Journal des troubles nutritionnels et de la thérapie

Abstrait

Food Summit 2020 : les baies pour la prévention du cancer - Gary D Stoner - Medical College of Wisconsin

Gary D Stoner

Au cours des deux dernières décennies, de nombreuses recherches ont été menées pour évaluer le potentiel préventif du cancer des baies. Les baies sauvages font partie de l'alimentation humaine depuis plusieurs siècles. Leur utilisation principale est nutritionnelle, bien que certaines variétés soient utilisées à des fins médicinales. Les types de baies les plus importants sur le marché comprennent les membres du genre Vaccinium (myrtille, airelle rouge, canneberge, myrtille), du genre Rubus (mûre, framboise rouge, calotte noire, mûre des marais), du genre Fragaria (fraise) et du genre Sambucus (sureau, sureau rouge). Ces baies contiennent une vaste gamme de composés phytochimiques, dont beaucoup sont potentiellement importants pour la santé humaine. Les composés phytochimiques sont des composés non nutritifs, produits principalement par le métabolisme secondaire, qui protègent la plante des rayons UV, des prédateurs et des parasites, régulent les voies chimiques et fournissent saveur et couleur aux baies. Les composés phytochimiques les plus intéressants des baies sont peut-être les polyphénols, qui confèrent aux baies une grande partie de leur potentiel antioxydant. Les polyphénols peuvent être divisés en acides phénoliques, qui sont constitués d'une structure cyclique aromatique avec au moins un groupe hydroxyle, et les flavonoïdes, qui sont des molécules plus complexes. Les acides phénoliques représentent environ 30 % de l'apport quotidien en polyphénols chez l'homme et les flavonoïdes environ 70 %. Il existe de nombreuses collections d'flavonoïdes qui comprennent les anthocyanidines, les flavanols, les flavonols, les isoflavones, les flavones et les flavonones. Ces groupes diffèrent par le nombre et la distribution des groupes hydroxyles sur la structure chimique de base. Des descriptions plus complètes des classes de composés phytochimiques dans les baies, y compris les flavonoïdes, sont disponibles dans des revues récentes de Seeram et en laboratoire.

 

Les études les plus nombreuses ont porté sur les framboises noires, mais d'autres types de baies comme les fraises, les mûres, les myrtilles, les framboises rouges, l'açaï et d'autres sont également efficaces pour prévenir le cancer. Au départ, une série d'extraits de baies s'est avérée réduire le taux de production de cellules cancéreuses in vitro et/ou stimuler l'apoptose. Le potentiel inhibiteur de ces extraits a souvent été attribué à leur teneur en ellagitanins ou en anthocyanes. Des études précliniques ont confirmé que les poudres de baies lyophilisées étaient efficaces pour éviter le cancer induit par des carcinogènes chimiques dans la cavité buccale, l'œsophage et le côlon des rongeurs, et qu'un extrait riche en anthocyanes inhibait le cancer de la peau induit par les UV chez la souris. Des études mécanistiques ont montré que les baies empêchaient la conversion de lésions pré-malignes dans les tissus des rongeurs en tumeurs malignes en réduisant la prolifération cellulaire, l'inflammation et l'angiogenèse et en stimulant l'apoptose et la différenciation cellulaire. De nombreux gènes associés à toutes ces fonctions cellulaires sont modulés de manière protectrice par les baies. Par exemple, les baies diminuent les niveaux d'expression des gènes des voies de signalisation P13K/Akt, MAPK, ERK ½, AP-1 et mTOR (prolifération), COX-2, iNOS, NF-κB, IL-1β et IL-12 (inflammation), VEGF et HIF-1α (angiogenèse), et augmentent la caspase 3/7 et Bax (apoptose), ainsi que les gènes associés à la kératine et au mucus pour la différenciation squameuse et glandulaire, respectivement. Des études de biofractionnement indiquent que les composés inhibiteurs les plus actifs des baies sont les anthocyanes et les ellagitanins. La fraction fibreuse des baies est également active dans la prévention du cancer chez les rongeurs et des études sont nécessaires pour reconnaître les polysaccharides actifs dans cette fraction. Des essais cliniques sur l'homme indiquent que les préparations de baies lyophilisées provoquent peu ou pas de toxicité chez l'homme lorsqu'elles sont administrées dans l'alimentation à des concentrations aussi élevées que 60 g/jour pendant une période allant jusqu'à neuf mois. L'absorption des anthocyanes et de l'acide ellagique des baies dans le sang est rapide mais minime, c'est-à-dire inférieure à 1 % de la dose contrôlée. Près de 70 % des anthocyanes ordonnées sont métabolisées par les bactéries entériques en acide protocatéchique (PCA) qui a une activité préventive importante contre le cancer. Les préparations à base de framboise noire ont montré qu'elles provoquaient une régression histologique des lésions leucoplasiques orales dans la cavité buccale, des lésions dysplasiques dans l'œsophage et des polypes dans le rectum des patients atteints de polypose adénomateuse familiale. Ces résultats sont très prometteurs et les mécanismes de ces effets seront discutés.

 

Les poudres de fraises, de mûres et de myrtilles sont également testées pour leur capacité à inhiber la tumorigenèse NMBA dans l'œsophage du rat lorsqu'elles sont ajoutées à 5 et 10 % de l'alimentation. Les fraises et les mûres étaient à peu près aussi actives dans la prévention des tumeurs que le BRB. Cependant, les myrtilles étaient inactives. Les fraises et les mûres ont toutes deux réduit la formation d'adduits O-MeGua induits par le NMBA dans l'ADN œsophagien ; alors que les myrtilles n'ont eu aucun effet sur la formation d'adduits. La ou les raisons de l'inactivité des myrtilles sont inconnues. Outre les trois autres types de baies, les myrtilles présentent des niveaux trop faibles d'ellagitanins. De plus, les anthocyanes des myrtilles ont un squelette delphinide alors que les anthocyanes du BRB et des mûres ont un squelette cyanidine et celles des fraises ont à la fois des squelettes pélargonidine et cyanidine. Ces altérations de l'arrangement chimique peuvent être responsables des différentes activités biologiques des types de baies. Un deuxième bio-essai utilisant des myrtilles est actuellement utilisé pour confirmer les résultats précédents et déterminer davantage la base de l'inactivité des myrtilles.

 

Les effets des fraises, des mûres et des myrtilles lyophilisées sur la tumorigenèse œsophagienne induite par le NMBA chez le rat lorsqu'elles sont administrées dans l'alimentation avant, pendant et 712 Partie IV / Autres composants alimentaires bioactifs dans la prévention et/ou le traitement du cancer à l'aide de myrtilles sont actuellement utilisés pour confirmer les résultats précédents et déterminer davantage la base de l'inactivité des myrtilles.

 

La chimioprévention du cancer du poumon s'est révélée difficile, tant chez les rongeurs que chez les humains. Il n'est donc peut-être pas surprenant qu'un régime alimentaire contenant 10 % de fraises lyophilisées se soit avéré inefficace pour réduire les tumeurs pulmonaires chez les souris induites par le 4-(méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK) ou le benzo(a)pyrène (B(a)P). Dans cette étude, les souris de la souche A/J ont reçu le régime à base de fraises une semaine avant le traitement initial par carcinogène et tout au long de l'étude. Le NNK et le B(a)P ont été administrés par voie intrapéritonéale sur une période de 2 semaines à partir de la semaine 2 du bio-essai. À 24 semaines, il n'y avait aucune différence dans l'incidence ou la multiplicité des tumeurs pulmonaires dans aucun des groupes. Les succès obtenus dans la réduction des cancers induits par les carcinogènes dans la cavité buccale, l'œsophage et le côlon, où les composants des baies entrent en contact direct avec les tissus, et l'échec de l'inhibition des tumeurs pulmonaires chez la souris suggèrent que les composants actifs des baies n'atteignent pas les poumons en quantités suffisantes pour provoquer une protection. Cette conclusion est confirmée par des études détaillant que les anthocyanes et les ellagitanins des jus de baies sont mal absorbés chez les rongeurs et que leurs taux plasmatiques diminuent rapidement. Cependant, les effets de protection de la poudre alimentaire de BRB contre le cancer mammaire à médiation œstrogénique chez les rats suggèrent que des quantités adéquates de composés protecteurs atteignent la glande mammaire par voie systémique. Ainsi, les effets protecteurs des poudres alimentaires de baies semblent dépendre de l'organe et du site. En outre, les gains et les expériences de l'application clinique de l'utilisation des baies pour la prévention du cancer seront discutés et des suggestions seront faites pour les essais futurs.

 

Biographie

 

Stoner est professeur de médecine à la division d'hématologie et d'oncologie du Medical College of Wisconsin (MCW), spécialisé dans les domaines de la carcinogenèse chimique et de la chimioprévention du cancer. Il est directeur du programme de carcinogenèse moléculaire et de chimioprévention du nouveau centre de cancérologie. Stoner a rejoint le MCW après près de 20 ans à la faculté de médecine de l'université d'État de l'Ohio, où il a occupé les postes de titulaire de la chaire Lucius Wing en recherche et thérapie contre le cancer, de directeur associé de la recherche fondamentale et de directeur du programme de chimioprévention au centre de cancérologie, ainsi que de président de la division des sciences de la santé environnementale et de doyen associé de la recherche au sein de la faculté de santé publique.

REMARQUE : Ce travail est en partie présenté lors de la 4e Conférence et exposition internationale sur la nutrition, du 26 au 28 octobre 2015, qui s'est tenue à Chicago, dans l'Illinois, aux États-Unis.