Nutrition et prévention des maladies chroniques (cancers, obésité, diabètes…) : relations alimentation et santé

Que faudrait-il manger pour être et rester en bonne santé ? Est-ce que les régimes végétariens, vegan ou d’exclusion (sans gluten, sans lactose, sans fructose) sont bons pour la santé ? Que pensez-du régime paléolithique ? Comment prévenir des maladies chroniques (diabète de type 2, cancers, diabètes…) ?

Autant de questions complexes auxquelles la nutrition essaye de répondre. Le British Medical Journal (BMJ) a récemment évalué les revues systématiques de la littérature sur des études sur le long terme (épidémiologiques et essais cliniques) et fait un état des lieux sur les recommandations alimentaires et la recherche. Les principaux messages à retenir sont que :

• La prévention des maladies non transmissibles devrait passer par une augmentation de la consommations de fruits et légumes, de produits céréaliers complets, de poisson et par une plus faible consommation de viande transformée et rouge et de boissons sucrées.
• Une consommation élevée de noix, de légumineuses, de produits laitiers fermentés, d’huiles végétales et de café pourrait avoir un bénéfice santé (niveau de preuve plus faible).
• Les études épidémiologiques prospectives et les études d’intervention sont complémentaires avec chacune leurs avantages et limites
• Les prochaines études devraient mieux prendre en compte les erreurs de mesure, la variabilité intra-individuelle, la standardisation des définitions des expositions et l’utilisation d’enquêtes alimentaires répétées

L’OMS, Organisation Mondiale de la Santé souligne également que le tabac, l’alcool et la sédentarité sont des facteurs de risque majeurs liés à toutes les maladies chroniques. Cet article ne se veut pas exhaustif en ce qui concerne les facteurs alimentaires liés ou suspectés être liés à la santé ainsi que les mécanismes biologiques associés.

Pourquoi s’intéresser à la nutrition ?

La nutrition est une science jeune. La première vitamine isolée fut la thiamine (vitamine B1) en 1926 et fut synthétisée en 1936. La vitamine C a été découverte en 1932. Au départ les vitamines avaient été surnommées des « vital amines« .

L’OMS définit la nutrition comme  » l’apport alimentaire répondant aux besoins de l’organisme. Une bonne nutrition – c’est-à-dire un régime adapté et équilibré – et la pratique régulière d’exercice physique sont autant de gages de bonne santé.« 

La nutrition s’intéresse principalement à l’assimilation et la transformation des nutriments, également aux pathologies associées aux carences ou excès nutritionnels. Le but est de préserver l’équilibre et le bon fonctionnement des métabolismes physiologiques du corps humain. Les nutriments sont les composants des aliments. La diététique est une discipline liée à l’alimentation et à ses pratiques avec un sens un peu plus large avec des aspects culturels et sociaux. Ces deux sciences sont bien sûr complémentaires.

Les aliments, le régime alimentaire global et le statut nutritionnel sont des déterminants de la survenue de maladies dites chroniques telles que les cancers, les maladies cardiovasculaires, les diabètes, l’obésité. Ces maladies non transmissibles tendent à être de longue durée et résultent d’une association de facteurs génétiques, physiologiques, environnementaux et comportementaux (« multicausal »). Environ 41 millions de personnes meurent dans le monde de ces pathologies non transmissibles (environ 71% des décès, OMS). Ces facteurs alimentaires sont modulables. D’après le World Cancer Research Fund WCRF, 30 à 50% des cancers pourraient être évités en modifiant son style de vie par l’alimentation mais également en diminuant la pollution environnementale et les infections (comme Helicobacter pylori)

Les maladies cardiovasculaires arrivent en  1^ère cause de décès avec 17,9 millions de morts), suivi des cancers (9 millions) et des maladies respiratoires (3,9 millions). Malheureusement ces maladies chroniques affectent les pays de façon inégale. Les pays en voie de développement sont touchés par une double charge : la dé-nutrition et la malnutrition (dont la sur-nutrition). Les coûts médicaux directes et non médicaux, la perte de revenus sont estimés à 458 milliards de dollars pour les cancers (WCRF).

Dans cette figure ci-dessous, le collectif d’experts scientifiques (GBD 2017 Risk Factors Collaborators) a évalué sur ces 25 dernières années la part attribuable aux morts prématurées dans le monde (années de vie perdues = disability-adjusted life-years (DALYs)) pour différents facteurs de risque. Les facteurs alimentaires arrivent en première ligne avec 10,9 millions de décès attribuables à l’alimentation en 2017 (vs 9 160 000 en 2007) et 255 millions d’années de vie perdues.

Un régime trop riche en sodium (l’OMS recommande 5g de sel par jour max), faible en céréales complètes et en fruits sont les 3 premiers facteurs de mortalités alimentaires.

Les aliments ne doivent pas être réduits aux nutriments

La nutrition s’est longtemps concentré sur les nutriments et ses carences/excès.

Cette approche est en train de changer d’une vision uniquement basée sur les nutriments à une approche multi-dimensionnelle avec le type et la qualité des aliments, les méthodes de transformation alimentaire, les contaminants,  les effets de matrice alimentaire et des interactions entre les nutriments et les profils alimentaires.

Aliments riches en graisses saturées mais effets différents

Par exemple, les produits laitiers et la charcuterie sont tous les deux riches en acides gras saturés mais ils ont des effets opposés sur la santé. Malgré une teneur similaire en graisses, les produits laitiers fermentés contiennent du calcium et du magnésium (ANSES) et des probiotiques alors que la viande transformée contient des teneurs élevées en sel et en conservateurs (Forouhi et al. 2018). La charcuterie est associée à une augmentation du risque de cancer colorectal dans la monographie du Centre International Contre le Cancer (CIRC/IARC).

L’importance de l’effet du régime et du profil alimentaire « diet pattern »

Une autre exemple (Mozaffarian 2016) sur l’importance de la prise en compte des interactions et d’un régime dans sa globalité : l’étude Women’s Health Initiative (WHI, Howard BV 2006) s’est concentrée sur une réduction de la teneur en graisses totales et il n’y a pas eu d’effet sur le long terme sur les risque de maladies cardiovasculaire et de diabète dans cet essai clinique randomisé.

Dans l’étude PREDIMED (Estruch 2013) qui se base  sur un régime de type méditerranéen (encourage la consommation de fruits frais, de légumes, de poissons, de légumineuses, de viande blanche et déconseille la consommation de soda, de viande rouge et de produits sucrés) avec l’accent sur les fruits à coque et l’huile d’olive a identifié une réduction significative de ces 2 pathologies.

L’intérêt d’analyser des profils alimentaires est de prendre en compte les interactions entre les choix alimentaires (une exposition cumulée à plusieurs aliments et facteurs nutritionnels) : les effets synergiques peuvent être plus important que l’effet d’un seul nutriment ou aliment.

La classification NOVA et l’effet de la transformation alimentaire

La classification NOVA développée par une équipe brésilienne se base sur le degré de transformation alimentaire et pas seulement sur des aspects nutritionnels. C’est aussi un exemple d’approche plus global de la nutrition qui permet de prendre en compte les interactions entre facteurs alimentaires et d’autre dimensions (additifs, contaminants de process…) et il y a des différences d’absorption des nutriments et de matrices alimentaires entre les aliments frais/ultra-transformés .

Je vais mentionner un essai randomisé du National Institute of Health (USA) de l’équipe de Kévin Hall qui a testé l’effet d’un régime ultra-transformé vs frais (deux régimes isocaloriques et avec la même répartition de macronutriments) pendant 1 mois chez 20 participants.

Pendant la phase de régime ultra-transformé, les participants ont gagné 0,8 kg et ont perdus 1,1 kg pendant la phase de régime non transformé. J’ai écrit un précédent article plus détaillé ici.

Toutes les études en nutrition/santé ne se valent pas

Les essais cliniques randomisés en double aveugle, appelées études d’intervention sont les études avec un niveau de preuve scientifique le plus élevé. La force de cette étude est de contrôler les facteurs d’exposition.Ce « gold standard » est également utilisé pour identifier des relations causales à la différence des études observationnelles. Les études in vitro (sur des cellules) et in vivo (animales) permettent de mettre en évidence des mécanismes biologiques et d’avoir une première idée d’un lien entre un facteur alimentaire et un effet sur la santé. Une étude de cohorte est une étude observationnelle dans laquelle on compare un groupe exposé (à un régime ou des aliments par exemple) et un groupe non exposé. Ces sujets sont suivis souvent pendant plusieurs années jusqu’à la survenue la survenue de l’évènement recherché (incidence d’un cancer par exemple).

Pour évaluer la qualité d’une étude, il est important d’avoir en tête le concept de médecine fondée sur des preuves (EBM Evidence-Based Medicine), développé  dans les années 80. Cette méthodologie se base sur la formulation d’une question claire et précise clinique, sur une revue de la littérature pertinente avec cette question, sur l’évaluation de la fiabilité et de l’applicabilité des conclusions des articles. Il convient aussi d’évaluer les trois grands biais (les erreurs systématiques) : de sélection (comparabilité des sujets, inclusion ou survie sélective, non réponse…), de mesure (outils de mesure biaisés, perte de mémoire sélective, excès de zèle des enquêteurs…) et le biais de confusion. Les recommandations nationales et internationales de santé publique ne se basent que sur des facteurs de risque ou protecteurs avec un niveau de preuve élevé.

Cependant les essais cliniques en nutrition sont difficiles à mettre en place et coûteux :

• un premier challenge est d’identifier un facteur alimentaire ou régime contrôle vs le régime testé ainsi que « l’intensité du traitement » (quelle quantité donne-t-on ?)
• l’impossibilité d’effectuer un régime en double aveugle (cacher la nourriture ingérée). Il y a donc également un biais d’attente de bénéfice dans le groupe testé par rapport au groupe contrôle. Il y a aussi des problèmes d’adhérence au régime.
• le recrutement des participants pour de études à long terme comporte un taux d’abandon élevé. Les études sur plusieurs mois sont coûteuses.

Liens entre maladies chroniques et facteurs alimentaires

L’apport énergétique est généralement constant chez les individus et les changements d’habitudes alimentaires sont généralement caractérisées par des effets de substitution (par exemple remplacer des biscuits sucrés par une pomme ou une banane). Les enquêtes alimentaires (par questionnaires, interview, carnets) ou les enquêtes des budgets des ménages (les achats ou les dépenses en supermarché par exemple) ou des mesures directes de paramètres physiologiques permettent d’évaluer les apports alimentaires. Différentes approches sont possibles selon la question étudiée : souvent des enquêtes alimentaires sont couplées avec une validation par biomarqueurs urinaires ou sanguins.

Le niveau de preuve d’une relation entre un facteur d’exposition et la survenue d’une maladie peut être évalué par la preuve expérimentale, la relation temporelle, la spécificité et la cohérence (mêmes observations dans différentes population), la stabilité de l’association dans le temps et l’espace, la force de l’association, la relation dose-effet, la plausibilité et l’analogie. Ce sont les critères de Bradford Hill.

Quelques facteurs alimentaires individuels

La consommation de céréales complètes est associée avec une diminution du risque de la plupart des maladies chroniques dans les essais cliniques et les études de cohorte prospectives (Pol 2013, Hollænder 2015, Marventano 20117). Les graines de céréales complètes contiennent une enveloppe externe (le son), l’amande (l’endosperme, riche en amidon) et le germe (riche en graisses et protéines). Les produits complets sont également riches en fibres. Cette différence de matrice alimentaire pourrait jouer sur la glycémie postprandiale (après le repas). Les céréales raffinées ne contiennent que les féculents de l’endosperme.

A l’inverse, une consommation excessive de viande rouge (probablement cancérigène) et de charcuterie (cancérigène pour l’Homme) pourrait associé à un développement de cancer colorectal (CIRC, Centre International de Recherche contre le Cancer). La charcuterie est catégorisée dans la même classe que le tabac ou l’amiante mais cela ne signifie pas pour autant qu’ils sont tous aussi dangereux. Les classifications du CIRC décrivent la force des données scientifiques sur un agent comme étant une cause de cancer, mais n’évaluent pas le niveau du risque. La viande peut également contenir des composés chimiques qui se forment au cours de la transformation ou de la cuisson de la viande

Les fruits et légumes frais entiers (riches en vitamines, éléments minéraux, fibres) seraient des facteurs protecteurs des maladies cardiovasculaires et du cancer mais pas du diabète de type 2. Cependant, les jus de fruits pourraient avoir un effet négatif en cas de consommation excessive. Plusieurs études prospectives (Bazzano 2008, Muraki 2013, Du 2017) ont identifié une association statistique avec le développement de diabète de type 2. La revue de la littérature récente de Crowe-White (2016) estime que les jus de fruits ne contribuent pas à l’obésité chez les enfants. Néanmoins, il est important de signaler qu’un des auteurs de cette étude a déjà reçu des financements de la Juice Product Association.

Le rôle des produits laitiers fermentés n’est pas clair ni homogène. Il pourrait avoir un effet protecteur sur les maladies cardiovasculaires et le cancer colorectal (Schulze 2018).

Les boissons sucrées seraient associées avec un risque accru de maladies cardiovasculaires et de diabète de type 2 alors que boire 3 à 5 tasses de café par jour pourrait avoir un effet protecteur sur ces 2 maladies (Schulze 2018). Des études prospectives de haute qualité ont identifié des associations entre la consommation de boissons sucrées et l’apport énergétique et le poids. Les essais cliniques ont également montré que l’élimination des boissons sucrées est associée à une diminution de poids (Vartanian 2007, Malik  2013, 2015) . Cette « liste » des facteurs alimentaires susceptibles d’avoir un effet sur la santé n’est pas du tout exhaustive.

Les régimes alimentaires (Schulze 2018)

Les régimes méditerranéens et DASH

Seul le régime méditerranéen a un niveau de preuves scientifiques élevés. Il a été étudié en études observationnelles et en étude d’intervention (RTC) avec une cohérence dans les résutats pour un bénéfice santé.

Les études de cohorte prospectives ont identifié une diminution du risque des maladies cardiovasculaires de diabète et de cancer avec un régime méditerranéen. L’essai clinique PREDIMED avec un suivi moyen de 4,8 ans et 7 447 participants espagnols (55-80 ans) a également identifié une diminution de –30% de maladies cardiovasculaires dans le groupe d’intervention (Estruch et al. 2013). Le régime méditerranéen peut se définir par une consommation élevée de fruits, fruits à coque, graines, de légumes de poissons, de légumineuses et de céréales tout en limitant les apports en viande et produits laitiers. La source de matière grasse est principalement l’huile d’olive. La consommation d’alcool est modérée.

Update: l’étude PREDIMED, la plus grande étude randomisée en faveur du régime méditerranéen a été rétractée ce 21 Juin 2018 et republiée dans le NEJM. 14% des participants n’ont pas été bien randomisés. Cependant, l’association statistique identifiant une réduction du risque reste présente mais n’est plus causale et a été affaiblie à cause de cette mauvaise randomisation : https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc1806491

Le régime DASH (Dietary Approaches to stop Hypertension trial) est utilisé pour prévenir de l’hypertension. Ce régime est riche en fruits et en légumes, en produits laitiers à faible teneur en matières grasses, et surtout faible en acides gras saturés, en matières grasses totales et en cholestérol. Il limite également la consommation de confiseries, gâteaux et sodas. Il est également associé avec un risque plus faible de maladies coronariennes, de cancer et de diabète de type 2.

Pour les autres régimes populaires, il manque des fois tout simplement des études humaines et tout particulièrement sur le long terme. Le niveau de preuve n’est pas homogène.

Faible niveau de preuves pour tous les autres régimes, pas assez étudiés

Régimes végétariens et vegan

Les régimes végétariens ont été associées avec un risque plus faible de diabètes, de cancers et de maladies cardiovasculaires dans les études prospectives. Les régimes vegan (sans produits d’origine animale) ont été très peu étudiés. L’exclusion des produits animaux ne résulte pas nécessairement en apports plus élevés d’aliments sains d’origine végétale. Par ailleurs, un régime entièrement végétal basé sur des sucres raffinés et des aliments ultra-transformés peut potentiellement être néfaste. Une étude de l’Université Harvard (Satija 2017) a constaté qu’une alimentation basée sur des produits d’origine végétale frais, bruts ou peu transformés diminuerait le risque de maladies cardiovasculaires. A l’inverse, cette alimentation végétarienne serait néfaste si les produits sont trop transformés.

Régimes paléo, Atkins, sans gluten et autres

Aucune revue systématique de la littérature sur le long terme n’a été identifiée pour les régimes paléolithiques, Atkins, Zone, Ornish, South Beach ou sans gluten.

Des études récentes prospectives ont rapporté qu’un régime faible en gluten parmi des individus sans maladie cœliaque pourrait être associé à un risque accru de maladies cardiovasculaires.  Cela pourrait être expliqué par une moindre consommation de produits céréaliers complets dans le cadre d’un régime sans gluten. Cette étude d’Harvard (Lebwohl 2017) avec un suivi de 26 ans avec 64 714 femmes et 45 303 hommes a identifié un risque significatif réduit de maladies cardiovasculaire avec une consommation de gluten après prise en compte des céréales raffinées (RR=0.85 [0.77 ; 0.93]). J’ai écrit une analyse sur les régimes paléo ici.

Régimes amaigrissants

L’ANSES met également en garde contre les régimes amaigrissants effectués sans suivi par un professionnel de santé (médecin ou diététicien). Leur expertise collective souligne des effets néfastes, notamment pour les os, le cœur et les reins, ainsi que des perturbations psychologiques, notamment des troubles sévères du comportement alimentaire (anorexie, boulimie, ….). par ailleurs, les pratiques d’exclusion ou de privatisation se terminent souvent en reprise de poids, selon l’effet yoyo.

Les Futures pistes en nutrition

Les futures pistes de la recherche en nutrition portent sur les pré- et probiotiques, les aliments fermentés, le microbiote intestinale, la métabolomique (analyse des métabolites produits par une cellule, un tissu ou un organisme), la nutrigénomique (les disparités de réponses à certains régimes alimentaires selon le génotype de l’individu) et les composés bioactifs (composé phénoliques, acides gras.

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Sources :

Schulze et al. Food based dietary patterns and chronic disease prevention. Food based dietary patterns and chronic disease prevention. BMJ 2018;361:k2396

Mozaffarian D. Dietary and Policy Priorities for Cardiovascular Disease, Diabetes, and Obesity: A Comprehensive Review. Circulation. 2016 Jan 12;133(2):187-225.

Ludwig et al. Dietary carbohydrates: role of quality and quantity in chronic disease. BMJ 2018, 361:k2340

Muraki et al. Fruit consumption and risk of type 2 diabetes: results from three prospective longitudinal cohort studies. BMJ 2013;347:f5001

Vartanian LR, Schwartz MB, Brownell KD. Effects of soft drink consumption on nutrition and health:  a systematic review and meta-analysis. Am J Public Health 2007;97:667-75. doi:10.2105/ AJPH.2005.083782

Malik VS, Hu FB. Fructose and Cardiometabolic Health: What the Evidence From Sugar-Sweetened Beverages Tells Us. J Am Coll Cardiol 2015;66: 1615-24. doi:10.1016/j.jacc.2015.08.025

Malik VS, Pan A, Willett WC, Hu FB. Sugar-sweetened beverages and weight gain in children and adults:  a systematic review and meta-analysis. Am J Clin Nutr 2013;98:1084-102. doi:10.3945/ ajcn.113.058362

Hollænder PL, Ross AB, Kristensen M. Whole-grain and blood lipid changes in apparently healthy adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled studies. Am J Clin Nutr 2015;102:556-72. doi:10.3945/ajcn.115.109165 56

Marventano S, Vetrani C, Vitale M, Godos J, Riccardi G, Grosso G. Whole grain intake and glycaemic control inhealthy subjects: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Nutrients 2017;9:E769. doi:10.3390/ nu9070769 57

Pol K, Christensen R, Bartels EM, Raben A, Tetens I, Kristensen M. Whole grain and body weight changes  in apparently healthy adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled studies. Am J Clin Nutr 2013;98:872-84. doi:10.3945/ajcn.113.064659 58

Aune D, Keum N, Giovannucci E, et al. Whole grain consumption and risk of cardiovascular disease, cancer, and all cause and cause specific mortality: systematic review and dose-response meta-analysis of prospective studies. BMJ  2016;353:i2716.

Avis de l’Anses relatif à la demande d’évaluation des risques liés aux pratiques alimentaires d’amaigrissement »

GBD 2015 Risk Factors Collaborators. Global, regional, and national comparative risk assessment of 79 behavioural, environmental and occupational, and metabolic risks or clusters of risks, 1990–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet, 2016; 388(10053):1659-1724

Lebwohl et al. Long term gluten consumption in adults without celiac disease and risk of coronary heart disease: prospective cohort study. BMJ 2017;357:j1892

Satija A et al. – Healthful and Unhealthful Plant-Based Diets and the Risk of Coronary Heart Disease in U.S. Adults. J Am Coll Cardiol. 2017 Jul 25;70(4):411-422

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