Appliquer la génétique à la nutrition : est-ce possible en 2014?

Isabelle Thiffault

Isabelle Thiffault termine un fellow du collège canadien de généticiens médicaux (CCMG) en génétique moléculaire au CHU Sainte-Justine, et sera prochainement co-directrice du laboratoire de diagnostic moléculaire et du Centre de génomique pédiatrique de l'hôpital Children's Mercy, Kansas City, États-Unis. Elle mène des travaux sur le développement de nouveaux tests moléculaires pour les maladies génétiques et la caractérisation de nouveaux gènes mutés responsables de maladies mitochondriales. Elle a complété son baccalauréat en biologie médicale de l'Université du Québec à Trois-Rivières (2001), sa maîtrise en génétique humaine de l'Université McGill (2004), son doctorat (PhD) en biologie moléculaire de l’Université de Montréal (2009) et un stage postdoctoral de l'Université McGill (2012). Elle est auteure de plusieurs publications scientifiques, articles, chapitres de livres et conférences.

La nutrigénomique étudie les interactions gène-alimentation. Ces dernières années, la nutrigénomique s’est perfectionnée. Cette science cherche à répondre à la question : est-ce que la génétique de notre métabolisme, en expliquant les différentes réponses à certains aliments ou suppléments que l’on consomme, pourrait permettre d’importantes avancées pour la profession de diététiste ? Les récents développements dans ce domaine permettent d’explorer de nouvelles occasions d’affaires, qui exploitent le plein potentiel de la nutrigénomique pour les diététistes et les intervenants en santé des populations.

La nutrition personnalisée vise à prévenir l’apparition et le développement de maladies chroniques, par le biais de recommandations alimentaires personnalisées basées sur le profil génétique d’un individu. Les connaissances actuelles des interactions gène-alimentation qui affectent les voies métaboliques et augmentent le risque de développer certaines maladies chroniques évoluent rapidement. Bien que la connaissance de l’information génétique ne soit pas systématiquement associée à l’adoption de comportements positifs liés à la santé, les conseils diététiques basés sur l’ADN demeurent un outil de motivation intéressant pour encourager des changements alimentaires favorables à une meilleure santé globale.

Avez vous déjà eu l’impression que votre métabolisme était lent en comparant votre hygiène alimentaire à celle de vos amis ? Est-ce injuste ?

La réponse à l’intervention diététique est très variable selon les individus, un phénomène bien documenté dans la recherche et la pratique de la nutrition. L’effet des modifications du régime alimentaire sur les marqueurs liés à la santé tels que le cholestérol sanguin, le poids et la pression artérielle peut varier considérablement. Les différences génétiques comptent pour beaucoup dans l’efficacité limitée du modèle « one-size fits all » sur lequel nous basons les conseils nutritionnels pour la promotion de la santé.

Il est connu depuis un certain temps que les variantes dans les gènes codant pour des enzymes clés du métabolisme et donc dans la digestion, l’absorption des nutriments et leur distribution influencent nos besoins alimentaires pour certains nutriments. Les méthodes modernes d’analyse de l’ADN sont très sensibles et permettent une identification rapide et précise des variantes pour un large éventail de gènes. La connaissance des variantes des gènes des voies métaboliques peut aider à guider une diététiste pour déterminer l’alimentation optimale pour une personne. Un exemple bien connu est l’intolérance au lactose, qui est un problème héréditaire causée par une production insuffisante de l’enzyme lactase dans l’intestin grêle due à une variation génétique dans le gène de la lactase. Les individus sont incapables de briser efficacement le lactose, le principal sucre des produits laitiers, ce qui cause de l’inconfort gastro-intestinal. L’identification d’une telle particularité au niveau du gène de la lactase permet de confirmer le diagnostic d’une intolérance au lactose et guide ainsi l’adoption du régime alimentaire le plus approprié. Ce principe pourrait être appliqué de façon beaucoup plus systématique, afin de guider la consommation de différents nutriments selon le portrait des particularités génétiques d’un individu. Plutôt que de subir les caprices de notre métabolisme, nous pourrions limiter notre sentiment d’injustice par l’adoption du régime alimentaire qui nous convient le mieux.

Est-ce que le café vous empêche de dormir ?

Il est bien connu que tous les gens ne réagissent pas à la caféine de la même façon, et cela est largement déterminé par le temps que notre système prend pour la métaboliser. Le café est métabolisé dans le foie, principalement par une enzyme nommée CYP1A2. Certaines personnes ont une forme « rapide » de cette enzyme, c’est-à-dire que la caféine est métabolisée rapidement, de sorte qu’elle a moins le temps d’avoir un effet. D’autres sont des métaboliseurs « lents », ce qui signifie que la caféine demeure active plus longtemps dans leur système et a donc un effet plus important. Par ailleurs, une consommation élevée de café ou l’ingestion de boissons énergisantes sont associées à un risque accru d’infarctus du myocarde, mais seulement chez les métaboliseurs « lents ». La consommation modérée de caféine a toutefois des effets bénéfiques tels la stimulation de la mémoire, le soulagement des douleurs musculaires post entraînement, les fonctions cognitives et le comportement psychomoteur dans les processus de vieillissement. L’effet variable du café sur les individus est donc un autre exemple marquant de l’impact des gènes sur notre capacité à métaboliser des aliments

Les tests génétiques : exemples & questions à examiner…

Bien que les données actuellement disponibles démontrent qu’il est bénéfique de connaître l’information génétique liée à un risque de maladie, les résultats doivent être considérés avec prudence, d’autant plus que le domaine de la génomique est relativement nouveau et en constant changement. Alors que les premiers modèles d’affaires permettaient la vente de tests génétiques et la divulgation des résultats directement aux consommateurs, de nouvelles initiatives commerciales se déplacent vers les diététistes et autres professionnels de la santé.  

La commercialisation et la distribution de tests permettant de prédire la susceptibilité à certaines maladies demeurent très controversées, en raison de leur validité clinique et de leur utilité discutables. Les critiques font valoir que l’utilisation de ces tests pour évaluer le risque de maladie est prématurée, alors que pour les partisans, l’accès direct à l’information génétique peut encourager des modifications du style de vie permettant de réduire le risque de développer certaines maladies chroniques. À cet égard, il existe des preuves irréfutables que les maladies cardiométaboliques, telles que la crise cardiaque, l’accident vasculaire cérébral, l’insuffisance cardiaque, l’obésité et le diabète, sont associées à un certain nombre de variables communes, incluant l’activité physique et l’alimentation, mais aussi aux susceptibilités génétiques.

Nutrigenomix Inc. est une société torontoise qui a développé un test nutrigénomique pour les diététistes. Le rapport détaillé des analyses génétiques est transmis directement au professionnel de santé qui a prescrit le test. Le conseil diététique permet aux participants de connaître leur génotype (une image de leur profil génétique) pour chaque gène testé et de recevoir une explication des conséquences en fonction de la composante alimentaire et des recommandations alimentaires personnalisées. Le test évalue un groupe de gènes liés à l’absorption et au métabolisme de la vitamine C, de l’acide folique, des grains entiers, des omégas-3, des acides gras polyinsaturés, des gras saturés, du sodium et de la caféine.

La nutrigénétique appliquée dans ce type de test permet d’étudier les réactions physiologiques aux quantités recommandées de nutriments et la métabolisation des éléments nutritifs de chaque individu. Un exemple de réponses différentes entre individus concerne les niveaux de cholestérol à longue chaîne d’acides gras, les HDL [bon cholestérol]. Il existe des variantes génétiques dans un gène particulier régulant une protéine impliquée dans le métabolisme de l’oméga-3, l’apolipoprotéine E [APOE]. Il a été démontré que les trois variantes (allèles) communes dans la population, soit E2, E3 et E4, affectent de façon significative le métabolisme du cholestérol. La variante E4 de l’APOE conduit à une augmentation du cholestérol plasmatique et du taux de cholestérol LDL [mauvais cholestérol], tandis que la variante E2 conduit à un plus faible niveau de cholestérol, indépendamment de la diète ! E4 est aussi un facteur de risque impliqué dans l’athérosclérose, la maladie d’Alzheimer, la fonction cognitive, la progression rapide de la sclérose en plaques et l’apnée du sommeil. Cependant, les individus avec la variante E4 bénéficieront plus rapidement des effets positifs de la réduction des graisses saturées dans leur diète et de la consommation d’alcool ! Un autre exemple concerne le métabolisme du folate (acide folique ; vitamine B9). Bien que d’autres gènes affectent nos besoins en folate, l’enzyme codée par le gène mthfr est au cœur de l’utilisation efficace de ce nutriment. Une certaine mutation dans mthfr peut avoir un effet important sur l’absorption du folate. Ainsi, la quantité d’acide folique dans le sang peut varier d’un individu à l’autre, malgré une dose identique en folate alimentaire. L’acide folique est essentiel pour détoxifier notre corps en éliminant l’homocystéine (une molécule toxique produite par le fonctionnement normal de nos cellules). Par conséquent, si l’enzyme MTHFR ne fonctionne pas efficacement, l’homocystéine peut s’accumuler dans le sang. Des taux sanguins élevés d’homocystéine ont été associés à un risque accru de développement de maladies chroniques, tels que les maladies cardiaques ou le cancer.

La nutrition personnalisée a beaucoup de potentiel : elle peut fournir des recommandations nutritionnelles adaptées aux individus et aider à prévenir l’apparition de maladies chroniques ou à gérer leur développement. La mesure dans laquelle la nutrition personnalisée est capable de motiver les gens à adopter de saines habitudes alimentaires est actuellement à l’étude. Dans l’avenir, on s’attends à ce que la demande pour des tests génétiques augmente et les professionnels de la santé qualifiés, tels que les diététistes, seront probablement les fournisseurs clés de ce service.

 Références & liens utiles

1. Fenech M, et al. Nutrigenetics and nutrigenomics: viewpoints on the current status and applications in nutrition research and practice. J Nutrigenet Nutrigenomics. 2011 ; 4 (2) : 69-89.

2. Ferguson R. L. & Barnett M. Research in nutrigenomics and potential applications to practice. Nutrition & Dietetics. 2013 ; 69 (3) : 198-202.

3.  http://www.nutrigenomix.com/fr

4.  http://www.genomebc.ca/education/articles/nutrigenomics/