endurance ou de la qualité de vie [96]. Néanmoins, un essai randomisé est en cours testant l’association d’acétate de mégestrol et de testostérone chez des patients BPCO cachectiques (R. Casaburi, communication personnelle). De la même manière, l’hormone de croissance a donné lieu à une amélioration de mesures anthropométriques, mais pas de la capacité d’effort [97]. La supplémentation en androgènes a donné lieu à de nombreuses études, voir Samaras et al. [98] pour revue. En effet, la BPCO est souvent une affection systémique dont l’expression clinique et fonctionnelle concerne préférentiellement des populations d’hommes et de femmes vieillissantes. L’âge des patients, un état inflammatoire systémique de bas grade, une hypoxémie intermittente ou chronique, associés à des comorbidités rendent assez bien compte d’un risque élevé d’hypogonadisme central. Six essais cliniques randomisés ont été publiés dans la BPCO entre 1998 et 2011 [99–104]. Globalement les études rapportent des résultats positifs en termes de concentration plasmatique d’androgènes, de force musculaire, sans amélioration de VO2 pic, ou de la qualité de vie avec, dans deux études, une augmentation du risque d’exacerbations [100,102]. Les effets sur la tolérance à l’effort et l’endurance, voire la qualité de vie ne sont significatifs que lorsque les androgènes sont couplés à la réhabilitation respiratoire [98–100,102]. Enfin, dans une étude randomisée en double insu chez 20 patients avec une BPCO sévère et dénutris, l’administration pendant trois semaines de ghréline en intraveineux, à la

Caractéristiques des patients, contexte

Dessin expérimental

n, groupe supplémenté/groupe contrôle, intervention

Critères de jugements Résultats

Schols, 1995 [69]

BPCO modérés à sévères, 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 vs nutrition + placebo vs nutrition + undécanoate nandrolone

Poids, composition corporelle, force des muscles respiratoires ↑ poids, MM, force des muscles respiratoires chez les dénutris, avec intervention nutritionnelle avec un effet plus marqué sur la MM et la force des muscles respiratoires si les androgènes sont ajoutés

Burdet, 1997 [97]

VEMS 39 ± 13 % th., 77 ± 7 % du poids idéal th., 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 ↑ MM chez les dénutris mais déclin DM6

Ferreira, 1998 [101]

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, MM, mesures anthropométriques, force des muscles respiratoires, et capacité fonctionnelle à l’effort ↑ IMC, MM et des mesures anthropométriques des bras et circonférences des cuisses

Creutzberg, 2003 [108]

BPCO dénutris, ambulatoires

8 semaines étude prospective, contrôlée avec groupe témoin historique, avec réhabilitation

69/28, supplémentation orale 570 kcal/j

Poids, composition corporelle, fonction pulmonaire, force de préhension manuelle, forces des muscles respiratoires, test d’effort maximal, qualité de vie ↑ poids, MM, force de préhension manuelle, force des muscles respiratoires

Creutzberg, 2003 [100]

VEMS < 70 % th., en centre

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

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

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

Steiner, 2003 [70]

BPCO dénutris et non dénutris, ambulatoire

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

85, 42/43, supplémentation orale, 570 kcal/j

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

Casaburi, 2004 [99]

VEMS < 60 % th., ambulatoire

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

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

Poids, composition corporelle, force muscle respiratoire ↑ MM

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

102, 51/51, AGPI 9 g./j, supplémentation orale 570 kcal/j si perte de poids ou dénutrition

Composition corporelle, test d’effort incrémental sur cyclo-ergomètre, test d’effort sous maximal sur cyclo-ergomètre, force isocinétique du quadriceps et marqueurs inflammation ↑ puissance pic effort, temps d’endurance sous maximal, pas de modification des paramètres de l’inflammation

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

38, 20/18, supplémentation créatine

MM, force des muscles périphériques, endurance à l’exercice et statut de santé ↑ tous paramètres à l’exception de la capacité d’exercice

Broekhuizen, 2005 [90]

Fuld, 2005 [94]

BPCO modérés à sévères, ambulatoires

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Auteur, année

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Tableau 2 Études nutritionnelles combinant des stimuli anabolisants et une réhabilitation pulmonaire chez des patients avec broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO).

Tableau 2 (Suite) Caractéristiques des patients, contexte

Dessin expérimental

n, groupe supplémenté/groupe contrôle, intervention

Critères de jugements Résultats

Faager, 2006 [109]

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, 2010 [95]

BPCO modérés à sévères, ambulatoires

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

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

Statut nutritionnel, exercice tolérance à l’effort sur tapis, DM6, 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 [93]

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, MM ↑ poids, MM, et corrélation entre MM et changements CRP, PaO2 et insulinémie à jeun dans les 2 groupes

Laviolette, 2010 [91]

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 [76]

BPCO modérées à sévères, dénutris, ambulatoire, à domicile

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

32, 16/16, CNO 400 kcal l/j, 60 % carbohydrates, 25 % lipides, et 15 %, oméga-3 AGPI 0,6 g, vitamine A 248 mg

Poids et composition corporelle, apports énergétiques, PImax, PEmax, DM6, force quadriceps, DER, CRP, TNF-␣, IL-6, IL-8 Amélioration de tous les paramètres

van Wetering, 2010 [80]

BPCO, VEMS 60 ± 16 % th., Pmax < 70 % th., dénutris et non dénutris, ambulatoire, à domicile

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

199, 100/99, 39 sujets dénutris étaient randomisés pour CNO de 570 kcal/j

QRSG, dyspnée score MRC, temps d’endurance à puissance d’exercice constante, DM6, 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 [102]

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

DM6, CRQ, composition corporelle, capacité d’effort, fréquence exacerbation, survie Amélioration de tous les paramètres, dont qualité de vie chez les femmes, survie en per-protocole, excepté DM6

Sugawara, 2012 [77]

BPCO modérés à sévères chez des patients 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 % ; hydrates de carbones 53,2 % ; fibres alimentaires 1,8 % ; peptides du petit-lait avec effets anti-inflammatoires et antioxydants, 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, DM6, force quadriceps, DER, CRP, TNF-␣, IL-6, IL-8 Amélioration de tous les paramètres

343

AGPI : acides gras poly-insaturés ; CNO : complément nutritionnel oral ; CRP : protéine C réactive ; CRQ : questionnaire respiratoire chronique, questionnaire de qualité de vie spécifique de la BPCO ; DER : dépense énergétique de repos ; DM6 : distance parcourue en 6 minutes ; IM : intramusculaire ; IMC : indice de masse corporelle ; MM : masse maigre ; MRC : Medical Research Council, stratification de l’importance de la dyspnée ; PEmax : pression expiratoire maximale ; PImax : pression inspiratoire maximale ; QRSG : questionnaire respiratoire de Saint-Georges, questionnaire de qualité de vie spécifique de la BPCO ; rhGH : hormone de croissance recombinante humaine ; TEC : temps d’endurance sur cyclergomètre ; th : valeur théorique.

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posologie de 2 ␮g/kg par jour, a montré des effets remarquables sur la tolérance à l’effort et les paramètres cardio-respiratoires à l’effort avec une diminution de la dyspnée. 4.4. Réhabilitation multimodale L’objectif de la réhabilitation multimodale est d’établir un programme des différentes composantes de soins, autogestion, exercice, nutrition dans lequel plusieurs acteurs de santé, infirmières, médecins généralistes, kinésithérapeutes et pneumologues, collaborent pour assurer de manière efficace des soins de qualité [105]. Une méta-analyse Cochrane de 2013 a évalué l’efficacité d’une réhabilitation multimodale, impliquant au moins deux acteurs de santé et au moins deux composantes, sur la qualité de vie, la tolérance à l’effort et la fréquence des exacerbations [105]. Un total de 26 essais cliniques randomisés a été inclus impliquant 997 patients provenant de 11 pays différents avec un suivi variant de trois à 24 mois. Dans 68 % des cas les patients étaient des hommes avec un âge moyen de 68 ans et un VEMS à 44,3 % des valeurs théoriques. Les patients pris en charge via une réhabilitation multimodale ont amélioré de manière significative leur qualité de vie et leur DM6 de 44 m par rapport aux témoins. En outre, le nombre de patients hospitalisés plus d’une fois pour exacerbation a été réduit de 27 à 20 pour 100 patients avec une diminution significative de près de quatre jours de la durée des hospitalisations [105]. Le Tableau 2 montre les résultats des interventions multimodales nutritionnelles dans la BPCO et l’insuffisance respiratoire chronique. Pourtant, un nombre important de patients (jusqu’à 30 %) ne répondent pas à la complémentation nutritionnelle, et différentes causes de résistance à cette intervention ont été évoquées, parmi lesquelles l’inflammation systémique [106] et un contrôle épigénétique lié à l’hypoxie [107]. 5. Conclusions La BPCO est une maladie générale qui s’intègre dans un « syndrome chronique systémique inflammatoire ». En cas de dénutrition, définie par un IMC inférieur à 21 le pronostic vital est engagé comme dans la plupart des maladies chroniques d’organe où il est maintenant établi, qu’à l’inverse, la surcharge pondérale voire l’obésité sont protectrices. Les mécanismes de la dénutrition au cours de la BPCO associent à des degrés divers anorexie et/ou augmentation de la dépense énergétique, eux-mêmes secondaires à un désavantage mécanique, à l’inflammation, au stress oxydant, et à l’hypoxémie. La dénutrition a un retentissement majeur en termes de morbi-mortalité pour des degrés de déficiences respiratoires comparables. Au cours de la BPCO, elle doit être systématiquement recherchée lors de la réhabilitation respiratoire. Les interventions nutritionnelles dans la BPCO doivent être intégrées dans un programme de réhabilitation respiratoire où elles permettent de lutter contre la sarcopénie et d’accroître le bénéfice sur la tolérance à l’exercice et la qualité de vie de ces patients.

Déclaration d’intérêts Frédéric Costes a rec¸u des rémunérations pour des conférences des laboratoires Taeva France et Pierre Fabre Santé, des aides financières des laboratoires Boehringer Ingelheim France et Taeva France pour assister à des congrès médicaux au cours des 5 dernières années. Christophe Pison a rec¸u des fonds de recherche de Danone Nutricia Europe et bénéficié d’aides financières des laboratoires GSK France, AstraZeneca France, Boehringer Ingelheim France et Novartis France pour se rendre à des congrès médicaux au cours de ces 5 dernières années.

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