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Selon des chercheurs de l'Université du Colorado Anschutz Medical Campus, un ancien instinct de recherche de nourriture, alimenté par la production de fructose dans le cerveau, pourrait fournir des indices sur le développement et le traitement éventuel de la maladie d'Alzheimer (MA).

L'étude, publiée récemment dans The American Journal of Clinical Nutrition, offre une nouvelle façon d'envisager une maladie mortelle caractérisée par une accumulation anormale de protéines dans le cerveau qui érode lentement la mémoire et la cognition.

"Nous démontrons que la maladie d'Alzheimer est liée à l'alimentation", a déclaré l'auteur principal de l'étude, le docteur Richard Johnson, professeur à la faculté de médecine de l'université du Colorado, spécialisé dans les maladies rénales et l'hypertension. Parmi les co-auteurs de l'étude figure Maria Nagel, MD, professeur de recherche en neurologie à la faculté de médecine de l'université du Colorado.

Johnson et son équipe suggèrent que la MA est une adaptation néfaste d'une voie de survie évolutive utilisée chez les animaux et nos lointains ancêtres en période de pénurie.

"L'un des principes de base de la vie est d'assurer une quantité suffisante de nourriture, d'eau et d'oxygène pour survivre", indique l'étude. "Une grande partie de l'attention s'est concentrée sur les réponses de survie aiguës à l'hypoxie et à la famine. Cependant, la nature a développé un moyen astucieux de protéger les animaux avant que la crise ne se produise réellement."

Lorsqu'ils étaient menacés de famine, les premiers humains ont développé une réponse de survie qui les a poussés à chercher de la nourriture. Or, la recherche de nourriture n'est efficace que si le métabolisme est inhibé dans diverses parties du cerveau. La recherche de nourriture exige de la concentration, une évaluation rapide, de l'impulsivité, un comportement exploratoire et une prise de risque. Elle est renforcée par le blocage de tout ce qui peut l'entraver, comme les souvenirs récents et l'attention portée au temps. Le fructose, une sorte de sucre, contribue à atténuer ces centres, ce qui permet de se concentrer davantage sur la recherche de nourriture.

En fait, les chercheurs ont découvert que l'ensemble de la réaction de recherche de nourriture était déclenchée par le métabolisme du fructose, qu'il soit consommé ou produit par l'organisme. Le métabolisme du fructose et de son sous-produit, l'acide urique intracellulaire, était essentiel à la survie des humains et des animaux.

Les chercheurs ont noté que le fructose réduit le flux sanguin dans le cortex cérébral impliqué dans la maîtrise de soi, ainsi que dans l'hippocampe et le thalamus. Parallèlement, le flux sanguin augmente autour du cortex visuel associé à la récompense alimentaire. Tout cela a stimulé la réponse de recherche de nourriture.

"Nous pensons qu'initialement, la réduction du métabolisme cérébral liée au fructose dans ces régions était réversible et devait être bénéfique", a déclaré Johnson. "Mais la réduction chronique et persistante du métabolisme cérébral induite par la récurrence du fructose entraîne une atrophie progressive du cerveau et une perte de neurones avec toutes les caractéristiques de la MA."

Johnson soupçonne que la réaction de survie, ce qu'il appelle le "commutateur de survie", qui a aidé les anciens humains à traverser les périodes de pénurie, est maintenant bloquée en position "marche" dans une période d'abondance relative. Cela conduit à une surconsommation d'aliments riches en graisses, en sucre et en sel, ce qui entraîne une production excessive de fructose.

Selon l'étude, le fructose produit dans le cerveau peut entraîner une inflammation et, à terme, la maladie d'Alzheimer. Les animaux auxquels on donne du fructose présentent des trous de mémoire, une perte de la capacité à s'orienter dans un labyrinthe et une inflammation des neurones.

"Une étude a révélé que si vous gardez des rats de laboratoire sous fructose suffisamment longtemps, ils obtiennent des protéines tau et bêta-amyloïdes dans le cerveau, les mêmes protéines que celles observées dans la maladie d'Alzheimer", a déclaré Johnson. "On trouve également des taux élevés de fructose dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer".

Johnson soupçonne que la tendance de certains patients atteints de la MA à s'égarer pourrait être un vestige de l'ancienne réaction de recherche de nourriture.

Selon l'étude, des recherches supplémentaires sont nécessaires sur le rôle du fructose et du métabolisme de l'acide urique dans la MA.

"Nous suggérons que des essais alimentaires et pharmacologiques visant à réduire l'exposition au fructose ou à bloquer le métabolisme du fructose soient réalisés pour déterminer s'il existe un bénéfice potentiel dans la prévention, la gestion ou le traitement de cette maladie", a déclaré Johnson.

Les chercheurs travaillent depuis longtemps sur la manière de traiter l'obésité, une affection grave qui peut entraîner de l'hypertension, du diabète, une inflammation chronique et des maladies cardiovasculaires. Des études ont également révélé une forte corrélation entre l'obésité et le cancer - des données récentes montrent que le tabagisme, la consommation d'alcool et l'obésité sont les principales causes de cancer dans le monde.

Le développement des cellules adipeuses, qui sont produites à partir d'un minuscule progéniteur semblable à un fibroblaste, non seulement active les gènes spécifiques des cellules adipeuses, mais les fait également croître en stockant davantage de lipides (adipocytes et tissu adipeux). En fait, le stockage des lipides est la fonction essentielle d'une cellule adipeuse. Mais le stockage d'une trop grande quantité de lipides peut rendre les adipocytes malsains et conduire à l'obésité.

Les défis du ciblage des adipocytes

La possibilité de cibler les cellules graisseuses et de dissocier en toute sécurité la formation de graisses malsaines du métabolisme sain des graisses serait la réponse aux prières de nombreuses personnes. L'un des principaux défis du traitement de l'obésité est que le tissu adipeux, qui n'est pas continu dans le corps mais se trouve par morceaux dans des "dépôts", a été difficile à cibler de manière spécifique, à l'endroit exact.

Il existe deux principaux types de graisse : la graisse viscérale, les tissus internes qui entourent l'estomac, le foie et les intestins, et la graisse sous-cutanée, que l'on trouve sous la peau partout dans le corps. La graisse viscérale donne des bedaines ; la graisse sous-cutanée peut créer des bajoues au menton, de la graisse aux bras, etc. À ce jour, il n'existe aucun moyen de traiter spécifiquement le tissu adipeux viscéral. Et les traitements actuels de la graisse sous-cutanée, comme la liposuccion, sont invasifs et destructeurs.

De nouvelles études utilisent des nanomatériaux cationiques pour cibler la graisse

Deux nouvelles études menées par des chercheurs de Columbia Engineering et du Columbia University Irving Medical Center (CUIMC) pourraient apporter la réponse au ciblage des cellules adipeuses de manière spécifique et saine. Les articles démontrent une nouvelle méthode pour traiter l'obésité en utilisant des nanomatériaux cationiques qui peuvent cibler des zones spécifiques de graisse et inhiber le stockage malsain des cellules graisseuses hypertrophiées. Ces matériaux remodèlent la graisse au lieu de la détruire, comme le fait, par exemple, la liposuccion. Le premier article, publié aujourd'hui par Nature Nanotechnology, porte sur l'adiposité viscérale, ou graisse du ventre. Le second article, publié en ligne le 28 novembre par Biomaterials, porte sur la graisse située sous la peau ainsi que sur l'inflammation chronique associée à l'obésité.

L'équipe de chercheurs, dirigée par Li Qiang, professeur associé de pathologie et de biologie cellulaire au CUIMC, et Kam Leong, professeur de génie biomédical et de biologie des systèmes au CUIMC, a constaté que le tissu adipeux contient de grandes quantités de matrice extracellulaire (MEC) chargée négativement pour retenir les cellules graisseuses. Ils ont pensé que ce réseau d'ECM chargé négativement pourrait constituer une sorte d'autoroute pour les molécules chargées positivement. Ils ont donc pris un nanomatériau chargé positivement, le PAMAM génération 3 (P-G3), et l'ont injecté à des souris obèses. Le P-G3 s'est rapidement répandu dans les tissus et l'équipe était ravie que sa méthode pour cibler spécifiquement la graisse viscérale fonctionne.

Des résultats inattendus

Et puis quelque chose d'intriguant s'est produit : Le P-G3 a désactivé le programme de stockage des lipides dans les cellules adipeuses et les souris ont perdu du poids. Ce résultat était totalement inattendu, étant donné la fonction bien établie du P-G3 dans la neutralisation des agents pathogènes chargés négativement, tels que les débris cellulaires d'ADN/ARN, pour atténuer l'inflammation.

"Notre approche est unique : elle s'écarte des approches pharmacologiques ou chirurgicales", explique Qiang, spécialiste de l'obésité et de la biologie des adipocytes. "Nous avons utilisé une charge cationique pour rajeunir les cellules adipeuses saines, une technique que personne n'a jamais utilisée pour traiter l'obésité. Je pense que cette nouvelle stratégie ouvrira la voie à une réduction plus saine et plus sûre de la graisse."

Le P-G3 favorise la formation de nouvelles cellules graisseuses et inhibe également le stockage malsain des lipides des cellules graisseuses hypertrophiées.

Dans ces deux études, les chercheurs ont découvert que le matériau cationique, le P-G3, pouvait avoir un effet fascinant sur les cellules adipeuses : tout en favorisant la formation de nouvelles cellules adipeuses, il dissocie le stockage des lipides des fonctions ménagères des cellules adipeuses. Et comme il inhibe le stockage malsain des lipides dans les adipocytes hypertrophiés, les souris avaient davantage de petites cellules adipeuses jeunes et métaboliquement saines, comme celles que l'on trouve chez les nouveau-nés et les athlètes. Les chercheurs ont constaté que cette fonction de découplage du P-G3 se vérifie également dans les biopsies de graisse humaine, ce qui signifie qu'il est possible de l'appliquer à l'homme.

"Avec le P-G3, les adipocytes peuvent rester des adipocytes, mais ils ne peuvent pas se développer", a déclaré Leong, un pionnier de l'utilisation des polycations pour éliminer les agents pathogènes. "Nos études mettent en évidence une stratégie inattendue pour traiter l'adiposité viscérale et suggèrent une nouvelle direction d'exploration des nanomatériaux cationiques pour traiter les maladies métaboliques."

De nouvelles applications pour l'administration de médicaments, la thérapie génique et l'esthétique
Maintenant qu'ils peuvent cibler sélectivement la graisse viscérale, Leong et Qiang envisagent plusieurs applications. L'étude Biomaterials démontre une approche simple qui pourrait être utilisée à des fins esthétiques ; comme le Botox, le P-G3 peut être injecté localement dans un dépôt de graisse sous-cutanée spécifique. Les chercheurs, qui ont déposé des brevets, travaillent actuellement à la transformation du P-G3 en divers dérivés afin d'améliorer l'efficacité, la sécurité et la spécificité du dépôt.

Les chercheurs sont particulièrement enthousiastes à l'idée de transformer le P-G3 en une plateforme capable d'administrer des médicaments et des thérapies géniques spécifiquement à un dépôt graisseux donné. Cela pourrait permettre de réorienter de nombreux médicaments qui posent des problèmes de sécurité systémique, comme les thiazolidinediones (TZD), un médicament puissant mais dangereux qui est un puissant modulateur des graisses et qui est utilisé pour traiter le diabète de type 2 - mais il a été associé à une insuffisance cardiaque et est interdit dans plusieurs pays.

"Nous sommes très heureux d'avoir découvert que la charge cationique est le secret du ciblage du tissu adipeux", a déclaré M. Qiang. "Maintenant, nous pouvons réduire la graisse de manière spécifique à un dépôt - où nous voulons - et de manière sûre sans détruire les cellules adipeuses. Il s'agit d'une avancée majeure dans le traitement de l'obésité."

L'utilisation à long terme d'extraits de thé vert à forte dose peut offrir une certaine protection contre le cancer, les maladies cardiovasculaires, l'obésité et le diabète de type 2, mais elle peut aussi créer des lésions hépatiques chez une petite minorité de la population.

Qui est à risque ? Une étude de Rutgers, publiée dans The Journal of Dietary Supplements, fournit le premier indice solide : deux variantes génétiques qui permettent de prédire une partie du risque.

"Apprendre à prédire qui souffrira de dommages au foie est potentiellement important car il y a de plus en plus de preuves que l'extrait de thé vert à haute dose peut avoir des avantages significatifs pour la santé de ceux qui peuvent le prendre en toute sécurité", a déclaré Hamed Samavat, auteur principal de l'étude et professeur adjoint en sciences de la nutrition à la Rutgers School of Health Professions.

À l'aide des données du Minnesota Green Tea Trial, une vaste étude sur l'effet du thé vert sur le cancer du sein, l'équipe de recherche a cherché à savoir si les personnes présentant certaines variations génétiques étaient plus susceptibles que les autres de présenter des signes de stress hépatique après avoir ingéré pendant un an 843 milligrammes par jour de l'antioxydant prédominant du thé vert, une catéchine appelée gallate d'épigallocatéchine (EGCG).

Les chercheurs dirigés par Laura Acosta, alors doctorante, aujourd'hui diplômée, ont sélectionné les deux variations génétiques en question car chacune contrôle la synthèse d'une enzyme qui décompose l'EGCG. Ils ont choisi l'essai sur le thé vert du Minnesota parce qu'il s'agissait d'une étude de grande envergure, bien conçue, portant sur une population unique. L'essai d'un an, contrôlé par placebo, a inclus plus de 1 000 femmes ménopausées et a recueilli des données à 3, 6, 9 et 12 mois.

Une analyse effectuée par les chercheurs a montré que les signes précoces d'atteinte hépatique étaient un peu plus fréquents que la normale chez les femmes présentant une variation du génotype de la catéchol-O-méthyltransférase (COMT) et fortement prédits par une variation du génotype de l'uridine 5'-diphospho-glucuronosyltransférase 1A4 (UGT1A4).

En moyenne, les participants présentant le génotype UGT1A4 à haut risque ont vu l'enzyme qui indique le stress hépatique augmenter de près de 80 % après neuf mois de consommation du supplément de thé vert, tandis que ceux présentant un génotype à faible risque ont vu la même enzyme augmenter de 30 %.

"Nous sommes encore loin de pouvoir prédire qui peut prendre en toute sécurité des extraits de thé vert à forte dose", a déclaré Samavat, qui a noté que le risque de toxicité hépatique est uniquement associé à des niveaux élevés de suppléments de thé vert et non à la consommation de thé vert ou même à la prise de doses plus faibles d'extraits de thé vert. "Les variations de ce seul génotype n'expliquent pas complètement les variations des modifications des enzymes hépatiques parmi les participants à l'étude. L'explication complète comprend probablement un certain nombre de variations génétiques différentes et probablement un certain nombre de facteurs non génétiques."

"Malgré tout", poursuit Samavat, "nous pensons avoir identifié une pièce importante du puzzle et avoir fait un pas vers la prédiction des personnes qui peuvent profiter en toute sécurité des avantages pour la santé que procure l'extrait de thé vert à haute dose."

Quand on pense à des légumes sains, on ne pense pas aux pommes de terre, mais on devrait. Les pommes de terre ont la réputation de faire prendre du poids et d'augmenter le risque de diabète de type 2. Elles se retrouvent souvent sur une liste d'aliments à éviter, en particulier pour les personnes présentant une résistance à l'insuline. Cependant, une nouvelle étude du Pennington Biomedical Research Center, publiée dans le Journal of Medicinal Food, affirme que les pommes de terre n'augmentent pas ce risque, qu'elles sont remplies de nutriments essentiels et qu'elles présentent de nombreux avantages pour la santé.

Candida Rebello, PhD, professeur adjoint au centre de recherche biomédicale Pennington, a été co-investigatrice de l'étude qui a examiné comment un régime comprenant des pommes de terre affecte les principales mesures de santé. Mme Rebello, qui est également diététicienne, a déclaré : "Nous avons démontré que, contrairement à la croyance populaire, les pommes de terre n'ont pas d'effet négatif sur la glycémie. En fait, les personnes qui ont participé à notre étude ont perdu du poids."

"Les gens ont tendance à manger le même poids d'aliments, indépendamment de la teneur en calories, afin de se sentir rassasiés", a expliqué Rebello. "En mangeant des aliments d'un poids plus important mais pauvres en calories, vous pouvez facilement réduire le nombre de calories que vous consommez. L'aspect clé de notre étude est que nous n'avons pas réduit la taille des portions des repas mais que nous avons diminué leur contenu calorique en incluant des pommes de terre. Le repas de chaque participant était adapté à ses besoins caloriques personnalisés, mais en remplaçant une partie de la viande par des pommes de terre, les participants se sont sentis plus rassasiés, plus rapidement, et souvent ils n'ont même pas fini leur repas. En fait, il est possible de perdre du poids sans trop d'efforts."

L'étude a porté sur 36 participants âgés de 18 à 60 ans qui étaient en surpoids, souffraient d'obésité ou de résistance à l'insuline. La résistance à l'insuline désigne un état de santé dans lequel les cellules de l'organisme ne répondent pas bien à l'insuline et le glucose ne pénètre pas dans les cellules pour produire de l'énergie. La résistance à l'insuline est liée à l'obésité, à l'hypertension artérielle, à l'hypercholestérolémie et au diabète de type 2.

Les participants ont été soumis à des régimes alimentaires contrôlés avec précision, composés d'aliments courants largement disponibles, notamment des haricots, des pois et de la viande ou du poisson, ou des pommes de terre blanches avec de la viande ou du poisson. Les deux régimes étaient riches en fruits et légumes et remplaçaient environ 40 % de la consommation typique de viande par des haricots et des pois ou des pommes de terre. Des études antérieures ont montré que la consommation de haricots et de pois améliore la glycémie chez les personnes chez qui un diabète de type 2 vient d'être diagnostiqué. Pour augmenter la teneur en fibres alimentaires des pommes de terre, celles-ci ont été bouillies avec la peau intacte, puis réfrigérées entre 12 et 24 heures. Les pommes de terre ont été incorporées dans les plats principaux du déjeuner et du dîner, tels que le pâté chinois et les crevettes crémeuses aux pommes de terre, et servies avec des accompagnements tels que la purée de pommes de terre, les quartiers de pommes de terre rôtis au four, la salade de pommes de terre et les pommes de terre festonnées avec les entrées du déjeuner et du dîner.

"Nous avons préparé les pommes de terre de manière à maximiser leur teneur en fibres. Lorsque nous avons comparé un régime à base de pommes de terre à un régime à base de haricots et de pois, nous avons constaté qu'ils étaient équivalents en termes de bénéfices pour la santé", a déclaré Rebello. "En général, les gens ne suivent pas un régime qu'ils n'aiment pas ou qui n'est pas assez varié. Les plans de repas offraient une variété de plats, et nous avons montré qu'un plan d'alimentation sain peut comporter des options variées pour les personnes qui s'efforcent de manger sainement. En outre, la pomme de terre est un légume assez peu coûteux à intégrer dans un régime."

John Kirwan, directeur exécutif du Pennington Biomedical Research Center et chercheur principal de l'étude, a déclaré : "L'obésité est une maladie incroyablement complexe à laquelle Pennington Biomedical s'attaque sur trois fronts différents : la recherche qui étudie comment et pourquoi notre corps réagit comme il le fait, la recherche qui étudie les réponses individuelles au régime alimentaire et à l'activité physique, et les discussions au niveau politique et les programmes communautaires qui transforment notre recherche en stratégies que nos communautés locales et mondiales peuvent utiliser pour vivre plus sainement. Ces nouvelles données sur l'impact des pommes de terre sur notre métabolisme constituent un ajout passionnant à l'arsenal de preuves dont nous disposons pour y parvenir."

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Un grand merci à pour son accueil chaleureux et son organisation irréprochable👌
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