Effets de la consommation régulière et conséquente d'agrumes sur la protection vasculaire (AGRUVASC)

Contexte scientifique :

L'artériosclérose est un processus inflammatoire-fibro-prolifératif pathogène chronique des artères de gros et moyen calibre qui se traduit par la formation progressive de plaques fibreuses qui, à leur tour, altèrent le flux sanguin dans les vaisseaux. Ces lésions peuvent soit favoriser une thrombose occlusive de l'artère atteinte (crise cardiaque, accident vasculaire cérébral thrombotique), soit produire une sténose progressive mais incessante de la lumière artérielle. Un certain nombre de dysfonctionnements subtils se produisent aux niveaux cellulaire et moléculaire dans les premiers stades de la progression de la maladie associés à la perte des fonctions homéostatiques cellulaires des cellules endothéliales, des cellules musculaires lisses et des macrophages qui constituent les principaux types de cellules dans l'environnement de l'athérome.

Plusieurs études épidémiologiques ont montré une association négative entre la consommation d'aliments riches en polyphénols (fruits et légumes) et les maladies cardiovasculaires. Cette association s'explique en partie par le fait que les polyphénols interrompent la peroxydation lipidique impliquée dans l'initiation de l'artériosclérose. La contribution des polyphénols à la prévention des MCV pourrait être attribuée à leur capacité antioxydante, leurs propriétés hypolipidémiantes et/ou anti-inflammatoires ainsi qu'à leurs effets sur les voies métaboliques. Parmi les fruits, les agrumes sont des sources intéressantes de polyphénols (flavanones sous forme de glycosides) et de caroténoïdes. Un seul verre de jus d'orange peut contenir entre 40 et 140 mg de flavanones, ce qui peut contribuer de manière significative à l'apport quotidien total en polyphénols pour les grands consommateurs d'agrumes. La preuve clinique d'un rôle de la consommation d'agrumes dans la prévention des maladies cardiovasculaires concerne leur effet hypocholestérolémiant et l'amélioration de certains biomarqueurs du stress oxydatif, mais le rôle protecteur spécifique du phytomicronutriment apporté par ces boissons n'a jamais été considéré. Selon le type d'agrume, les molécules de flavanone sont différentes : hespérétine dans l'orange et la clémentine, naringénine dans le pamplemousse et ériodyctiol dans le citron. Ces molécules ont montré des effets antioxydants et hypolipidémiants. Les agrumes contiennent également divers caroténoïdes, comme la violaxanthine, la lutéine etc… ainsi que la cryptoxanthine qui agit comme pro-vitamine A et a un rôle positif dans la prévention des maladies cardiovasculaires. Les avantages spécifiques pour la santé apportés par ces phytomicronutriments sont inconnus et une étude clinique avec une conception spécifique pour évaluer la contribution des micronutriments d'agrumes n'a pas encore été réalisée. De plus, les polyphénols et les caroténoïdes sont capables d'affecter l'expression de gènes impliqués dans l'athérogenèse. L'interaction entre ces molécules sur les réponses cellulaires est particulièrement intéressante. En fait, ils pourraient interagir dans le réseau antioxydant cellulaire ou affecter directement (de manière synergique ou antagoniste) l'expression des gènes. Les décryptages des mécanismes de régulation du contrôle transcriptionnel de l'expression des gènes semblent un futur axe d'investigation prometteur. Les technologies à haut débit nouvellement développées apportent une contribution significative à la biologie intégrative. Les études sur les phytomicronutriments utilisant l'analyse de la génomique fonctionnelle et l'analyse des phénotypes par métabolisme en sont encore à leurs balbutiements. Des bases de données intégrées sont nécessaires pour comprendre leurs fonctions biologiques. La traduction des découvertes scientifiques fondamentales en nutrition appliquée est un défi croissant.

Contexte social et économique :

Les maladies cardiovasculaires chez l'adulte sont la principale cause de morbidité et de mortalité dans les pays occidentaux. En France, les MCV sont responsables d'environ 170 000 décès par an soit 32% de tous les décès, représentant une dépense publique totale de santé estimée à 7,9%. Les études épidémiologiques montrant un effet protecteur de la consommation de fruits et légumes vis-à-vis de l'incidence des MCV, le Programme National Nutrition Santé mis en place en France recommande une consommation d'au moins 400g de fruits et légumes par jour, soit l'équivalent de 5 fruits crus ou cuits ou légumes. Le présent projet apportera une base solide pour la compréhension des mécanismes moléculaires des effets bénéfiques des polyphénols sur la santé humaine.

Objectifs scientifiques et socio-économiques :

Les objectifs scientifiques sont d'établir clairement les effets de la consommation de phytomicronutriments via le jus d'orange sur les facteurs de risque vasculaire. Cette consommation de jus d'orange s'effectuera dans le cadre d'une alimentation contrôlée traditionnelle française. Cela signifie que le projet porte sur la prévention nutritionnelle d'une des principales causes de décès et de coûts de santé en France. Il s'agit de l'une des sources les plus populaires d'agrumes. Cet objectif sera atteint grâce à une étude clinique interventionnelle. L'objectif final du présent projet est de donner et diffuser des conseils nutritionnels sur la consommation d'agrumes auprès des consommateurs, et de sensibiliser les producteurs de jus de fruits à l'intérêt d'optimiser la teneur de leurs jus en phytomicronutriments.

Originalité et nouveaux concepts :

L'originalité première du présent projet est de se focaliser sur la contribution spécifique de la fraction phyto-micronutriments des agrumes (polyphénols et caroténoïdes) au sein de leur matrice alimentaire naturelle à la protection cardiovasculaire. Une telle approche est suscitée par la réalisation d'une étude randomisée croisée incluant dans son dispositif expérimental une consommation régulière de jus d'orange par rapport à la consommation d'une boisson mimant la composition du jus d'orange. Cette boisson témoin contiendra les principaux nutriments du jus d'orange (glucides, Vit C, Mg++, K+, folates) à l'exception des polyphénols et des caroténoïdes. Il est maintenant bien établi que les MCV sont étroitement associées à la dysfonction endothéliale. Ainsi, la présente étude se concentrera sur l'endothélium en évaluant à la fois les paramètres fonctionnels (FMD) et systémiques (biomarqueurs endothéliaux plasmatiques).

Des paramètres biochimiques sélectionnés sont généralement mesurés dans des études cliniques pour démontrer les effets métaboliques des nutriments étudiés. Cependant, ces approches ne traitent pas correctement la complexité des interactions qui se produisent entre les nutriments ou la multiplicité de leurs cibles biologiques. L'approche métabolique offre la nouvelle opportunité d'étudier l'impact d'aliments complexes sur l'ensemble de la physiologie de l'organisme humain, grâce à l'élucidation de changements métaboliques subtils mais hautement significatifs. Le présent projet mettra en évidence le potentiel de la technologie métabolique pour étudier les effets sur la santé des habitudes alimentaires et diététiques complexes chez les populations vivant en liberté.

La disposition des données sur la biodisponibilité des micronutriments (taux plasmatiques) et les effets biologiques, biochimiques et physiologiques permettra d'établir des études de corrélation entre « effets ingérés-circulants-physiologiques ».