Journal des troubles nutritionnels et de la thérapie

Abstrait

Congrès sur la nutrition 2015 : les isoformes de vitamine E régulent les maladies allergiques - Joan Cook-Mills - École de médecine de l'Université Northwestern

Joan Cook-Mills

L'asthme résulte d'interactions complexes entre l'environnement et la génétique. Des études cliniques et des modèles animaux d'asthme indiquent que des facteurs alimentaires comme la vitamine E et la vitamine D ont un effet protecteur contre le risque d'asthme. Dans cette revue, nous discutons des fonctions régulatrices opposées des isoformes de tocophérol de la vitamine E et des fonctions régulatrices de la vitamine D dans l'asthme et de la manière dont la variation de la prévalence mondiale de l'asthme peut s'expliquer, au moins en partie, par ces composants alimentaires.

L'asthme est une maladie hétérogène résultant d'interactions complexes de facteurs environnementaux et génétiques. L'Organisation mondiale de la santé a signalé que la prévalence de l'asthme a augmenté dans de nombreux pays depuis 1950, y compris dans des pays ayant des taux élevés, intermédiaires ou faibles d'asthme, en seulement quelques décennies, ce qui suggère un rôle important de l'environnement local. L'augmentation marquée des taux d'asthme sur quelques décennies et les différences de taux entre les pays et dans les populations migrantes suggèrent un rôle important de l'environnement local, comme l'alimentation, dans le développement de l'asthme. Un changement environnemental au cours des 40 dernières années a été une augmentation de l'isoforme d-γ-tocophérol de la vitamine E dans l'alimentation et dans les préparations pour nourrissons. Nous avons récemment démontré que le γ-tocophérol augmente l'inflammation pulmonaire allergique dans un modèle murin d'asthme et nous avons signalé que, chez l'homme, des taux plasmatiques élevés de γ-tocophérol sont associés à une fonction pulmonaire réduite. Il est également suggéré qu'une réduction au fil du temps d'une autre vitamine, la vitamine D, est associée à l'augmentation de l'incidence de l'asthme. Dans cette revue, nous discutons de la régulation de l'asthme par la vitamine D et des effets complexes et potentiellement protecteurs d'isoformes spécifiques de vitamine E sur l'asthme chez l'homme et dans les modèles animaux d'inflammation pulmonaire. Nous examinerons également comment la variation de la prévalence mondiale de l'asthme peut s'expliquer, au moins en partie, par les concentrations plasmatiques de γ-tocophérol spécifiques à chaque pays. Nos études se spécialisent dans la régulation de l'inflammation allergique par les 2 types de vitamine E les plus abondants (d-α-tocophérol et d-γ-tocophérol) dans l'alimentation et les tissus. Nous avons démontré que l'α-tocophérol inhibe et que le γ-tocophérol augmente le recrutement des leucocytes à travers l'endothélium in vitro et l'activation de la protéine kinase Cα des cellules endothéliales pour le recrutement des éosinophiles et des cellules dendritiques pendant l'inflammation allergique. Plus précisément, le γ-tocophérol est un agoniste et l'α-tocophérol est un antagoniste de la PKC. In vivo, la supplémentation en α-tocophérol bloque les réponses pulmonaires allergiques éosinophiles chez les souris adultes et l'α-tocophérol est associé à une meilleure spirométrie pulmonaire chez les adultes humains. Notamment, le γ-tocophérol a la fonction opposée. Chez l'homme, un taux plasmatique de γ-tocophérol 5 fois plus élevé est associé à une spirométrie pulmonaire plus faible chez les adultes à l'âge de 21 ans, ce qui suggère que les isoformes du tocophérol jouent un rôle régulateur dès le début de la vie. Dans les lectures cliniques et les modèles animaux, la progéniture de mères allergiques a une meilleure réactivité au défi allergénique.

Français Les taux plasmatiques humains moyens de γ-tocophérol sont 2 à 5 fois plus élevés aux États-Unis que dans de nombreux pays européens et asiatiques, alors que les taux plasmatiques humains moyens d'α-tocophérol sont relativement similaires dans ces pays. Ce taux 5 fois plus élevé de γ-tocophérol plasmatique humain est similaire à l'augmentation de 5 fois du γ-tocophérol plasmatique chez les souris qui ont augmenté l'inflammation pulmonaire allergique avec l'administration de γ-tocophérol. Les taux plasmatiques humains élevés de γ-tocophérol aux États-Unis sont cohérents avec l'huile de soja, qui est riche en γ-tocophérol, comme huile alimentaire prédominante aux États-Unis. Il a été rapporté que les huiles alimentaires influencent les taux plasmatiques de tocophérol chez les humains. Dans les études avec l'administration d'huile de soja, le γ-tocophérol plasmatique est 2 à 5 fois plus élevé chez les humains et les hamsters. De plus, dans une étude dans laquelle de l'huile d'olive ou de l'huile de soja a été administrée à des nourrissons prématurés 24 heures après la naissance, on a observé une augmentation significative de 1,5 fois de l'alpha-tocophérol plasmatique après une alimentation avec de l'huile d'olive par rapport à une alimentation avec de l'huile de soja, mais malheureusement, le γ-tocophérol n'a pas été signalé. Il est rapporté qu'à mesure que les pays adoptent un mode de vie occidental, les régimes alimentaires changent, y compris une consommation accrue d'huile de soja. Contrairement aux niveaux élevés de γ-tocophérol dans l'huile de soja, le γ-tocophérol est faible dans d'autres huiles telles que l'huile de tournesol, l'huile de carthame et l'huile d'olive qui sont utilisées dans plusieurs pays européens et méditerranéens. Il existe également des différences dans la prévalence de l'asthme entre les groupes raciaux et ethniques . Cependant, les études examinant l'association de la vitamine E avec les résultats cliniques tiennent généralement compte de plusieurs facteurs de confusion connus tels que le sexe, l'âge, l'indice de masse corporelle, la race et le tabagisme. Bien qu'il puisse y avoir d'autres différences concernant l'environnement et la génétique des personnes dans différents pays, les résultats pour les isoformes de tocophérol et l'asthme dans les études cliniques sont cohérents avec les études démontrant les fonctions opposées des isoformes de tocophérol sur le recrutement des leucocytes et l'inflammation allergique chez la souris.

Nous avons rapporté que les résultats des fonctions régulatrices opposées des isoformes de tocophérol dans les modèles animaux peuvent être transposés à la fonction pulmonaire humaine. Nous avons analysé 4 526 adultes aux États-Unis dans la cohorte multicentrique Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) avec des données de spirométrie et d'isoformes de tocophérol disponibles. Dans cette cohorte, il y avait un nombre égal de Noirs et de Blancs et un nombre égal de femmes et d'hommes selon le plan d'étude. Il est intéressant de noter que l'augmentation des concentrations sériques de γ-tocophérol était associée à un VEMS1 ou à une CVF plus faibles, tandis que l'augmentation des concentrations sériques d'α-tocophérol était associée à un VEMS1 ou à une CVF plus élevés. Étant donné que ces deux tocophérols ont des fonctions opposées, nous suggérons que l'analyse des fonctions opposées des isoformes de tocophérol dans les études cliniques devrait inclure des quartiles de tocophérols plasmatiques avec la détermination de l'existence d'une association entre un isoforme de tocophérol et le résultat clinique lorsque la concentration du tocophérol opposé est faible et provoque les effets opposés les moins concurrents. En utilisant cette approche, dans l'analyse de la cohorte CARDIA, nous avons récemment démontré que le γ-tocophérol plasmatique est inversement associé à la fonction pulmonaire (VEMS) et que l'α-tocophérol plasmatique est positivement associé à la fonction pulmonaire (VEMS) chez les non-asthmatiques et les asthmatiques avec des ajustements pour plusieurs facteurs de confusion connus tels que le sexe, l'âge, l'indice de masse corporelle, la race et le tabagisme. Ainsi, il y avait des résultats opposés pour l'association de l'α-tocophérol plasmatique et du γ-tocophérol avec la fonction pulmonaire. Cela est cohérent avec nos études mécanistes pour ces tocophérols dans des modèles animaux.

Nous avons démontré que le développement des réactions allergiques chez la progéniture est inhibé ou augmenté par une supplémentation maternelle en α-tocophérol ou en γ-tocophérol, respectivement. Ces résultats ont des implications pour la supplémentation des mères allergiques en isoformes de tocophérol et pour la croissance des allergies dans les groupes futurs.

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