Edulcorants de synthèse: des effets métaboliques indésirables démontrés dans un modèle préclinique
Publié par Isabelle le 12/08/2019 à 14:00
Source: INRA
Des chercheurs de l'Inra, en collaboration avec l'Université d'Adélaïde en Australie, ont étudié les effets sur le métabolisme de l'administration d'un mélange d'édulcorants de synthèse largement répandu: l'acésulfame K-sucralose. Pour la première fois, ils révèlent - chez l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il...) - une augmentation de la consommation de glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est symbolisé par Glc. Il est directement assimilable par l'organisme.) au niveau notamment du cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de...) et du tissu adipeux (Le tissu adipeux (masse grasse)), preuve d'effets indésirables vis-à-vis du métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue...) et de la sensibilité à l'insuline (L'insuline (du latin insula, île) est une hormone peptidique sécrétée par les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas. Elle a, avec le glucagon, un rôle majeur dans la régulation...). Ces travaux ont été publiés le 24 juillet 2019 dans l'European journal of nuclear medicine and molecular imaging.


A gauche: imagerie multimodale d'une coupe de cerveau du porc (Le porc (du latin porcus) qui se dit aussi cochon domestique (Sus scrofa domesticus) ou cochon des villes est un mammifère domestique omnivore de la famille des porcins, ou suidés proche du sanglier avec lequel il peut...) représentant en nuances de gris le scanner (Un scanneur, ou numériseur à balayage est l'équivalent du terme anglais scanner, qui vient du verbe anglais to scan, signifiant « balayer » dans le sens de « parcourir une certaine...) X et en fausses couleurs la captation du glucose par le cerveau au moyen de la tomographie positronique – une méthode d'imagerie nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) quantitative. A droite: représentation en 3 dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est...) des différences de connectivité métabolique des neurones au niveau du cerveau chez les porcs témoins et ceux ayant reçu le mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi appelée mélange....) Acesulfame K Sucralose (figure réalisée à partir d'un atlas développé au sein de l'unité Inra ANI-SCAN). Les taches de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) foncé montrent les activations cérébrales liées à l'administration du mélange d'édulcorants. Les barres avec les points mettent en évidence les différences de connectivité entre plusieurs zones du cerveau.
© Inra

La pandémie (Une pandémie (du grec ancien πᾶν / pãn (tous) et δῆμος / dễmos (peuple)) est une...) d'obésité (L'obésité est l'état d'une personne, ou d'un animal, souffrant d'une hypertrophie de la masse adipeuse, qui se traduit par un excès de poids,...) a conduit au remplacement partiel (Le mot partiel peut être employé comme :) des sucres par des édulcorants de synthèse dans l'alimentation humaine. Ces additifs alimentaires sont utilisés pour leur pouvoir sucrant puissant et plusieurs édulcorants sont actuellement disponibles sur le marché. L'aspartame (L'aspartame est un édulcorant artificiel découvert en 1965. C'est un dipeptide composé de deux acides aminés naturels, l'acide L-aspartique...) est de moins en moins utilisé au profit d'autres substances, comme le mélange acésulfame potassium (Le potassium est un élément chimique, de symbole K (latin : kalium, de l’arabe :...) (K) – sucralose que l'on retrouve dans près de 90 % des boissons "light". S'il est indiscutable que ces édulcorants de synthèse réduisent l'apport calorique, les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) sur leurs effets métaboliques sont insuffisantes, d'autant que ces substances sont soupçonnées d'effets secondaires néfastes, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) particulièrement d'une diminution de la sensibilité à l'insuline pouvant conduire, à terme, à un diabète (Le diabète présente plusieurs formes, qui ont toutes en commun des urines abondantes (polyurie). Le mot « diabète » vient du grec ancien dia-baïno, qui signifie « passer au...) de type II1.

Pour la première fois, des chercheurs de l'Inra et de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) d'Adélaïde ont testé chez l'animal les effets métaboliques du mélange acésulfame K - sucralose. Grâce à de l'imagerie nucléaire quantitative, ils ont pu analyser la consommation de glucose et la sensibilité à l'insuline, et ce au niveau d'organes distincts. En effet, chaque organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une fonction est généralement associée...) (qu'il s'agisse du muscle (Les muscles sont une forme contractile des tissus des animaux. Ils forment l'un des quatre types majeurs de tissus, les autres étant le tissu...), du foie (Le foie est un organe abdominal impair et asymétrique, logé chez l'homme dans l'hypocondre droit, la loge sous-phrénique droite, la partie supérieure du creux...), de l'intestin (L'intestin est la partie du système digestif qui s'étend de la sortie de l'estomac à l'anus. Chez les humains et la plupart des...), du cerveau...) participe à la sensibilité à l'insuline de l'organisme au prorata de deux paramètres: d'une part, son avidité pour le glucose et d'autre part, sa masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) pondérale. C'est pourquoi, il est possible de ne pas observer d'effet métabolique au niveau de l'organisme entier alors même que des modifications profondes surviennent au niveau des organes individuellement.

Ainsi, les scientifiques ont administré, pendant trois mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) à des mini-porcs (modèle animal en recherche médicale (La recherche médicale se divise en recherche fondamentale et clinique.) et nutrition (La nutrition (du latin nutrire : nourrir) désigne les processus par lesquels un être vivant transforme des aliments pour assurer son fonctionnement. La nutrition...) humaine), un mélange d'acésulfame K et de sucralose à une dose identique à celle fournie par la consommation journalière d'environ un demi-litre d'une boisson "light" chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...). A l'issue de ce traitement, l'imagerie nucléaire quantitative révèle que la consommation de glucose et la sensibilité à l'insuline de l'organisme n'a pas été modifiée. En revanche, la consommation de glucose du cerveau, du foie, d'une partie du tube digestif et de la graisse (La graisse est un corps gras se présentant à l'état solide à température ordinaire. Le terme s'oppose aux huiles qui se...) viscérale est quasiment doublée. Au niveau du cerveau, en outre, les liens métaboliques entre la partie frontale du cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) et des structures plus profondes sont accrus, phénomène également observé chez les personnes obèses (prédiabétiques de type II).

Au final, la consommation sur le long terme d'un mélange d'édulcorants à une dose équivalente à celle absorbée quotidiennement par certaines personnes, conduit à des modifications profondes et indésirables du métabolisme du glucose, notamment au niveau cérébral. Sans qu'on puisse expliquer pourquoi à ce stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement sportif.), les phénomènes observés sont les mêmes que ceux qui surviennent au cours de la prise pondérale chez l'obèse.

En considérant que ces substances ont un effet bénéfique vis-à-vis de l'apport calorique, ces nouveaux résultats suggèrent, a minima, la nécessité de conduire des études complémentaires pour évaluer le rapport bénéfice/risque de la consommation de ces additifs.

Note:
(1). Produite par le pancréas (Le pancréas est un organe abdominal, une glande annexée au tube digestif. Il est rétropéritonéal, situé derrière l'estomac,...), l'insuline est l'hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des...) qui régule (Les régules sont des alliages d'étain ou de plomb et d'antimoine.) le taux de glucose dans le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain...). Classiquement, l'augmentation excessive du poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à...) conduit à une perte de la sensibilité à l'insuline (les cellules deviennent moins sensibles à l'hormone – c'est un état pré-diabétique) puis, en fonction de la susceptibilité de la personne, à un diabète de type II.


Référence publication:
Low-calorie sweeteners augment tissue-specific insulin sensitivity in a large animal model of obesity. Charles-Henri Malbert, Michael Horowitz, Richard L. Young. European journal of nuclear medicine and molecular imaging. 24 juillet 2019. https://doi.org/10.1007/s00259-019-04430-4

Contacts:
- Contact scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les...): Charles-Henri Malbert - Unité ANI-SCAN
- Contact presse: Inra service de presse
- Département associé: Alimentation humaine
- Centre associé: Bretagne-Normandie
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