Jean-Pierre AGARRA présente la lettre de l’IEPP : Syndrome métabolique et diabète de type 2

Syndrome métabolique et diabète de type 2 : Intérêt des micronutriments dans les états d’insulinorésistance

Introduction

La relation entre obésité, en particulier l’obésité abdominale, et l’insulinorésistance est décrite depuis plus de 20 ans (1,2). Cause majeure de stress oxydant et d’inflammation, l’insulinorésistance augmente l’incidence du diabète de type 2 et de ses complications telles que rétinopathies, neuropathies ou glomérulopathies, ainsi que le risque de maladies cardiovasculaires et de troubles cognitifs.

L’insulinorésistance est commune, à des niveaux de sévérité divers, au surpoids, au syndrome métabolique, et au diabète de type 2. Un Français sur trois est en surpoids, et, à un âge donné, les jeunes générations ont un IMC supérieur de 5 à 10 % à celui de leurs aînés. En France, le syndrome métabolique et les troubles métaboliques qui lui sont associés touchent désormais plus de 15 % de la population adulte et plus de 3,5 millions de personnes souffrent de diabète de type 2. Ce chiffre en augmentation annuelle de 5% au cours des deux dernières décennies, est en étroite relation avec l’épidémie d’obésité et de syndrome métabolique qui sont, après les facteurs génétiques, les principaux facteurs de risque de diabète de type 2.

Le diabète de type 2, forme la plus fréquente de diabète, résulte schématiquement d’une résistance à l’insuline et d’une diminution de la capacité de sécrétion de l’insuline par les cellules β des îlots de Langherans (3). Ainsi, avec la résistance à l’insuline des tissus, l’homéostasie glucidique se maintient aux dépens d’une sécrétion d’insuline accrue, cause majeure de stress oxydant. Quand les cellules β ne peuvent plus accroître leur production d’insuline, la glycémie augmente et le stress oxydant et l’inflammation s’installent. A terme, la capacité de sécrétion insulinique s’altère puis s’épuise, nécessitant parfois la mise sous insuline des patients.

Parmi les facteurs environnementaux qui induisent l’insulinorésistance, les facteurs nutritionnels ont une large part, aux cotés du stress émotionnel, du tabagisme et de la sédentarité.

Sur le plan nutritionnel, la stratégie de prévention et/ou de lutte contre l’insulinorésistance aura plusieurs objectifs parallèles :

  • protéger les cellules du pancréas,
  • améliorer la sensibilité à l’insuline et l’utilisation du glucose,
  • diminuer la glucotoxicité, le stress oxydant et l’inflammation.

1- Intérêt des micronutriments et des polyphénols dans les états d’insulinorésistance

 

Certains polyphénols (catéchines, proanthocyanidines), aminoacides (taurine), éléments-trace (Zn, Cr) et antioxydants endogènes (acide lipoïque) ont montré, chez les sujets insulinorésistants, leur efficacité(4, 5).

Il est à souligner que, chez le diabétique, ces supplémentations nutritionnelles sont particulièrement intéressantes pour ralentir les complications oxydatives telles que les neuropathies ou les rétinopathies.

Acide lipoïque et diabète de type 2

L’acide lipoïque, puissant antioxydant cellulaire grâce à sa fonction thiol et au couple redox qu’il forme avec l’acide dihydrolipoïque, a la capacité de piéger les métaux de transition et de régénérer les autres antioxydants tels que le glutathion, la vitamine C et la vitamine E. C’est également un cofacteur essentiel des enzymes mitochondriales impliquées dans la production d’énergie et les métabolismes glucidiques et lipidiques.

Les supplémentations en acide lipoïque sont efficaces dans le syndrome métabolique, le diabète de type 2 et ses complications oxydatives, en particulier les neuropathies diabétiques.

Les essais cliniques rapportent les bénéfices des supplémentations en acide lipoïque chez le diabétique de type 2. La sensibilité périphérique à l’insuline, (mesurée par des clamps euglycémiques hyper insuliniques et par les taux de fructosamine) est améliorée d’environ 25 % par la supplémentation. Le stress oxydant et l’inflammation (baisse du NFκb) sont également diminués après supplémentation d’au moins 4 semaines.

Les mécanismes impliqués (6) (Figures 1 et 2) associent :

  • la protection des cellules β du pancréas;
  • l’activation du signaling de l’insuline, avec augmentation de l’utilisation du glucose et de la sensibilité à l’insuline ;
  • l’activation des PPAR (Peroxisome Proliferator Activated Receptor) α et γ, dont les taux sont abaissés chez le diabétique, et qui régulent l’expression génique des enzymes du métabolisme glucidique et lipidique en particulier dans les adipocytes;
  • et enfin, le stress oxydant étant très élevé dans le diabète de type 2, l’effet antioxydant et anti- inflammatoire (inhibition de NFκb), particulièrement utile pour combattre la progression des neuropathies diabétiques et la baisse de la vitamine C intracellulaire induite par le diabète.

En résumé, dans le diabète de type 2 et le syndrome métabolique, l’acide lipoïque mérite d’être pris en compte, car il contribue à améliorer la sensibilité périphérique à l’insuline, et a montré, dans plusieurs essais cliniques et méta-analyses(7 – 24) son efficacité.

 

 

Taurine et diabète de type 2

La taurine est un acide aminé soufré que l’organisme peut produire à partir des acides aminés méthionine et cystéine, ou que l’alimentation apporte (poissons et fruits de mer). La taurine peut être assimilée à un neuromodulateur dont l’activité est comparable à celle du GABA, car elle diminue la quantité d’adrénaline secrétée par les glandes surrénales. Elle se caractérise également par sa capacité à maintenir l’homéostasie du calcium, à améliorer l’incorporation intracellulaire du magnésium, à réduire l’hyperexcitabilité des cellules soumises au stress, et à exercer un effet anti-inflammatoire et antioxydant. De ce fait, outre son action sur le système nerveux et le fonctionnement cérébral (25), le rôle de la taurine dans la protection de l’endothélium vasculaire (26, 27) et des maladies cardiovasculaires (28) a été également décrit.

Chez le diabétique de type 2, les taux plasmatiques de taurine sont abaissés (29, 30) et une déplétion cellulaire conduisant à un dysfonctionnement mitochondrial semble impliquée dans les complications diabétiques. Dans ce contexte, l’intérêt d’une supplémentation par la taurine a fait l’objet de plusieurs revues et essais cliniques (31, 32, 33, 34), qui rapportent, après supplémentation de sujets insulinorésistants, une augmentation significative de la sensibilité à l’insuline et une baisse de la peroxydation lipidique. Bien qu’un effet protecteur de l’insuline et de son signaling par la taurine soit observé (35, 36), l’hypothèse d’une régulation de la fonction mitochondriale, altérée chez le diabétique, est actuellement la plus séduisante. Cette nouvelle hypothèse tient compte de la présence d’ARNt conjugués à la taurine dans les mitochondries. Comme la conjugaison des ARNt est nécessaire pour une translation normale des protéines mitochondriales encodées, un déficit en taurine diminue l’expression de ces composantes de la chaîne respiratoire. Par conséquent, le flux à travers la chaîne de transport des électrons diminue. La chaîne respiratoire dysfonctionnelle emmagasine des donneurs d’électrons, ce qui détourne les électrons de la chaîne respiratoire vers l’oxygène, générant dans le processus l’anion superoxyde. Dans cette hypothèse, la restauration des taux de taurine par la supplémentation augmenterait les taux d’ARNt conjugués, rétablirait l’activité de la chaîne respiratoire, et augmenterait la synthèse de l’ATP aux dépens de la production d’anion superoxyde (37, 38).

Polyphénols et diabète de type 2

Il est de plus en plus scientifiquement évident que les polyphénols de notre alimentation agissent sur le métabolisme glucidique à de nombreux niveaux et diminuent le risque de syndrome métabolique et de diabète de type 2 (39).

Les mécanismes d’action des polyphénols associent des effets antioxydants à une régulation du système insuline/glucose et à une activation des PPARs (40).

Les sites d’action sont nombreux : inhibition de l’absorption intestinale des sucres, stimulation de la sécrétion d’insuline par les cellules β du pancréas, modulation de la production de glucose par le foie, activation des récepteurs insuliniques et de la captation du glucose par les tissus insulinosensibles, et, enfin, régulation des métabolismes intracellulaires et de l’expression des gènes impliqués. Plusieurs études d’intervention récentes ont mis en lumière les bénéfices des apports de proanthocyanidines de la cannelle, des catéchines du thé, et, très récemment, ceux des polyphénols de la feuille d’olivier chez des sujets en syndrome métabolique ou diabétiques de type 2.

Polyphénols de la feuille d’olivier

Les extraits de feuilles d’olivier, riches en polyphénols, sont utilisés depuis des siècles pour traiter le diabète. Les bénéfices d’un apport d’extrait de feuilles d’olivier (51 mg d’oleuropéïne et de 10 mg d’hydroxy tyrosol) ont été démontrés chez des sujets insulinorésistants en surpoids (41,42). Cette action, très récemment décrite chez l’homme, associe la protection des cellules sécrétoires du pancréas et l’activation de la cascade de l’insuline et de son signaling. Après 12 semaines de traitement, la sensibilité à l’insuline ainsi que la capacité sécrétoire des cellules β du pancréas sont significativement augmentées (Figure 3) (42).

 

Polyphénols de la cannelle

Les composés de la cannelle identifiés comme potentialisateurs de l’insuline sont les proanthocyanidines de type B, potentiellement hypoglycémiants et antioxydants (43, 44, 45). Depuis une décennie, les études d’intervention utilisant la poudre de cannelle ou des extraits aqueux se sont multipliées. Les résultats des dernières études publiées confirment, chez le sujet en surpoids (46), ou pré-diabétique (47) ou diabétique (48), les bénéfices des apports en polyphénols extraits de la cannelle dans le contrôle de la glycémie à jeun ou post-prandiale. Depuis 2011, trois méta-analyses de large envergure concluent à l’intérêt des apports de polyphénols de cannelle (équivalents à 1 g de poudre/j) pour traiter le syndrome métabolique et le diabète de type 2 (49, 50,51).

Polyphénols du thé

Les études épidémiologiques rapportent que la consommation de thé vert réduit significativement le risque de syndrome métabolique et de diabète (52, 53, 54). Impliquées dans cet effet, les catéchines du thé vert, plus particulièrement l’EGCG (épi gallo catéchine gallate), améliorent sensiblement la sensibilité périphérique à l’insuline et, au niveau du pancréas, réduisent les dommages oxydatifs aux cellules β des ilots de Langherans.

Sur modèle animal de syndrome métabolique, les catéchines augmentent l’efficacité de l’insuline, régulent la glycémie, la triglycéridémie, et ont un effet anti-inflammatoire et antioxydant (55). Chez le sujet atteint de syndrome métabolique ou de diabète de type 2, elles améliorent la tolérance au glucose, et augmentent la sensibilité à l’insuline (56).

De plus, en favorisant la dépense énergétique et la combustion des graisses, les catéchines du thé participent à la lutte contre l’obésité abdominale, génératrice de stress oxydant, d’inflammation et de risque de diabète.

2- Éléments Trace et diabète de type 2

Parmi les éléments trace essentiels, le zinc et le chrome sont depuis longtemps identifiés comme des micronutriments essentiels et potentiellement actifs pour combattre les états d’insulinorésistance prédiabétiques (surpoids, obésité, âge, syndrome métabolique) et diabétiques de type 2 (5, 57). En revanche, les supplémentations de longue durée en fer semblent à exclure à la lumière de travaux récents qui dénoncent un risque d’aggravation du syndrome cardiométabolique (58).

Chrome : nouvelles études

L’efficacité du chrome (59 – 64) dans les états d’insulinorésistance a été depuis plus de 20 ans rapportée par de nombreuses études chez l’animal comme chez l’homme. Une méta-analyse en 2013 (59), et plusieurs essais cliniques récents (60, 62, 63, 64), confirment les résultats de ces études antérieures. Le mécanisme d’action du chrome trivalent passe par une modification du signaling de l’insuline (augmentation des activités de l’AMP kinase et de la p38 MAP kinase, phosphorylation du récepteur à l’insuline, liaison à l’insuline, activation de la translocation des GLUT et de la captation du glucose, augmentation du nombre de récepteurs à l’insuline) (65). Les effets biologiques positifs s’observent sur la glycémie à jeun et post prandiale, l’insulinémie à jeun, l’HbA1c, et les paramètres du bilan lipidique (TG, cholestérol total et HDL Chol).

Egalement et intéressant dans le syndrome métabolique, il a été montré que le picolinate de chrome, administré 8 semaines à des femmes en surpoids, réduisait très significativement leur grignotage entre les repas et favorisait la satiété (66).

La dose utile de chrome trivalent varie, selon la sévérité de l’insulinorésistance, de 200 à 1000 µg/j, administrée sous forme de picolinate, forme plus bio disponible que le chlorure. Dans le diabète de type 2 et le syndrome métabolique, la dose optimale est de 1000 µg/j sous forme de picolinate, alors que, dans les états d’insulinorésistance plus modérés (ménopause, sujet âgé, surpoids), 200 à 500 µg/j suffisent généralement.

Zinc

Plusieurs fonctions du zinc sont impliquées dans son action insulino protectrice. Il est (i) nécessaire au stockage et à la sécrétion d’insuline, (ii) c’est un puissant antioxydant, direct dans la réaction de Fenton et la régulation de la NADPH oxydase, ou indirect via la superoxyde dismutase (SOD) ou l’induction des synthèses de métallothionéines. Enfin, (iii) il a un important effet insuline-like en activant les kinases impliquées dans le signaling de l’insuline et les phosphorylations nécessaires à l’efficacité de l’insuline (67).

Les déficits en zinc et les altérations de l’homéostasie de cet élément trace essentiel sont associés à plusieurs pathologies chroniques, dont le syndrome métabolique, le diabète et ses complications, en particulier les rétinopathies. Des taux de zinc plasmatiques bas, fréquemment observés dans le syndrome métabolique, augmentent le risque de pré diabète et d’insulinorésistance (68).

La supplémentation (20 mg/j) de patients diabétiques ou en syndrome métabolique (méta-analyse sur 3978 sujets) conduit à une baisse significative de la glycémie à jeun (69). Cette dernière méta-analyse confirme une méta-analyse antérieure (70), qui rapportait également les bénéfices de la supplémentation en zinc sur le contrôle glycémique et sur le bilan lipidique.

3- Vitamines et diabète de type 2

Le statut vitaminique est altéré dans le syndrome métabolique et le diabète de type 2. Les déficits en vitamines C, E, B9 et B12 sont décrits dans le syndrome métabolique et le diabète de type 2. Ces déficits aggravent le stress oxydant, l’inflammation et contribuent aux complications oxydatives, en particulier cardiovasculaires. Une supplémentation polyvitaminique associée aux autres micronutriments s’avère, de ce fait, incontournable.

Une attention particulière doit être portée aux apports en vitamine D car plusieurs travaux récents décrivent un lien entre déficits en vitamine D, insulinorésistance et diabètes de type 2 (71,72).

 4- Conclusions

Des données récentes, obtenues à partir d’études d’intervention chez l’homme, permettent d’envisager dans le combat contre l’insulinorésistance et ses conséquences une approche nutritionnelle impliquant des composés tels que certains polyphénols, micronutriments ou aminoacides.

Les mécanismes d’action sont complexes, et allient la protection du pancréas et des cellules insulinosécrétoires, la potentialisation de l’insuline et de son signaling, la régulation de l’homéostasie glucidique et lipidique, l’effet anti-inflammatoire et antioxydant, ainsi que l’activation des fonctions mitochondriales (Figures 4, 5).

Ainsi, les polyphénols (catéchines, proanthocyanidines, oleuropéine) issus du thé, de la cannelle et de l’olivier, des aminoacides (taurine), des éléments trace (Zn, Cr), des vitamines antioxydantes (C, E, groupe B) et des antioxydants endogènes (acide lipoïque), ont montré, chez les sujets insulinorésistants, leur efficacité (Figures 6, 7).

 

 

 

 

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Jean-Pierre Agarra

Jean-Pierre Agarra

Jean-Pierre Agarra est le Président Directeur Général de Therascience. L’entreprise Monégasque est leader sur le marché de la Physionutrition. Diplômé en 1991 par l’université de Marseille comme médecin généraliste, il obtient ensuite un diplôme universitaire d’Expertise médicale en 1992, Jean-Pierre Agarra exerce en tant que médecin généraliste de 1991 à 1994 avant de se spécialiser en Médecine esthétique et nutrition.