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Qui manque d’antioxydants, et comment le savoir ?
Cahiers de nutrition et de diététique (2009) 44, 230—236
MÉDECINE ET NUTRITION
Qui manque d’antioxydants, et comment le savoir ?夽 Who is deficient in antioxidants, and how to know it? Anne-Marie Roussel a,∗,b a b
U884, Inserm, BP 53X-38041, 38000 Grenoble cedex, France LBFA, université Joseph-Fourier, 38041 Grenoble I, France
Rec ¸u le 7 mai 2009 ; accepté le 20 mai 2009 Disponible sur Internet le 5 aoˆ ut 2009
MOTS CLÉS Stress oxydant ; Déficits en antioxydants ; Biomarqueurs ; Bilans
KEYWORDS Oxidative stress; Antioxidant deficiencies; Oxidative stress profiling; Biomarkers 夽 ∗
Résumé Les antioxydants d’origine alimentaire contribuent à la prévention nutritionnelle de nombreuses pathologies où le stress oxydant est impliqué. Dans la population générale, plusieurs groupes à risque de statut antioxydant déficitaire ont été identifiés. Parmi les principales causes de déficits, on trouve des apports alimentaires bas en antioxydants et l’augmentation de la production radicalaire qui accroît les besoins (sujets en surpoids, insulinorésistance, sujets âgés, fumeurs, ou pathologies comme les diabètes, l’hypertension, les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives, les cancers et les maladies inflammatoires). Mesurer le stress oxydant à l’aide de marqueurs sensibles et spécifiques, et maîtriser la signification de leurs fluctuations sont des enjeux importants en recherche fondamentale, mais également en clinique, car la mise en évidence d’un stress oxydant accru permet de développer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques. En revanche, au plan individuel, ces bilans, complexes et d’interprétation difficile, principalement en l’absence de comparaison avec des valeurs contrôle scientifiquement et rigoureusement établies, perdent beaucoup de leur intérêt et sont peu informatifs sur le besoin réel en antioxydants. L’interrogatoire alimentaire, les signes cliniques facilement détectables tels que l’obésité abdominale, l’hypertension, l’inflammation et les analyses biologiques de routine (glycémie, triglycérides, CRP) des marqueurs biologiques associés aux principales causes de stress oxydant constituent une alternative simple au bilan individuel de stress oxydant et permettent de dépister un besoin accru en antioxydants. © 2009 Société franc ¸aise de nutrition. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Summary Dietary intakes of antioxidants act in preventing oxidative pathologies. Several segments of the general population are at risk of antioxidant deficiencies. Low antioxidant intakes, and higher antioxidant needs related to overweight, insulin resistance, ageing, smoking or oxidative pathologies such as diabetes, cardiovascular diseases, neurodegenerative diseases, cancers are among the leading causes of antioxidant deficiencies. Oxidative status and antioxidant defences are assessed in animal models and human using study rationales strictly scientifically controlled, validated methodologies and evaluation of combined biomarkers. In clinical studies,
Texte issu d’une conférence donnée dans le cadre de la 49e Journée annuelle de nutrition et de diététique à Paris, le 30 janvier 2009. Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected].
0007-9960/$ — see front matter © 2009 Société franc ¸aise de nutrition. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.cnd.2009.05.001
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monitoring oxidative stress is of great interest for diagnosis of oxidative pathologies and therapeutically antioxidant strategy. In contrast, in individuals, oxidative stress profile provides little information on the real individual need of antioxidants. The biological relevance and measurement of plasma markers of oxidative stress and antioxidant status in individuals are matter of debate, since there is little consensus concerning the selection of parameters to be determined in defined patients, and, in addition, ranges used as reference values do not actually reflect physiological but usual measured concentrations. Dietary inquiry, clinical signs related to an increased oxidative stress such as abdominal obesity, hypertension, inflammation and routine biological analyses (glycaemia, triglycerides, CRP) as biomarkers of oxidative risk are an easier alternative way to predict an increased need of antioxidants in healthy individuals. © 2009 Société franc ¸aise de nutrition. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Introduction La production des espèces radicalaires de l’oxygène (ERO) et de leurs dérivés est physiologique. Lorsque cette production dépasse les capacités de défenses antioxydantes de l’organisme, cette rupture d’équilibre correspond à l’état dit de « stress oxydant » [1]. Un grand nombre de maladies, parmi lesquelles le cancer, les maladies cardiovasculaires, les diabètes, les maladies neurodégénératives, les maladies inflammatoires aiguës et chroniques, et le déclin du système immunitaire, sont favorisées par le stress oxydant [2]. Si le concept de stress oxydant est clair, la mise en évidence de ce déséquilibre et sa signification sont encore complexes. Les effets délétères du stress oxydant sur des cibles biologiques telles que les lipides membranaires, les acides nucléiques, les protéines ou les sucres sont mesurables, mais comment quantifier l’augmentation du stress oxydant, et où se situe la frontière entre stress oxydant physiologique et pathologique [3] ? La valeur diagnostique des biomarqueurs circulants de stress oxydant n’est pas unanimement reconnue [4]. La probabilité de déséquilibre de l’état redox de la cellule, et le risque de développer l’une de ces pathologies peuvent-ils être diminués en abaissant le niveau d’attaque radicalaire par l’apport nutritionnel ou l’utilisation d’antioxydants ? La place de la nutrition préventive dans ce domaine est fondamentale et les bénéfices d’une alimentation riche en antioxydants ne sont plus à démontrer [5]. Cependant, malgré les campagnes d’éducation nutritionnelle, les apports en antioxydants sont encore insuffisants pour une part importante de la population générale [6], alors que, pour faire face à l’agression radicalaire (âge, surpoids, exposition au soleil ou à la pollution, tabac, alcool, pathologies. . .), nos besoins sont souvent augmentés. Quand décider alors d’une intervention, et comment maîtriser le bon usage des compléments alimentaires antioxydants ? Qui manque d’antioxydants et comment le savoir ?
Groupes à risque de statut déficitaire en antioxydants Dans la population générale, des groupes à risque de déficits d’apports et de statut en antioxydants ont été identifiés parmi lesquels les petits consommateurs de fruits et légumes, les sujets âgés, les fumeurs, les sujets en surpoids et en syndrome métabolique, et les patients souffrant de pathologies oxydatives.
Les sujets à apports en antioxydants alimentaires bas Les antioxydants d’origine alimentaire participent soit directement, soit comme constituants ou précurseurs de défenses endogènes au contrôle du stress oxydant (Fig. 1) [7]. Ainsi, outre les polyphénols, les vitamines E et C, les caroténoïdes et les composés alliacés, ou les élémentstrace (zinc, sélénium, cuivre manganèse) constituants des défenses enzymatiques antioxydantes, d’autres constituants de l’alimentation, comme les vitamines du groupe B, le chrome ou le magnésium, agissent comme des antioxydants indirects via la régulation de l’homocystéinémie (vitamines du groupe B), l’amélioration de la sensibilité à l’insuline (chrome) ou la lutte contre l’inflammation (magnésium). La synthèse du glutathion, un des antioxydants le plus important de l’organisme, dépend fortement de l’apport nutritionnel en aminoacides tels que la cystéine, le glutamate, la glycine, ou la méthionine. Enfin, le coenzyme Q10, synthétisé par l’organisme à partir du mévalonate, peut également être apporté par l’alimentation. Pour certains des micronutriments les plus étudiés, sur la base d’études cliniques d’intervention, des apports optimaux ont été proposés pour une meilleure efficacité biologique (Tableau 1) [8]. L’origine nutritionnelle du stress oxydant est principalement liée à une insuffisance globale des apports alimentaires en fruits, légumes, céréales complètes et à une baisse de la densité nutritionnelle de repas trop riches en graisses saturées et en sucres d’absorption rapide [9]. Les apports alimentaires en antioxydants participent au quotidien à l’équilibre de la balance pro/antioxydants. Le respect des recommandations de consommation de 400 à 600 g de fruits et légumes par jour, et une alimentation équilibrée comportant également céréales complètes, huiles végétales et fruits oléagineux, permettent un apport optimal en antioxydants. Inversement, comme décrit dans l’étude Vitage, la baisse de la consommation journalière de fruits et légumes (254 g versus 472 g) conduit, après trois semaines seulement de déplétion, à une chute significative des taux circulants de vitamines E, C et caroténoïdes, et à une augmentation de la peroxydation lipidique [10], résultat qui souligne la nécessité d’une consommation suffisante journalière d’aliments sources d’antioxydants.
Les sujets âgés Les sujets âgés constituent un groupe à risque important de déficits en antioxydants car le stress oxydant augmente avec l’âge [11]. Au cours du vieillissement, l’augmentation de la
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Figure 1.
A.-M. Roussel
Effets antioxydants des constituants de l’alimentation [7].
production radicalaire est essentiellement due au dysfonctionnement de la mitochondrie [12], à l’insulinorésistance qui s’installe progressivement [13] et à l’augmentation des stocks de fer potentiellement pro-oxydants [14]. Les habitudes alimentaires sont, chez le sujet âgé, un facteur important de modulation du stress oxydant [15]. Chez le sujet sain, autonome, vivant à domicile, la prévalence des déficits de statut en micronutriments antioxydants peut être comparée à celle rencontrée chez des sujets adultes plus jeunes (étude Euronut Seneca) [16], mais des problèmes environnementaux (solitude, niveau de vie, dépression, abus de médicaments) peuvent conduire à une baisse des apports et entraîner des situations fréquentes de subcarences nutritionnelles. Ainsi, à l’entrée dans l’étude Minvitaox, plus de 71 % des sujets âgés de plus de 80 ans présentent un déficit en au moins deux micronutriments antioxydants [17]. À l’origine des déficits interviennent principalement les altérations de l’appétit et du goût, la baisse des apports et de la densité nutritionnelle en micronutriments, et l’alimentation sélective. Les modifications physiologiques du tractus gastro-intestinal, et l’impact des pathologies chroniques, perturbent également l’absorption et la biodisponibilité des micronutriments. Les médications, en particulier les diurétiques, vont ainsi largement interférer avec le statut vitaminique.
Les sujets en surpoids et/ou en syndrome métabolique L’obésité est un facteur de risque indépendant de stress oxydant [18]. L’augmentation de masse grasse, en parti-
Tableau 1
culier intraviscérale, l’insulinorésistance, l’inflammation chronique, les dysfonctionnements endothéliaux et l’hypertension artérielle sont les principaux facteurs d’augmentation du stress oxydant chez les patients en syndrome métabolique [19]. Les bilans biologiques des sujets en surpoids (indice de masse corporelle [IMC] > 25) indiquent un stress oxydant plus élevé que chez les sujets d’IMC inférieur à 25 [20]. Les taux de malondialdéhyde (MDA) plasmatiques ou d’isoprostanes urinaires, marqueurs d’oxydation lipidique, sont plus hauts et positivement corrélés à l’IMC, à l’insulinémie et au tour de taille. Par ailleurs, l’hyperinsulinémie, en relation avec la surcharge graisseuse, contribue au dérèglement du métabolisme des aminoacides méthylés et entraîne une élévation de l’homocystéinémie [21], aggravant le risque oxydatif et celui de maladie cardiovasculaire. Le dysfonctionnement endothélial, qui conduit à des complications vasculaires graves, est lui aussi directement relié au stress oxydant. Chez l’obèse, ce dysfonctionnement est d’autant plus important que l’IMC, qui est lui-même corrélé au stress oxydant, est élevé [22]. Enfin, l’oxydabilité des lipoprotéines de basse densité est, elle aussi, significativement reliée au tour de taille et à l’obésité intraviscérale [23]. Cause ou conséquence de l’augmentation du stress oxydant, le statut antioxydant du sujet obèse est altéré : pouvoir antioxydant total du plasma diminué [24], déficits en zinc [25,26] et taux abaissés de sélénium sérique [27], concentrations plasmatiques basses d’alpha tocophérol, de vitamine C et de caroténoïdes plasmatiques [28,29]. La composition des lipoprotéines de ces patients est également appauvrie en vitamines liposolubles antioxydantes [30].
Estimation des apports quotidiens optimaux en antioxydants [8].
Nutriment antioxydant
Apport usuel
ANC
Apport protecteur expérimental
Apports/concentrations sanguines optimales
Vitamine C Vitamine E  carotènes Sélénium Zinc
60—80 mg 5—10 mg 1,5—3 mg 40 g 7 à 10 mg
110 mg 12 mg ND 50—60 g 10—12 mg
> 100 mg 25—100 mg > 4 mg 10—200 g 15—20 mg
145 mg 25 mg 3,5 mg 100 g 15 mg
ANC : apports nutritionnels conseillés.
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Les fumeurs À RETENIR L’augmentation du stress oxydant chez le fumeur [31], due aux attaques générées par les radicaux libres de la fumée de cigarette, à l’inflammation qui en découle et à l’altération de la réactivité vasculaire, s’accompagne d’un statut antioxydant déficitaire [32]. En ce qui concerne les antioxydants d’origine exogène, les concentrations plasmatiques de vitamine C, de bêta carotènes, de sélénium et de zinc (seulement chez les gros fumeurs) sont abaissés alors que ceux de la vitamine A, des vitamines B12 et B6 ne semblent pas affectées [33]. L’utilisation de l’alpha tocophérol est augmentée [34] et sa disparition du plasma est d’autant plus rapide que le statut en vitamine C est bas [35]. Les habitudes alimentaires des fumeurs aggravent les déficits en antioxydants [36]. Malgré des besoins en vitamine C, E, caroténoïdes et folates augmentés, les fumeurs, en général, se nourrissent mal [37]. Ce sont de petits consommateurs de fruits et de légumes, de forts consommateurs de graisses et de viande [38]. Pour tenter de corriger ces déficits d’apports et compte tenu de la relation démontrée entre un statut haut en caroténoïdes et la diminution de l’incidence des cancers [39] ou des maladies cardiovasculaires [40], la complémentation en antioxydants, particulièrement en bêta carotène, a d’abord été considérée comme bénéfique pour le fumeur. Cependant, le risque accru de cancer du poumon chez le fumeur après supplémentation est décrit non seulement par des études d’intervention déjà anciennes [41,42], utilisant des bêta carotènes de synthèse à des doses supra nutritionnelles chez le fumeur, mais aussi dans les conclusions très récentes de l’étude épidémiologique Vital [43], portant sur l’incidence des cancers du poumon chez des consommateurs au long cours de suppléments contenant des bêta carotènes, du rétinol et de la lutéine. De plus, une méta analyse conclut au rôle possible pro-oxydant des bêta carotènes [44]. Enfin, les résultats obtenus dans une sous-population de l’étude Suvimax dénoncent le risque accru de cancer de la peau chez la femme avec l’usage des supplémentations antioxydantes de longue durée, même à des doses nutritionnelles [45]. L’ensemble de ces résultats doit inciter à la prudence, et conduire à préférer, chez le fumeur, l’apport nutritionnel en carotènes naturels à l’usage d’un complément.
Les pathologies oxydatives La liste est longue des pathologies humaines associées au stress oxydant dans lesquelles des déficits d’apports et de statut en antioxydants ont été identifiés [46,47]. On peut citer parmi les patients qui manquent d’antioxydants, les diabétiques, les malades atteints de maladies cardiovasculaires, d’hypertension, d’apnée du sommeil, de cancer, de maladies inflammatoires, de maladies d’Alzheimer ou de Parkinson, de sclérose latérale amyotrophique (SLA) et de sida. Quelques travaux démontrent que certaines situations pathologiques peuvent être partiellement corrigées par des interventions alimentaires, ainsi l’hypertension artérielle dans la DASH Study [48]. Par ailleurs, de nombreux protocoles de recherche, s’appuyant sur des bilans biologiques et cliniques de stress oxydant, s’attachent à rechercher, chez les malades atteints de pathologies oxydatives, les bénéfices des thérapeutiques antioxydantes.
Les compléments alimentaires antioxydants sont dangereux chez les fumeurs.
Mesure biologique du stress oxydant Mesurer le stress oxydant à l’aide de marqueurs sensibles et spécifiques, et maîtriser l’interprétation de leurs variations sont des enjeux importants en recherche clinique car la mise en évidence d’un stress oxydant accru dans certaines situations pathologiques permet de développer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques. En revanche, réaliser à un instant donné, chez un sujet isolé, un bilan de stress oxydant qui additionne plusieurs biomarqueurs de stress oxydant, pour certains peu informatifs ou analytiquement peu fiables, pour en tirer un score individuel de stress oxydant et en faire la base d’une stratégie de supplémentation antioxydante apparaît des plus contestables. Dans le grand public, pourtant, l’engouement pour ces bilans est grand, malgré leur coût élevé, car ils entretiennent l’espoir d’un contrôle du stress oxydant et celui de sa conséquence, le vieillissement. Les méthodes de mesure des marqueurs biologiques de stress oxydant ont beaucoup progressé et de nombreuses techniques sont désormais validées [49]. Cependant, l’interprétation des résultats est encore difficile car chaque méthode a ses spécificités et ses limites [50], et les valeurs de références pour chacun des paramètres restent souvent mal définies [51]. Récemment, des scores de stress oxydant [52,53] ont été proposés en recherche clinique qui s’appuient sur les résultats combinés de mesure de marqueurs biologiques, ou encore qui prennent en compte les facteurs d’exposition au risque oxydatif [54] ou des marqueurs cliniques [55,56]. Ces nouvelles stratégies d’exploration par combinaison de marqueurs, par la mise au point de nouvelles méthodes analytiques et par la prise en compte de nouveaux biomarqueurs plus pertinents [49] devraient permettre de progresser dans l’évaluation du stress oxydant. À ce jour, le bilan biologique de stress oxydant repose non pas sur la mesure d’un seul mais d’un ensemble de biomarqueurs circulants, dont la signification des variations est encore, pour certains paramètres, incertaine [57,58]. L’interprétation des résultats doit être faite avec beaucoup de prudence car, de plus, ces mesures sanguines, plasmatiques ou urinaires peuvent ne pas refléter la situation au niveau tissulaire et cellulaire [4].
La détermination du statut antioxydant [59] Le respect des conditions de prélèvement et le traitement pré-analytique rigoureux de l’échantillon (traitement, centrifugation, délais de stockage, conditions de congélation et durée de conservation. . .) sont, dans tous les cas, une étape incontournable pour garantir la fiabilité des résultats. La détermination du statut antioxydant comprend la mesure des taux plasmatiques de vitamines E (alpha et gamma tocophérols) et C, de caroténoïdes (alpha et bêta carotène, lutéine, lycopène, zéaxanthine), d’oligoéléments antioxydants (Zn, Se, Mn, Cu), la mesure des défenses endogènes de l’organisme (glutathion oxydé et réduit, groupes
234 SH), des enzymes antioxydantes métallo-dépendantes (CuZnSOD et Mn SOD, Se-GPx, catalase, glutathion réductase), ainsi que l’estimation de la capacité antioxydante totale du plasma. Ce dernier test, très utilisé comme un index du pouvoir antioxydant des défenses non enzymatiques du plasma, est particulièrement controversé, car il reflèterait, en fait, l’activité antioxydante de l’acide urique [60].
La mesure des marqueurs d’oxydation des cibles biologiques [61] Les paramètres qui sont le plus souvent étudiés et cités sont : • pour les lipides, la mesure des concentrations plasmatiques en hydropéroxydes et en aldéhydes (thiobarbituric acid reactant substances [TBAR], MDA) et celle des métabolites terminaux plasmatiques ou urinaires de l’acide arachidonique (isoprostanes), celle des oxystérols et de l’oxydabilité des lipoprotéines de basse densité ; • pour les protéines, la mesure des protéines carbonylées plasmatiques et celle des produits de glycation avancés ; • pour les acides nucléiques, l’estimation des dommages oxydatifs par le test des comètes, et la mesure des bases oxydées de l’ADN, le plus souvent la 8-hydroxy-2 désoxyguaninosine (8-OHdG).
À RETENIR Les « bilans » de stress oxydant en routine sont d’interprétation difficile, non recommandés et inutiles.
A.-M. Roussel rapportées par la littérature ou traitées dans le laboratoire réalisant le bilan. Or, contrairement aux grandes constantes biologiques du plasma (glycémie, cholestérol, triglycérides, etc.), les normes physiologiques des marqueurs de stress antioxydant mesurés sont encore souvent mal définies. Pour les antioxydants exogènes, vitamines et oligoéléments, des valeurs seuils de déficits biologiques sont connues depuis longtemps. Il est toutefois délicat, sauf valeur très basse signifiant une carence avérée, de conclure à un stress oxydant élevé chez un individu, sur la base d’un taux plasmatique modérément abaissé de micronutriments antioxydants car ces valeurs plasmatiques sont sensibles à de nombreux facteurs, dont, pour les vitamines, les apports nutritionnels des jours précédents la prise de sang. Pour d’autres marqueurs tels que les TBAR, les groupes thiols, les isoprostanes, le glutathion, qui est particulièrement labile, ou le ferric reducing activity of plasma (FRAP), les valeurs seuil indiquant un stress oxydant accru ne sont pas encore établies, et seules des valeurs usuelles, les plus fréquemment rencontrées chez l’homme, sont disponibles. Compte tenu des variabilités individuelles et des nombreux facteurs influenc ¸ant le stress oxydant (âge, état nutritionnel, IMC, sexe, facteurs environnementaux), ces valeurs fluctuent, pour une même méthodologie, souvent du simple au triple, voire plus. Ainsi, comment interpréter un rapport individuel GSH/GSSG dont la valeur de référence annoncée varie de 156 à 705 [62] ? Que signifie la mesure isolée de l’activité de systèmes enzymatiques tel que la super oxyde dismutase (SOD) ou la glutathion peroxyde (GPx) dont les valeurs d’activité optimale et la signification des variations restent à définir. La qualité des méthodes et leur validation ne sont pas en cause, mais l’interprétation des résultats individuels pose, de ce fait, de nombreux problèmes.
Limites du bilan biologique de stress oxydant Dans des protocoles rigoureusement et scientifiquement contrôlés, la mesure de biomarqueurs du stress oxydant, adaptés aux objectifs de la recherche et choisis pour leur sensibilité et leur spécificité, est un outil précieux. Le bilan permet alors, par comparaison entre différents groupes, de mettre en évidence des situations de stress oxydant élevé et d’en identifier les facteurs de risque. Dans les études d’intervention, il permet aussi d’estimer l’efficacité potentielle des apports en antioxydants et de mettre en œuvre des stratégies thérapeutiques. Parallèlement, aux nombreuses recherches fondamentales, expérimentales et cliniques qui s’appuient sur la mesure biologique des marqueurs du stress oxydant, des bilans sanguins, largement médiatisés, sont également proposés à titre individuel au grand public. Ils permettraient de prévenir les pathologies et de définir une stratégie personnalisée de supplémentation antioxydante, et donc de lutte contre le vieillissement. Force est de constater qu’un écart manifeste existe entre le message délivré par les chercheurs et les conclusions tirées de ces bilans. En effet, au plan individuel, ces bilans perdent beaucoup de leur intérêt et sont peu informatifs. L’addition et la multiplication des biomarqueurs analysés fournissent des résultats plus quantitatifs que qualitatifs. L’interprétation du bilan individuel ne s’appuie sur aucune comparaison avec un groupe témoin rigoureusement constitué et seules les valeurs de références des laboratoires sont utilisables pour l’interprétation des résultats. Ces valeurs sont les valeurs usuelles, obtenues à partir de l’ensemble des analyses effectuées sur des sujets issus de la population générale et
À RETENIR Les arguments cliniques et quelques examens biologiques simples sont en généralement suffisants pour dépister un risque individuel de stress oxydant accru.
Une alternative au bilan individuel de stress oxydant : le dépistage du risque oxydatif Une autre approche plus simple, pouvant facilement être mise en œuvre par le médecin généraliste, et moins onéreuse pour le patient, permet d’estimer le risque de stress oxydant et de dépister un besoin accru en antioxydants (Tableau 2). Ce dépistage prend en compte plusieurs paramètres : • les facteurs de risque du patient : présence de pathologies oxydatives, antécédents familiaux de diabètes, d’hypertension, de maladies cardiovasculaires, de pathologies oculaires oxydatives et/ou prise en compte de l’appartenance à un groupe à risque de déficit en antioxydants (âge, surpoids, syndrome métabolique. . .) ; • l’interrogatoire alimentaire : consommation insuffisante de fruits, légumes et céréales complètes, consommation excessive d’alcool, de lipides et de sucres d’absorption rapide, erreurs alimentaires ; • l’examen clinique : IMC, tour de taille, hypertension. Ces trois mesures simples méritent une attention
Qui manque d’antioxydants, et comment le savoir ? Tableau 2 L’estimation du stress oxydant : les différentes approches. Recherche des sources de stress antioxydant
Bilan biologique de stress oxydant
Bilan biologique de base Examen clinique Facteurs environnementaux
Estimation des dommages oxydatifs circulants par des marqueurs d’oxydation (lipides, protéines, ADN)
Mise en œuvre simple Outil de dépistage
Méthodologie rigoureuse indispensable Outil de recherche clinique Difficultés d’interprétation des résultats à titre individuel
Estimation des déficits en antioxydants par la mesure des défenses antioxydantes endogènes et exogènes
particulière, car leur corrélation positive avec le stress oxydant est soulignée par de très nombreuses publications ; • le bilan biologique de base : augmentation de la glycémie et de l’insulinémie, triglycérides élevés, C-réactive protéine (CRP) élevée sont autant d’indicateurs d’un état de stress oxydant mal contrôlé. Ces résultats biologiques de routine, marqueurs des principales causes de stress oxydant, indiquent un risque de stress oxydant. L’élévation progressive de la glycémie mérite une attention particulière car plusieurs études ont montré que c’est un marqueur précoce de risque oxydatif [62,63].
Conclusion Les méthodes de mesure des marqueurs biologiques de stress oxydant ont beaucoup progressé et de nombreuses techniques sont désormais validées. Cependant, l’interprétation des résultats est encore difficile car chaque méthode a ses spécificités et ses limites. Mesurer le stress oxydant à l’aide de marqueurs sensibles et spécifiques et maîtriser l’interprétation de leurs variations sont des enjeux importants en recherche clinique car la mise en évidence d’un stress oxydant accru permet de développer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques. Au plan individuel, ces bilans, d’interprétation délicate, perdent beaucoup de leur intérêt et sont peu informatifs sur le besoin réel en antioxydants. L’interrogatoire alimentaire, les signes cliniques facilement détectables tels que obésité abdominale, hypertension, inflammation et les analyses biologiques de routine (glycémie, triglycérides, CRP), marqueurs des principales causes de stress oxydant permet d’estimer le risque de stress oxydant, de dépister un besoin accru en antioxydants et constituent une alternative simple au bilan individuel de stress oxydant.
Conflits d’intérêts Aucun.
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MÉDECINE ET NUTRITION
Qui manque d’antioxydants, et comment le savoir ?夽 Who is deficient in antioxidants, and how to know it? Anne-Marie Roussel a,∗,b a b
U884, Inserm, BP 53X-38041, 38000 Grenoble cedex, France LBFA, université Joseph-Fourier, 38041 Grenoble I, France
Rec ¸u le 7 mai 2009 ; accepté le 20 mai 2009 Disponible sur Internet le 5 aoˆ ut 2009
MOTS CLÉS Stress oxydant ; Déficits en antioxydants ; Biomarqueurs ; Bilans
KEYWORDS Oxidative stress; Antioxidant deficiencies; Oxidative stress profiling; Biomarkers 夽 ∗
Résumé Les antioxydants d’origine alimentaire contribuent à la prévention nutritionnelle de nombreuses pathologies où le stress oxydant est impliqué. Dans la population générale, plusieurs groupes à risque de statut antioxydant déficitaire ont été identifiés. Parmi les principales causes de déficits, on trouve des apports alimentaires bas en antioxydants et l’augmentation de la production radicalaire qui accroît les besoins (sujets en surpoids, insulinorésistance, sujets âgés, fumeurs, ou pathologies comme les diabètes, l’hypertension, les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives, les cancers et les maladies inflammatoires). Mesurer le stress oxydant à l’aide de marqueurs sensibles et spécifiques, et maîtriser la signification de leurs fluctuations sont des enjeux importants en recherche fondamentale, mais également en clinique, car la mise en évidence d’un stress oxydant accru permet de développer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques. En revanche, au plan individuel, ces bilans, complexes et d’interprétation difficile, principalement en l’absence de comparaison avec des valeurs contrôle scientifiquement et rigoureusement établies, perdent beaucoup de leur intérêt et sont peu informatifs sur le besoin réel en antioxydants. L’interrogatoire alimentaire, les signes cliniques facilement détectables tels que l’obésité abdominale, l’hypertension, l’inflammation et les analyses biologiques de routine (glycémie, triglycérides, CRP) des marqueurs biologiques associés aux principales causes de stress oxydant constituent une alternative simple au bilan individuel de stress oxydant et permettent de dépister un besoin accru en antioxydants. © 2009 Société franc ¸aise de nutrition. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Summary Dietary intakes of antioxidants act in preventing oxidative pathologies. Several segments of the general population are at risk of antioxidant deficiencies. Low antioxidant intakes, and higher antioxidant needs related to overweight, insulin resistance, ageing, smoking or oxidative pathologies such as diabetes, cardiovascular diseases, neurodegenerative diseases, cancers are among the leading causes of antioxidant deficiencies. Oxidative status and antioxidant defences are assessed in animal models and human using study rationales strictly scientifically controlled, validated methodologies and evaluation of combined biomarkers. In clinical studies,
Texte issu d’une conférence donnée dans le cadre de la 49e Journée annuelle de nutrition et de diététique à Paris, le 30 janvier 2009. Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected].
0007-9960/$ — see front matter © 2009 Société franc ¸aise de nutrition. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.cnd.2009.05.001
Qui manque d’antioxydants, et comment le savoir ?
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monitoring oxidative stress is of great interest for diagnosis of oxidative pathologies and therapeutically antioxidant strategy. In contrast, in individuals, oxidative stress profile provides little information on the real individual need of antioxidants. The biological relevance and measurement of plasma markers of oxidative stress and antioxidant status in individuals are matter of debate, since there is little consensus concerning the selection of parameters to be determined in defined patients, and, in addition, ranges used as reference values do not actually reflect physiological but usual measured concentrations. Dietary inquiry, clinical signs related to an increased oxidative stress such as abdominal obesity, hypertension, inflammation and routine biological analyses (glycaemia, triglycerides, CRP) as biomarkers of oxidative risk are an easier alternative way to predict an increased need of antioxidants in healthy individuals. © 2009 Société franc ¸aise de nutrition. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Introduction La production des espèces radicalaires de l’oxygène (ERO) et de leurs dérivés est physiologique. Lorsque cette production dépasse les capacités de défenses antioxydantes de l’organisme, cette rupture d’équilibre correspond à l’état dit de « stress oxydant » [1]. Un grand nombre de maladies, parmi lesquelles le cancer, les maladies cardiovasculaires, les diabètes, les maladies neurodégénératives, les maladies inflammatoires aiguës et chroniques, et le déclin du système immunitaire, sont favorisées par le stress oxydant [2]. Si le concept de stress oxydant est clair, la mise en évidence de ce déséquilibre et sa signification sont encore complexes. Les effets délétères du stress oxydant sur des cibles biologiques telles que les lipides membranaires, les acides nucléiques, les protéines ou les sucres sont mesurables, mais comment quantifier l’augmentation du stress oxydant, et où se situe la frontière entre stress oxydant physiologique et pathologique [3] ? La valeur diagnostique des biomarqueurs circulants de stress oxydant n’est pas unanimement reconnue [4]. La probabilité de déséquilibre de l’état redox de la cellule, et le risque de développer l’une de ces pathologies peuvent-ils être diminués en abaissant le niveau d’attaque radicalaire par l’apport nutritionnel ou l’utilisation d’antioxydants ? La place de la nutrition préventive dans ce domaine est fondamentale et les bénéfices d’une alimentation riche en antioxydants ne sont plus à démontrer [5]. Cependant, malgré les campagnes d’éducation nutritionnelle, les apports en antioxydants sont encore insuffisants pour une part importante de la population générale [6], alors que, pour faire face à l’agression radicalaire (âge, surpoids, exposition au soleil ou à la pollution, tabac, alcool, pathologies. . .), nos besoins sont souvent augmentés. Quand décider alors d’une intervention, et comment maîtriser le bon usage des compléments alimentaires antioxydants ? Qui manque d’antioxydants et comment le savoir ?
Groupes à risque de statut déficitaire en antioxydants Dans la population générale, des groupes à risque de déficits d’apports et de statut en antioxydants ont été identifiés parmi lesquels les petits consommateurs de fruits et légumes, les sujets âgés, les fumeurs, les sujets en surpoids et en syndrome métabolique, et les patients souffrant de pathologies oxydatives.
Les sujets à apports en antioxydants alimentaires bas Les antioxydants d’origine alimentaire participent soit directement, soit comme constituants ou précurseurs de défenses endogènes au contrôle du stress oxydant (Fig. 1) [7]. Ainsi, outre les polyphénols, les vitamines E et C, les caroténoïdes et les composés alliacés, ou les élémentstrace (zinc, sélénium, cuivre manganèse) constituants des défenses enzymatiques antioxydantes, d’autres constituants de l’alimentation, comme les vitamines du groupe B, le chrome ou le magnésium, agissent comme des antioxydants indirects via la régulation de l’homocystéinémie (vitamines du groupe B), l’amélioration de la sensibilité à l’insuline (chrome) ou la lutte contre l’inflammation (magnésium). La synthèse du glutathion, un des antioxydants le plus important de l’organisme, dépend fortement de l’apport nutritionnel en aminoacides tels que la cystéine, le glutamate, la glycine, ou la méthionine. Enfin, le coenzyme Q10, synthétisé par l’organisme à partir du mévalonate, peut également être apporté par l’alimentation. Pour certains des micronutriments les plus étudiés, sur la base d’études cliniques d’intervention, des apports optimaux ont été proposés pour une meilleure efficacité biologique (Tableau 1) [8]. L’origine nutritionnelle du stress oxydant est principalement liée à une insuffisance globale des apports alimentaires en fruits, légumes, céréales complètes et à une baisse de la densité nutritionnelle de repas trop riches en graisses saturées et en sucres d’absorption rapide [9]. Les apports alimentaires en antioxydants participent au quotidien à l’équilibre de la balance pro/antioxydants. Le respect des recommandations de consommation de 400 à 600 g de fruits et légumes par jour, et une alimentation équilibrée comportant également céréales complètes, huiles végétales et fruits oléagineux, permettent un apport optimal en antioxydants. Inversement, comme décrit dans l’étude Vitage, la baisse de la consommation journalière de fruits et légumes (254 g versus 472 g) conduit, après trois semaines seulement de déplétion, à une chute significative des taux circulants de vitamines E, C et caroténoïdes, et à une augmentation de la peroxydation lipidique [10], résultat qui souligne la nécessité d’une consommation suffisante journalière d’aliments sources d’antioxydants.
Les sujets âgés Les sujets âgés constituent un groupe à risque important de déficits en antioxydants car le stress oxydant augmente avec l’âge [11]. Au cours du vieillissement, l’augmentation de la
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Figure 1.
A.-M. Roussel
Effets antioxydants des constituants de l’alimentation [7].
production radicalaire est essentiellement due au dysfonctionnement de la mitochondrie [12], à l’insulinorésistance qui s’installe progressivement [13] et à l’augmentation des stocks de fer potentiellement pro-oxydants [14]. Les habitudes alimentaires sont, chez le sujet âgé, un facteur important de modulation du stress oxydant [15]. Chez le sujet sain, autonome, vivant à domicile, la prévalence des déficits de statut en micronutriments antioxydants peut être comparée à celle rencontrée chez des sujets adultes plus jeunes (étude Euronut Seneca) [16], mais des problèmes environnementaux (solitude, niveau de vie, dépression, abus de médicaments) peuvent conduire à une baisse des apports et entraîner des situations fréquentes de subcarences nutritionnelles. Ainsi, à l’entrée dans l’étude Minvitaox, plus de 71 % des sujets âgés de plus de 80 ans présentent un déficit en au moins deux micronutriments antioxydants [17]. À l’origine des déficits interviennent principalement les altérations de l’appétit et du goût, la baisse des apports et de la densité nutritionnelle en micronutriments, et l’alimentation sélective. Les modifications physiologiques du tractus gastro-intestinal, et l’impact des pathologies chroniques, perturbent également l’absorption et la biodisponibilité des micronutriments. Les médications, en particulier les diurétiques, vont ainsi largement interférer avec le statut vitaminique.
Les sujets en surpoids et/ou en syndrome métabolique L’obésité est un facteur de risque indépendant de stress oxydant [18]. L’augmentation de masse grasse, en parti-
Tableau 1
culier intraviscérale, l’insulinorésistance, l’inflammation chronique, les dysfonctionnements endothéliaux et l’hypertension artérielle sont les principaux facteurs d’augmentation du stress oxydant chez les patients en syndrome métabolique [19]. Les bilans biologiques des sujets en surpoids (indice de masse corporelle [IMC] > 25) indiquent un stress oxydant plus élevé que chez les sujets d’IMC inférieur à 25 [20]. Les taux de malondialdéhyde (MDA) plasmatiques ou d’isoprostanes urinaires, marqueurs d’oxydation lipidique, sont plus hauts et positivement corrélés à l’IMC, à l’insulinémie et au tour de taille. Par ailleurs, l’hyperinsulinémie, en relation avec la surcharge graisseuse, contribue au dérèglement du métabolisme des aminoacides méthylés et entraîne une élévation de l’homocystéinémie [21], aggravant le risque oxydatif et celui de maladie cardiovasculaire. Le dysfonctionnement endothélial, qui conduit à des complications vasculaires graves, est lui aussi directement relié au stress oxydant. Chez l’obèse, ce dysfonctionnement est d’autant plus important que l’IMC, qui est lui-même corrélé au stress oxydant, est élevé [22]. Enfin, l’oxydabilité des lipoprotéines de basse densité est, elle aussi, significativement reliée au tour de taille et à l’obésité intraviscérale [23]. Cause ou conséquence de l’augmentation du stress oxydant, le statut antioxydant du sujet obèse est altéré : pouvoir antioxydant total du plasma diminué [24], déficits en zinc [25,26] et taux abaissés de sélénium sérique [27], concentrations plasmatiques basses d’alpha tocophérol, de vitamine C et de caroténoïdes plasmatiques [28,29]. La composition des lipoprotéines de ces patients est également appauvrie en vitamines liposolubles antioxydantes [30].
Estimation des apports quotidiens optimaux en antioxydants [8].
Nutriment antioxydant
Apport usuel
ANC
Apport protecteur expérimental
Apports/concentrations sanguines optimales
Vitamine C Vitamine E  carotènes Sélénium Zinc
60—80 mg 5—10 mg 1,5—3 mg 40 g 7 à 10 mg
110 mg 12 mg ND 50—60 g 10—12 mg
> 100 mg 25—100 mg > 4 mg 10—200 g 15—20 mg
145 mg 25 mg 3,5 mg 100 g 15 mg
ANC : apports nutritionnels conseillés.
Qui manque d’antioxydants, et comment le savoir ?
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Les fumeurs À RETENIR L’augmentation du stress oxydant chez le fumeur [31], due aux attaques générées par les radicaux libres de la fumée de cigarette, à l’inflammation qui en découle et à l’altération de la réactivité vasculaire, s’accompagne d’un statut antioxydant déficitaire [32]. En ce qui concerne les antioxydants d’origine exogène, les concentrations plasmatiques de vitamine C, de bêta carotènes, de sélénium et de zinc (seulement chez les gros fumeurs) sont abaissés alors que ceux de la vitamine A, des vitamines B12 et B6 ne semblent pas affectées [33]. L’utilisation de l’alpha tocophérol est augmentée [34] et sa disparition du plasma est d’autant plus rapide que le statut en vitamine C est bas [35]. Les habitudes alimentaires des fumeurs aggravent les déficits en antioxydants [36]. Malgré des besoins en vitamine C, E, caroténoïdes et folates augmentés, les fumeurs, en général, se nourrissent mal [37]. Ce sont de petits consommateurs de fruits et de légumes, de forts consommateurs de graisses et de viande [38]. Pour tenter de corriger ces déficits d’apports et compte tenu de la relation démontrée entre un statut haut en caroténoïdes et la diminution de l’incidence des cancers [39] ou des maladies cardiovasculaires [40], la complémentation en antioxydants, particulièrement en bêta carotène, a d’abord été considérée comme bénéfique pour le fumeur. Cependant, le risque accru de cancer du poumon chez le fumeur après supplémentation est décrit non seulement par des études d’intervention déjà anciennes [41,42], utilisant des bêta carotènes de synthèse à des doses supra nutritionnelles chez le fumeur, mais aussi dans les conclusions très récentes de l’étude épidémiologique Vital [43], portant sur l’incidence des cancers du poumon chez des consommateurs au long cours de suppléments contenant des bêta carotènes, du rétinol et de la lutéine. De plus, une méta analyse conclut au rôle possible pro-oxydant des bêta carotènes [44]. Enfin, les résultats obtenus dans une sous-population de l’étude Suvimax dénoncent le risque accru de cancer de la peau chez la femme avec l’usage des supplémentations antioxydantes de longue durée, même à des doses nutritionnelles [45]. L’ensemble de ces résultats doit inciter à la prudence, et conduire à préférer, chez le fumeur, l’apport nutritionnel en carotènes naturels à l’usage d’un complément.
Les pathologies oxydatives La liste est longue des pathologies humaines associées au stress oxydant dans lesquelles des déficits d’apports et de statut en antioxydants ont été identifiés [46,47]. On peut citer parmi les patients qui manquent d’antioxydants, les diabétiques, les malades atteints de maladies cardiovasculaires, d’hypertension, d’apnée du sommeil, de cancer, de maladies inflammatoires, de maladies d’Alzheimer ou de Parkinson, de sclérose latérale amyotrophique (SLA) et de sida. Quelques travaux démontrent que certaines situations pathologiques peuvent être partiellement corrigées par des interventions alimentaires, ainsi l’hypertension artérielle dans la DASH Study [48]. Par ailleurs, de nombreux protocoles de recherche, s’appuyant sur des bilans biologiques et cliniques de stress oxydant, s’attachent à rechercher, chez les malades atteints de pathologies oxydatives, les bénéfices des thérapeutiques antioxydantes.
Les compléments alimentaires antioxydants sont dangereux chez les fumeurs.
Mesure biologique du stress oxydant Mesurer le stress oxydant à l’aide de marqueurs sensibles et spécifiques, et maîtriser l’interprétation de leurs variations sont des enjeux importants en recherche clinique car la mise en évidence d’un stress oxydant accru dans certaines situations pathologiques permet de développer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques. En revanche, réaliser à un instant donné, chez un sujet isolé, un bilan de stress oxydant qui additionne plusieurs biomarqueurs de stress oxydant, pour certains peu informatifs ou analytiquement peu fiables, pour en tirer un score individuel de stress oxydant et en faire la base d’une stratégie de supplémentation antioxydante apparaît des plus contestables. Dans le grand public, pourtant, l’engouement pour ces bilans est grand, malgré leur coût élevé, car ils entretiennent l’espoir d’un contrôle du stress oxydant et celui de sa conséquence, le vieillissement. Les méthodes de mesure des marqueurs biologiques de stress oxydant ont beaucoup progressé et de nombreuses techniques sont désormais validées [49]. Cependant, l’interprétation des résultats est encore difficile car chaque méthode a ses spécificités et ses limites [50], et les valeurs de références pour chacun des paramètres restent souvent mal définies [51]. Récemment, des scores de stress oxydant [52,53] ont été proposés en recherche clinique qui s’appuient sur les résultats combinés de mesure de marqueurs biologiques, ou encore qui prennent en compte les facteurs d’exposition au risque oxydatif [54] ou des marqueurs cliniques [55,56]. Ces nouvelles stratégies d’exploration par combinaison de marqueurs, par la mise au point de nouvelles méthodes analytiques et par la prise en compte de nouveaux biomarqueurs plus pertinents [49] devraient permettre de progresser dans l’évaluation du stress oxydant. À ce jour, le bilan biologique de stress oxydant repose non pas sur la mesure d’un seul mais d’un ensemble de biomarqueurs circulants, dont la signification des variations est encore, pour certains paramètres, incertaine [57,58]. L’interprétation des résultats doit être faite avec beaucoup de prudence car, de plus, ces mesures sanguines, plasmatiques ou urinaires peuvent ne pas refléter la situation au niveau tissulaire et cellulaire [4].
La détermination du statut antioxydant [59] Le respect des conditions de prélèvement et le traitement pré-analytique rigoureux de l’échantillon (traitement, centrifugation, délais de stockage, conditions de congélation et durée de conservation. . .) sont, dans tous les cas, une étape incontournable pour garantir la fiabilité des résultats. La détermination du statut antioxydant comprend la mesure des taux plasmatiques de vitamines E (alpha et gamma tocophérols) et C, de caroténoïdes (alpha et bêta carotène, lutéine, lycopène, zéaxanthine), d’oligoéléments antioxydants (Zn, Se, Mn, Cu), la mesure des défenses endogènes de l’organisme (glutathion oxydé et réduit, groupes
234 SH), des enzymes antioxydantes métallo-dépendantes (CuZnSOD et Mn SOD, Se-GPx, catalase, glutathion réductase), ainsi que l’estimation de la capacité antioxydante totale du plasma. Ce dernier test, très utilisé comme un index du pouvoir antioxydant des défenses non enzymatiques du plasma, est particulièrement controversé, car il reflèterait, en fait, l’activité antioxydante de l’acide urique [60].
La mesure des marqueurs d’oxydation des cibles biologiques [61] Les paramètres qui sont le plus souvent étudiés et cités sont : • pour les lipides, la mesure des concentrations plasmatiques en hydropéroxydes et en aldéhydes (thiobarbituric acid reactant substances [TBAR], MDA) et celle des métabolites terminaux plasmatiques ou urinaires de l’acide arachidonique (isoprostanes), celle des oxystérols et de l’oxydabilité des lipoprotéines de basse densité ; • pour les protéines, la mesure des protéines carbonylées plasmatiques et celle des produits de glycation avancés ; • pour les acides nucléiques, l’estimation des dommages oxydatifs par le test des comètes, et la mesure des bases oxydées de l’ADN, le plus souvent la 8-hydroxy-2 désoxyguaninosine (8-OHdG).
À RETENIR Les « bilans » de stress oxydant en routine sont d’interprétation difficile, non recommandés et inutiles.
A.-M. Roussel rapportées par la littérature ou traitées dans le laboratoire réalisant le bilan. Or, contrairement aux grandes constantes biologiques du plasma (glycémie, cholestérol, triglycérides, etc.), les normes physiologiques des marqueurs de stress antioxydant mesurés sont encore souvent mal définies. Pour les antioxydants exogènes, vitamines et oligoéléments, des valeurs seuils de déficits biologiques sont connues depuis longtemps. Il est toutefois délicat, sauf valeur très basse signifiant une carence avérée, de conclure à un stress oxydant élevé chez un individu, sur la base d’un taux plasmatique modérément abaissé de micronutriments antioxydants car ces valeurs plasmatiques sont sensibles à de nombreux facteurs, dont, pour les vitamines, les apports nutritionnels des jours précédents la prise de sang. Pour d’autres marqueurs tels que les TBAR, les groupes thiols, les isoprostanes, le glutathion, qui est particulièrement labile, ou le ferric reducing activity of plasma (FRAP), les valeurs seuil indiquant un stress oxydant accru ne sont pas encore établies, et seules des valeurs usuelles, les plus fréquemment rencontrées chez l’homme, sont disponibles. Compte tenu des variabilités individuelles et des nombreux facteurs influenc ¸ant le stress oxydant (âge, état nutritionnel, IMC, sexe, facteurs environnementaux), ces valeurs fluctuent, pour une même méthodologie, souvent du simple au triple, voire plus. Ainsi, comment interpréter un rapport individuel GSH/GSSG dont la valeur de référence annoncée varie de 156 à 705 [62] ? Que signifie la mesure isolée de l’activité de systèmes enzymatiques tel que la super oxyde dismutase (SOD) ou la glutathion peroxyde (GPx) dont les valeurs d’activité optimale et la signification des variations restent à définir. La qualité des méthodes et leur validation ne sont pas en cause, mais l’interprétation des résultats individuels pose, de ce fait, de nombreux problèmes.
Limites du bilan biologique de stress oxydant Dans des protocoles rigoureusement et scientifiquement contrôlés, la mesure de biomarqueurs du stress oxydant, adaptés aux objectifs de la recherche et choisis pour leur sensibilité et leur spécificité, est un outil précieux. Le bilan permet alors, par comparaison entre différents groupes, de mettre en évidence des situations de stress oxydant élevé et d’en identifier les facteurs de risque. Dans les études d’intervention, il permet aussi d’estimer l’efficacité potentielle des apports en antioxydants et de mettre en œuvre des stratégies thérapeutiques. Parallèlement, aux nombreuses recherches fondamentales, expérimentales et cliniques qui s’appuient sur la mesure biologique des marqueurs du stress oxydant, des bilans sanguins, largement médiatisés, sont également proposés à titre individuel au grand public. Ils permettraient de prévenir les pathologies et de définir une stratégie personnalisée de supplémentation antioxydante, et donc de lutte contre le vieillissement. Force est de constater qu’un écart manifeste existe entre le message délivré par les chercheurs et les conclusions tirées de ces bilans. En effet, au plan individuel, ces bilans perdent beaucoup de leur intérêt et sont peu informatifs. L’addition et la multiplication des biomarqueurs analysés fournissent des résultats plus quantitatifs que qualitatifs. L’interprétation du bilan individuel ne s’appuie sur aucune comparaison avec un groupe témoin rigoureusement constitué et seules les valeurs de références des laboratoires sont utilisables pour l’interprétation des résultats. Ces valeurs sont les valeurs usuelles, obtenues à partir de l’ensemble des analyses effectuées sur des sujets issus de la population générale et
À RETENIR Les arguments cliniques et quelques examens biologiques simples sont en généralement suffisants pour dépister un risque individuel de stress oxydant accru.
Une alternative au bilan individuel de stress oxydant : le dépistage du risque oxydatif Une autre approche plus simple, pouvant facilement être mise en œuvre par le médecin généraliste, et moins onéreuse pour le patient, permet d’estimer le risque de stress oxydant et de dépister un besoin accru en antioxydants (Tableau 2). Ce dépistage prend en compte plusieurs paramètres : • les facteurs de risque du patient : présence de pathologies oxydatives, antécédents familiaux de diabètes, d’hypertension, de maladies cardiovasculaires, de pathologies oculaires oxydatives et/ou prise en compte de l’appartenance à un groupe à risque de déficit en antioxydants (âge, surpoids, syndrome métabolique. . .) ; • l’interrogatoire alimentaire : consommation insuffisante de fruits, légumes et céréales complètes, consommation excessive d’alcool, de lipides et de sucres d’absorption rapide, erreurs alimentaires ; • l’examen clinique : IMC, tour de taille, hypertension. Ces trois mesures simples méritent une attention
Qui manque d’antioxydants, et comment le savoir ? Tableau 2 L’estimation du stress oxydant : les différentes approches. Recherche des sources de stress antioxydant
Bilan biologique de stress oxydant
Bilan biologique de base Examen clinique Facteurs environnementaux
Estimation des dommages oxydatifs circulants par des marqueurs d’oxydation (lipides, protéines, ADN)
Mise en œuvre simple Outil de dépistage
Méthodologie rigoureuse indispensable Outil de recherche clinique Difficultés d’interprétation des résultats à titre individuel
Estimation des déficits en antioxydants par la mesure des défenses antioxydantes endogènes et exogènes
particulière, car leur corrélation positive avec le stress oxydant est soulignée par de très nombreuses publications ; • le bilan biologique de base : augmentation de la glycémie et de l’insulinémie, triglycérides élevés, C-réactive protéine (CRP) élevée sont autant d’indicateurs d’un état de stress oxydant mal contrôlé. Ces résultats biologiques de routine, marqueurs des principales causes de stress oxydant, indiquent un risque de stress oxydant. L’élévation progressive de la glycémie mérite une attention particulière car plusieurs études ont montré que c’est un marqueur précoce de risque oxydatif [62,63].
Conclusion Les méthodes de mesure des marqueurs biologiques de stress oxydant ont beaucoup progressé et de nombreuses techniques sont désormais validées. Cependant, l’interprétation des résultats est encore difficile car chaque méthode a ses spécificités et ses limites. Mesurer le stress oxydant à l’aide de marqueurs sensibles et spécifiques et maîtriser l’interprétation de leurs variations sont des enjeux importants en recherche clinique car la mise en évidence d’un stress oxydant accru permet de développer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques. Au plan individuel, ces bilans, d’interprétation délicate, perdent beaucoup de leur intérêt et sont peu informatifs sur le besoin réel en antioxydants. L’interrogatoire alimentaire, les signes cliniques facilement détectables tels que obésité abdominale, hypertension, inflammation et les analyses biologiques de routine (glycémie, triglycérides, CRP), marqueurs des principales causes de stress oxydant permet d’estimer le risque de stress oxydant, de dépister un besoin accru en antioxydants et constituent une alternative simple au bilan individuel de stress oxydant.
Conflits d’intérêts Aucun.
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