Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'UCLA révèle que les gènes du cerveau peuvent être endommagés par le fructose, entraînant des maladies telles que le diabète, les maladies cardiovasculaires, la maladie d'Alzheimer et le trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité.
Une gamme de maladies - du diabète aux maladies cardiovasculaires, et de la maladie d'Alzheimer au trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention - sont liées à des modifications des gènes dans le cerveau. De nouvelles recherches menées par UCLA life ont révélé que des centaines de ces gènes peuvent être endommagés par le fructose, un sucre courant dans l'alimentation occidentale, d'une manière qui pourrait entraîner ces maladies.
Cependant, les chercheurs ont également découvert une bonne nouvelle :un acide gras oméga-3 connu sous le nom d'acide docosahexaénoïque, ou DHA, semble inverser les changements nocifs produits par le fructose.
« Le DHA ne modifie pas seulement un ou deux gènes; il semble ramener l'ensemble du schéma génétique à la normale, ce qui est remarquable », a déclaré Xia Yang, auteur principal de l'étude et professeur adjoint de biologie intégrative et de physiologie à l'UCLA. "Et nous pouvons voir pourquoi il a un effet si puissant."
Le DHA est naturellement présent dans les membranes de nos cellules cérébrales, mais pas en quantité suffisante pour aider à combattre les maladies.
« Le cerveau et le corps manquent de machinerie pour produire du DHA; cela doit passer par notre alimentation », a déclaré Fernando Gomez-Pinilla, professeur de neurochirurgie et de biologie intégrative et physiologie à l'UCLA, et co-auteur principal de l'article.
Le DHA renforce les synapses dans le cerveau et améliore l'apprentissage et la mémoire. Il est abondant dans le saumon sauvage (mais pas dans le saumon d'élevage) et, dans une moindre mesure, dans d'autres poissons et huiles de poisson, ainsi que dans les noix, les graines de lin et les fruits et légumes, a déclaré Gomez-Pinilla, qui est également membre de Centre de recherche sur les lésions cérébrales de l'UCLA.
Les Américains obtiennent la majeure partie de leur fructose dans les aliments sucrés avec du sirop de maïs à haute teneur en fructose, un édulcorant liquide peu coûteux à base d'amidon de maïs, et de boissons sucrées, de sirops, de miel et de desserts. Le ministère de l'Agriculture estime que les Américains ont consommé en moyenne environ 27 livres de sirop de maïs à haute teneur en fructose en 2014. Le fructose est également présent dans la plupart des aliments pour bébés et dans les fruits, bien que la fibre des fruits ralentisse considérablement l'absorption du sucre par l'organisme. et les fruits contiennent d'autres composants sains qui protègent le cerveau et le corps, a déclaré Yang.
Pour tester les effets du fructose et du DHA, les chercheurs ont entraîné des rats à s'échapper d'un labyrinthe, puis ont réparti au hasard les animaux en trois groupes. Pendant les six semaines suivantes, un groupe de rats a bu de l'eau avec une quantité de fructose qui serait à peu près équivalente à une personne buvant un litre de soda par jour. Le deuxième groupe a reçu de l'eau fructose et une alimentation riche en DHA. Le troisième a reçu de l'eau sans fructose et sans DHA.
Après les six semaines, les rats ont de nouveau été mis dans le labyrinthe. Les animaux qui n'avaient reçu que du fructose naviguaient dans le labyrinthe environ deux fois moins vite que les rats qui ne buvaient que de l'eau, ce qui indique que le régime au fructose avait altéré leur mémoire. Les rats qui avaient reçu du fructose et du DHA, cependant, ont montré des résultats très similaires à ceux qui n'avaient bu que de l'eau, ce qui suggère fortement que le DHA a éliminé les effets nocifs du fructose.
D'autres tests sur les rats ont révélé des différences plus importantes :les rats recevant un régime riche en fructose avaient des taux de glucose sanguin, de triglycérides et d'insuline beaucoup plus élevés que les deux autres groupes. Ces résultats sont significatifs car chez l'homme, une glycémie élevée, des triglycérides et de l'insuline sont liés à l'obésité, au diabète et à de nombreuses autres maladies.
L'équipe de recherche a séquencé plus de 20 000 gènes dans le cerveau des rats et identifié plus de 700 gènes dans l'hypothalamus (le principal centre de contrôle métabolique du cerveau) et plus de 200 gènes dans l'hippocampe (qui aide à réguler l'apprentissage et la mémoire) qui ont été altérés. par le fructose. Les gènes altérés qu'ils ont identifiés, dont la grande majorité sont comparables aux gènes humains, font partie de ceux qui interagissent pour réguler le métabolisme, la communication cellulaire et l'inflammation. Parmi les affections pouvant être causées par des altérations de ces gènes figurent la maladie de Parkinson, la dépression, le trouble bipolaire et d'autres maladies du cerveau, a déclaré Yang, qui est également membre de l'Institute for Quantitative and Computational Biosciences de l'UCLA.
Sur les 900 gènes qu'ils ont identifiés, les chercheurs ont découvert que deux en particulier, appelés Bgn et Fmod, semblent être parmi les premiers gènes du cerveau affectés par le fructose. Une fois ces gènes modifiés, ils peuvent déclencher un effet en cascade qui finit par en modifier des centaines d'autres, a déclaré Yang.
Cela pourrait signifier que Bgn et Fmod seraient des cibles potentielles pour de nouveaux médicaments destinés à traiter des maladies causées par des gènes altérés dans le cerveau, a-t-elle ajouté.
La recherche a également révélé de nouveaux détails sur le mécanisme utilisé par le fructose pour perturber les gènes. Les scientifiques ont découvert que le fructose supprime ou ajoute un groupe biochimique à la cytosine, l'un des quatre nucléotides qui composent l'ADN. (Les autres sont l'adénine, la thymine et la guanine.) Ce type de modification joue un rôle essentiel dans l'activation ou la désactivation des gènes.
La recherche est publiée en ligne dans EBioMedicine, une revue publiée conjointement par Cell et The Lancet. Il s'agit de la première étude génomique de tous les gènes, voies et réseaux de gènes affectés par la consommation de fructose dans les régions du cerveau qui contrôlent le métabolisme et la fonction cérébrale.
Des recherches antérieures menées par Gomez-Pinilla ont révélé que le fructose endommage la communication entre les cellules cérébrales et augmente les molécules toxiques dans le cerveau ; et qu'un régime alimentaire riche en fructose à long terme diminue la capacité du cerveau à apprendre et à mémoriser des informations.
"La nourriture est comme un composé pharmaceutique qui affecte le cerveau", a déclaré Gomez-Pinilla. Il recommande d'éviter les boissons gazeuses sucrées, de réduire les desserts et de consommer généralement moins de sucre et de graisses saturées.
Bien que le DHA semble être très bénéfique, Yang a déclaré que ce n'était pas une solution miracle pour guérir les maladies. Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour déterminer l'étendue de sa capacité à inverser les dommages causés aux gènes humains.
L'auteur principal de l'article est Qingying Meng, un chercheur postdoctoral du laboratoire de Yang. Les autres co-auteurs sont Zhe Ying, un associé de recherche du personnel du laboratoire de Gomez-Pinilla, et des collègues de l'UCLA, des National Institutes of Health et de la Icahn School of Medicine du Mount Sinai à New York.
Les recherches de Yang sont soutenues par les National Institutes of Health (subvention R01DK104363), tout comme celles de Gomez-Pinilla (R01DK104363 et R01NS050465).
Publication :Qingying Meng, et al., "La nutrigénomique systémique révèle des réseaux de gènes cérébraux reliant les troubles métaboliques et cérébraux", EBioMedicine, 2016 ;
doi :10.1016/j.ebiom.2016.04.008
