126 - Les sciences de la mer au cœur des enjeux environnementaux et de santé publique

Mot de bienvenue de la session 2

Les acides gras oméga-3 (n-3) sont parmi les nutriments les plus étudiés pour leurs effets bénéfiques dans les MCV. Il y a deux grandes catégories. L'acide alpha-linolénique (ALA) qui provient surtout des végétaux. L'acide eicosapentanoïque (EPA) et l'acide docosahexanoïque (DHA) qui proviennent surtout des poissons gras. Mozaffarian et Rimm (2006) ont indiqué qu'une consommation modeste de poisson (1-2 repas/sem.) ou d'EPA+DHA (250-500 mg/j) diminuerait le risque de mortalité coronarienne de 35%, de mort subite de 45% et de mortalité totale de 17%. Toutefois, les résultats d'une récente méta-analyse (Rizos et al. 2012) montrent une réduction plus modeste pour la mortalité cardiaque (9%) avec les n-3, voir non significatif pour la mort subite, l'infarctus du myocarde et la mortalité totale. Des critiques ont été émises à l'égard des essais cliniques incluent dans cette méta-analyse. Il existe encore un manque de données concernant l'efficacité des n-3. En attendant des résultats plus définitifs, que doit-on dire? À ce jour, il n'existe aucune preuve concluante permettant de recommander la supplémentation en n-3 dans la prévention des MCV. Des sociétés savantes comme l'AHA se sont prononcées comme favorable à la supplémentation en n-3 dans la prévention secondaire post-infarctus. Une alimentation riche en poissons gras devrait être la recommandation générale, car le poisson ne fournit pas seulement des n-3, mais peut aussi remplacer les sources de protéines moins bonnes pour la santé.

INTRODUCTION

Les habitudes alimentaires peuvent expliquer la différence d'incidence du cancer de la prostate (CaP) entre les pays asiatiques et occidentaux. Une controverse demeure quant au rôle protecteur des acides-gras oméga-3 (w-3) sur le CaP. Nous présentons ici les premiers résultats d'une étude clinique chez des patients atteints d'un cancer de la prostate de bas grade où les acides-gras (AG) ont été mesurés dans l'alimentation (QFA), dans les globules rouges (GR) et dans le tissu prostatique.

MÉTHODES

64 hommes initialement diagnostiqués avec un CaP de bas grade ont subi une nouvelle séance de biopsies prostatiques 3 à 6 mois après leur diagnostic initial. Le profil d'AG a été mesuré dans le tissu prostatique et dans les GRs. Leur alimentation a été évaluée avec un QFA. Le test de Fligner-Policello a été utilisé pour les analyses statistiques.

RÉSULTATS

À la deuxième séance de biopsies, le cancer de 17 patients avait progressé. Ces derniers avaient un taux prostatique d'acide eicosapentaénoïque (EPA) significativement plus faible que ceux dont le cancer n'avait pas progressé. Les données sont moins précises lorsqu'elles sont issues du QFA et des GRs.

CONCLUSION

La consommation d'w-3 d'origine marine, principalement l'EPA, semble être protectrice contre la progression du CaP. Les mesures d'associations sont plus précises lorsqu'elles sont faites dans le tissu prostatique. La controverse au sujet des w-3 et le CaP pourrait résulter d'un manque de précision des QFAs.

Introduction

L'inflammation chronique est un facteur de risque important du cancer de la prostate (CaP). Diminuer l'inflammation chronique prostatique via la consommation de micronutriments pourrait être un moyen de prévention du CaP. Toutefois, l'action anti-inflammatoire de micronutriments sur l'inflammation prostatique reste à déterminer. Pour cela, nous avons évalué le potentiel anti-inflammatoire de 4 micronutriments sur 25 cultures primaires de cellules prostatiques saines issues de spécimens chirurgicaux de prostatectomie, cystoprostatectomie ou don d'organe.

Méthodes

Les micronutriments (capsaïcine, gingérol, resvératrol et huile de poisson) ont été incubés pendant 24 heures avec les cultures cellulaires, puis l'inflammation a été induite par le poly(I:C), un ARN mimant une infection virale, les 24 heures suivantes.

L'inflammation a été mesurée par la sécrétion d'IL-8 dans le milieu de culture et a été normalisée par l'ADN total.

Résultats

La réponse anti-inflammatoire des 4 micronutriments est très variable d'un patient à l'autre. À la plus forte concentration utilisée (1μL|ml), l'huile de poisson réduit l'inflammation prostatique de près de 100% et est efficace chez tous les patients, contrairement aux autres micronutriments.

Conclusion

Seule l'huile de poisson inhibe l'inflammation prostatique déclenchée par le poly(I:C). L'huile de poisson représente donc une piste prometteuse pour prévenir ou traiter l'inflammation prostatique et peut-être prévenir l'incidence du CaP.

Introduction

Grâce à un modèle in vitro de culture de cellules prostatiques saines issues de spécimens chirurgicaux, nous avons montré que l'huile de poisson riche en acides gras oméga-3 (w-3), inhibe l'inflammation induite par le Poly(I :C), un agent mimant une infection virale.

Toutefois, l'incorporation des acides gras (AG) dans la membrane des cellules en culture reste à caractériser. Nous avons donc étudié l'incorporation des AG issus de l'huile de poisson et de l'huile de krill dans des cellules prostatiques saines en culture.

Méthodes

Les cultures cellulaires sont dérivées de biopsies prostatiques prélevées dans la zone saine de patients atteints d'un cancer de la prostate. Les cellules sont traitées avec de l'huile de poisson ou de krill durant 24h. L'inflammation est induite par le Poly(I:C) les 24h suivantes et est mesurée par la sécrétion d'IL-8.

Résultats

L'ajout d'huile de poisson ou de krill au milieu de culture entraîne une forte augmentation de la concentration membranaire en w-3; ceux de l'huile de krill s'incorporent plus rapidement que ceux de l'huile de poisson. À forte concentration membranaire, l'inhibition de l'inflammation par les w-3 est amoindrie.

Conclusion

Les w-3 de l'huile de krill (phospholipides) s'incorporent à la membrane cellulaire prostatique plus rapidement que les w-3 de l'huile de poisson (triglycérides). Les w-3 possèderaient une concentration membranaire prostatique seuil au-delà de laquelle leurs effets anti-inflammatoires diminuent.

Introduction

L'inflammation est un facteur de risque important du cancer de la prostate (CaP). Certaines études épidémiologiques ont montré que la consommation d'acides-gras oméga-3 (w-3) pourrait avoir un effet bénéfique sur le CaP. Toutefois, les cibles biologiques des w-3 sur le tissu prostatique ne sont pas connues. Pour les identifier, nous avons caractérisé l'expression génique de cultures de cellules prostatiques dérivées de spécimens chirurgicaux.

Méthodes

Les cultures de cellules sont issues de biopsies prélevées dans la zone saine de 2 prostates : une sans cancer, l'autre avec un cancer agressif. L'expression génique a été mesurée, en duplicata, avec une puce pan-génomique sur des cellules non-traitées (contrôle), traitées avec i) de l'huile de poisson ii) du poly(I:C) un ARN mimant une infection virale et iii) avec les 2 conditions.

Résultats

Les cellules prostatiques sont très réactives à l'inflammation induite par le poly(I:C), surtout celles dérivées d'une prostate cancéreuse. L'huile de poisson réduit fortement l'expression de gènes reliés à l'inflammation et minimise substantiellement l'effet du poly(I:C) sur l'expression des mêmes gènes.

Conclusion

Le tissu prostatique, notamment celui affecté par un cancer, est très réactif au stimulus inflammatoire. L'huile de poisson présente des propriétés anti-inflammatoires sur les cellules prostatiques et pourrait être une piste prometteuse pour diminuer l'inflammation prostatique et les maladies qui en dérivent.

La supplémentation en acides gras oméga-3 (AG w-3) est connue pour diminuer les niveaux d'acide arachidonique (AA (w-6)) des phospholipides, un précurseur des eicosanoïdes régulant la réponse inflammatoire. Objectif: Déterminer si les polymorphismes (SNPs) des gènes de la phospholipase A2 du groupe IV et VI (PLA2G4 et PLA2G6), qui codent pour l'enzyme qui libère l'AA des phospholipides, sont associés à la composition en AA des phospholipides et aux niveaux de protéine C-réactive (CRP) avant et après une supplémentation en AG w-3. Méthodes: 210 sujets ont complété une période de stabilisation de 2 semaines en suivant les recommandations du «Guide alimentaire canadien», suivie par une supplémentation en AG w-3 (3g/j) d'une durée de 6 semaines. Les niveaux de CRP plasmatiques ont été mesurés et la composition en AG des phospholipides a été analysée, avant et après- la supplémentation en AG w-3. Le génotypage de 29 SNPs des gènes PLA2G4 et PLA2G6 a été effectué. Résultats: La supplémentation en AG w-3 est associée à  une diminution des AA des phospholipides sans changer les niveaux de CRP. Les effets d'interaction entre le SNP et la supplémentation modulent les AA (rs4651331) et le CRP (rs2284060, rs3736741, rs10157410). Des associations entre les niveaux d'AA et les SNPs ont été identifiées (rs10737277, rs1569480, rs12353944). Conclusion: Lors d'une supplémentation en AG w-3, les niveaux d'AA et de CRP sont modulés par des SNPs dans les gènes PLA2G4 et PLA2G6. 

Nous avons déjà montré que les protéines isolées de divers types de poisson améliorent le profil métabolique de rats nourris avec une diète riche en gras et en sucre (HFS). Ces résultats nous ont incités à vouloir isoler des peptides bioactifs issus du saumon.  Après plusieurs étapes de digestion, purification et séparation, nous avons testé in vitro plusieurs fractions isolées et trouvé qu'un hydrolysat de peptides de saumon (SPF) < 1,000 Da avait des effets remarquables sur plusieurs lignées cellulaires. Nous voulions tester cet SPF in vivo et donc nourri pendant plusieurs mois des souris LDLr^-/-/ApoB^100/100, un modèle similaire à l'hypercholestérolémie familiale chez l'humain avec une diète faible en gras ou l'une des diètes HFS supplémentées ou non avec le SPF ou une huile de poisson riche en oméga-3. En 3 mois, le SPF améliore dramatiquement la tolérance au glucose sans affecter le poids, l'accumulation de masse grasse et la sécrétion d'insuline. De plus le profil inflammatoire dans le tissu adipeux viscéral de ces souris est presque complètement normalisé. Des analyses ont révélé que l'activité hépatique d'Akt et de S6, 2 molécules impliquées dans la cascade de signalisation de l'insuline, était améliorée avec le SPF. Des analyses de métabolomique nous incitent à penser que le profil des peptides et acides aminés présent dans le SPF et dans le plasma des souris nous aidera à comprendre comment le SPF prévient les désordres métaboliques associés au diabète de type 2.

Les macroalgues marines sont principalement exploitées dans l'industrie alimentaire pour les propriétés texturantes de leurs polysaccharides. Cependant, les recherches des dernières années ont démontré que les biomasses de macroalgues peuvent être des sources tant de composantes nutritionnelles que d'extraits bioactifs pour des applications dans divers domaines, dont celui des antimicrobiens. Avec la nécessité d'assurer la sécurité alimentaire des consommateurs, soucieux d'une alimentation la plus naturelle possible, ainsi que la résistance développée par des pathogènes aux antibiotiques, le besoin de trouver des nouveaux antimicrobiens se fait urgent. C'est dans ce cadre que s'inscrit notre projet de recherche dont l'objectif est d'identifier de nouveaux antimicrobiens naturels extraits de plusieurs macroalgues marines d'intérêt potentiel en ciblant tout particulièrement les protéines et les peptides. Après extraction et purification des protéines algales, des hydrolysats enzymatiques ont été produits puis testés en microplaques sur diverses souches bactériennes d'intérêt en agroalimentaire. Ce criblage antibactérien tend à montrer des effets bactériostatiques et bactéricides pour certains hydrolysats peptidiques envers plusieurs souches bactériennes. La caractérisation de ces fractions actives est en cours de réalisation. Ainsi, ces travaux apportent de la valeur ajoutée aux  macroalgues du Québec pour leur valorisation et des applications dans le domaine de la nutrition-santé.