Etude individuelle des facteurs nutritionnels et approche globale de l’alimentation

Epidémiologie 

On estime à plus d’un milliard le nombre de sujets hypertendus dans le monde (Kearney et al. 2005). En France, l’étude nationale nutrition santé (ENNS) conduite en 2006-2007 (Godet- Madirrossian et al. 2008) a estimé à 31% la prévalence de l’HTA des plus de 18 ans à partir d’un échantillon représentatif de la population française. L’enquête de la « French League Against Hypertension Survey » (FLAHS) 2009 (Girerd & Comité Français De Lutte Contre L’HTA 2009), rapporte des estimations similaires avec 10,8 millions de sujets hypertendus traités en France, pour une population de 66 millions d’habitants, soit 31% des plus de 35 ans et avec une augmentation de la prévalence selon les classes d’âge : soit 6% des 35-44 ans, 19% des 45-54 ans, 41% des 55 64 ans, 50% des 65-74 ans, 58% des 75 ans ou plus). De plus, l’HTA serait contrôlée dans 55% des cas et le nombre d’hypertendus non dépistés ou non traités est estimé à 4,2 millions soit 17% des plus de 35 ans.
On estime par ailleurs que le niveau de PA des individus et donc la prévalence de l’HTA devrait augmenter dans toutes les régions du monde d’ici 2025 non seulement en raison du vieillissement de la population mais également en raison de l’exposition croissante à des facteurs environnementaux et comportementaux (Kearney et al. 2005).
L’HTA est un facteur de risque majeur et indépendant de maladies cardiovasculaires et rénales, notamment d’accident vasculaire cérébral (AVC), de coronaropathie, d’insuffisance cardiaque et rénale, de démence, et de fibrillation atriale. On estime qu’elle serait impliquée dans 54% des AVC et 47% des cardiopathies ischémiques (Lawes et al. 2006) et il existe une relation logarithmique, par tranche d’âge, entre le risque de décès cardiovasculaire et le niveau croissant de PAS et ce à partir de 115 mmHg. Inversement, toute diminution du niveau de PAS est associée à une diminution de la morbidité et de la mortalité. Le tableau 2 présente l’estimation de la diminution de la morbi-mortalité potentielle d’une réduction du niveau de PA (Stamler, 1991). D’autres estimations rapportent que la diminution de 10 mm Hg de PAS ou de 5 mm Hg de PAD, serait associée à une réduction de 36% du taux d’AVC, et de 25% du taux d’évènements coronaires (Law et al. 2009).

Aspects physiopathologiques

La pression artérielle résulte de la force exercée par le sang sur la paroi des artères, sa régulation fait intervenir de nombreux systèmes qui interagissent entre eux. Ainsi, la physiopathologie de l’HTA est complexe et implique différents mécanismes qui, seuls ou associés, vont affecter divers paramètres de régulation de la pression artérielle. S’ils ne sont pas tous parfaitement élucidés à ce jour, une représentation assez exhaustive des mécanismes impliqués dans la physiopathologie de l’HTA, proposée par Guyton en 1972 est schématisée sur la figure 1 illustrant sa complexité et les interactions des différents paramètres et systèmes en cause :

Mécanismes physiopathologiques structurels 

Rigidité artérielle et remodelage vasculaire 

La finalité du système cardiovasculaire est d’assurer le transport en oxygène vers les tissus, dont la perfusion doit se faire de manière continue, pour un rendement optimal. Le cœur fonctionne comme une pompe avec un débit cyclique et discontinu qui est transformé en débit périphérique continu grâce aux caractéristiques mécaniques élastiques des gros vaisseaux, appelé effet Windkessel. Ainsi, en fin de systole, une partie du volume d’éjection systolique s’accumule autour de la paroi artérielle puis est propulsée en périphérie par la rétraction de la paroi artérielle pendant la diastole (Figure 5).

Densité capillaire 

Il a été montré que l’HTA était contemporaine d’une raréfaction capillaire (Debbabi et al. 2006). En effet, à partir de biopsies musculaires, il a été montré que la densité capillaire était moindre, et les membranes capillaires plus fines chez les sujets hypertendus que chez les sujets normotendus (Gliemann et al. 2015). De même, la densité capillaire semble influencer le niveau tensionnel, et est corrélée au niveau de PAS (de Jongh et al. 2004). Cependant, la question de savoir si l’HTA est la cause ou la conséquence de cette raréfaction n’est pas parfaitement élucidée. En effet, les anomalies microcirculatoires semblent survenir très tôt dans la maladie hypertensive et il a été observé qu’une raréfaction capillaire était déjà présente chez des sujets normotendus mais ayant des antécédents familiaux d’HTA (Antonios et al. 2003), suggérant la raréfaction capillaire comme une des causes d’apparition de l’HTA.
Cependant, il a aussi été montré que les hypertendus voyaient leur densité capillaire augmenter après mise sous traitement antihypertenseur, suggérant que la raréfaction capillaire pourrait également est une conséquence de l’élévation tensionnelle.

Développement et évolution de l’HTA 

La physiopathologie de l’HTA n’est donc pas totalement élucidée et ses modes de début sont encore pratiquement inconnus. Comme la plupart des maladies chroniques, le développement de l’HTA se fait sur plusieurs décennies. Cependant, considérant qu’un individu sur deux présente des antécédents familiaux, l’origine génétique de l’HTA est communément admise mais non parfaitement prouvée. On considère que les facteurs génétiques expliqueraient 30% de la variance du niveau de PA (Poulter et al. 2015). Il s’agit d’une hérédité polygénique où interviennent des interactions entre gênes (dont certains porteraient sur le SRAA) et facteurs comportementaux, comme le suggèrent les observations sur les migrations de populations d’une région à une autre et les changements qui accompagnent les phénomènes d’industrialisation et d’urbanisation dans une région donnée. On observe ainsi que dans les populations migrantes la prévalence de l’HTA et des maladies cardiovasculaires associées deviennent en quelques années ou quelques ou dizaines d’années, équivalentes à celle des populations du nouveau et non pas de l’ancien environnement. L’étude des interactions gênesenvironnement pourrait permettre dans le futur d’en comprendre les mécanismes.
En conclusion, L’HTA essentielle est une maladie à développement lent liée à des facteurs génétiques, à des facteurs environnementaux et à leurs interactions. Sa physiopathologie est complexe, non totalement élucidée et secondaire au dysfonctionnement d’un ou plusieurs paramètres de régulation de la PA.

Alimentation globale

Le régime DASH 

L’essai DASH pour Dietary Approach to Stop Hypertension s’est déroulé à la fin des années 90, époque à laquelle les mesures non médicamenteuses recommandées pour améliorer le niveau de PA se limitaient au contrôle du poids, à la réduction de la consommation de sel et d’alcool et possiblement (avec un niveau de preuve faible) l’augmentation de la consommation de potassium par une alimentation riche en fruits et légumes essentiellement.
(Appel et al. 1997) Les raisons qui ont poussées les investigateurs à mener l’essai DASH, étaient basées sur la discordance entre les données observationnelles qui retrouvaient que l’augmentation de la consommation d’autres nutriments tels que le magnésium, le calcium, les protéines et les fibres était bénéfique sur la PA, et les résultats des essais d’intervention qui avaient testé l’effet de ces nutriments, le plus souvent à travers une supplémentation par des compléments alimentaires qui étaient inconsistants sur la réduction du niveau de PA. Pour les investigateurs, les hypothèses pouvant expliquer ces discordances étaient que :
– L’effet individuel sur le niveau de PA d’un nutriment considéré isolément pouvait être trop faible pour être détecté dans un essai thérapeutique.
– La consommation simultanée de ces nutriments ayant de petits effets pour réduire la PA, pourrait être détectable à travers un effet cumulatif.
– L’effet hypotenseur pouvait venir d’autres nutriments que ceux testés dans les essais et présents dans les mêmes aliments.
– Les nutriments apportés par des compléments alimentaires pouvaient ne pas avoir les mêmes effets que les nutriments issus de l’alimentation pour des raisons d’interaction avec d’autres nutriments et/ou pour des raisons de biodisponibilité.
L’essai a inclus 459 sujets hypertendus et pré-hypertendus mais non traités par des antihypertenseurs, qui ont été randomisés dans 3 groupes :
– Un groupe contrôle qui avait un régime typique de la population américaine
– Un groupe ayant un régime enrichi en fruits et légumes, dans lequel les quantités en potassium, sodium et magnésium étaient élevées (correspondant au 75 e percentile des consommations de la population américaine). Ce régime ne différait du groupe contrôle que par sa richesse en fruits et légumes et par une moindre consommation de sucreries et snacks.
– Un groupe ayant le régime DASH enrichi en fruits et légumes, et produits laitiers non gras et réduits en graisses totales, saturées et cholestérol
Les trois régimes avaient la même teneur en sodium alimentaire et fournissait un apport énergétique équivalent aux apports habituels de chaque participant afin de maintenir un poids stable pendant l’essai (4 niveaux d’apports énergétiques étaient disponibles : 1600, 2100, 2600, and 3100 kcal/j). Les participants ont reçu le régime du groupe dans lequel ils avaient été randomisés pendant 8 semaines.
Le tableau 4 rapporte les objectifs d’apports en nutriments et aliments de chaque régime ainsi que l’analyse nutritionnelle des régimes effectivement fournis.
En annexe 1, se trouvent les détails des groupes et sous-groupes alimentaires fournis dans chacun des 3 régimes.

Epidémiologie nutritionnelle

L’épidémiologie est d’après l’OMS, « l’étude de la distribution et des déterminants des états ou évènements de santé (maladies incluses), et son application afin d’améliorer le contrôle des maladies et des autres problèmes de santé. De nombreuse méthodes peuvent-être utilisées en épidémiologie : des études descriptives de surveillance pour étudier la distribution des pathologies, des études analytiques afin d’en étudier leurs déterminants. »
Ainsi, d’après l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES), l’épidémiologie nutritionnelle peut être considérée comme une sousdiscipline de l’épidémiologie qui fournit différents types d’informations complémentaires.
Appliquée au champ particulier de la nutrition humaine, l’épidémiologie nutritionnelle descriptive permet de caractériser les apports nutritionnels des populations et de déterminer les risques d’insuffisance d’apports en vitamines, minéraux et autres nutriments nécessaires à l’organisme, ainsi que les risques de dépassement des limites de sécurité ou des quantités maximales recommandées de nutriments tels que le sodium ou les acides gras saturés. Elle permet également d’identifier les principaux groupes d’aliments source qui apportent les nutriments.
L’épidémiologie nutritionnelle analytique permet, elle, d’identifier les facteurs nutritionnels et alimentaires associés au développement de certaines pathologies humaines. A cette fin, elle met en œuvre des cohortes de populations suivies pendant plusieurs années.
L’objectif final de la recherche en épidémiologie nutritionnelle est de fournir aux autorités de santé et aux agences gouvernementales des connaissances scientifiques afin notamment de guider le développement de politiques nutritionnelles de santé publique et d’évaluer les différentes actions éducatives ou politiques mises en place.
La Figure 10 ci-dessous, représentant les thématiques de travail de l’Equipe de Recherche en Epidémiologie Nutritionnelle (EREN) illustre différents aspects de la recherche en épidémiologie nutritionnelle.

Données recueillies

Pour être inclus dans la cohorte NutriNet-Santé, les participants doivent remplir un ensemble de cinq questionnaires initiaux correspondant au « kit d’inclusion », incluant des questionnaires sociodémographiques, comportementaux, anthropométriques, et sur leur état de santé ainsi que des questionnaires alimentaires (3 rappels alimentaires de 24 heures répartis sur 15 jours).
Puis chaque année au cours de leur suivi, les participants doivent remplir un «kit anniversaire» comprenant l’ensemble de ces questionnaires afin d’actualiser leurs données.
Des questionnaires alimentaires fréquentiels sont également proposés tous les 6 mois.

Données sociodémographiques et comportementales 

Les données sociodémographiques à renseigner concernent le statut marital, le nombre d’enfants, la composition du foyer, la profession exercée et le statut par rapport à l’emploi, le niveau de diplôme(s), et le niveau de revenus.
Les données comportementales portent sur le tabagisme, la consommation d’alcool et l’activité physique :
– L’évaluation de la consommation de tabac comprend le type de tabac consommé, la fréquence, l’usage passé du tabac et le tabagisme passif.
– L’évaluation de la consommation d’alcool porte sur les 7 jours précédents le remplissage du questionnaire, et le participant doit préciser pour chaque jour en cas de consommation : le type d’alcool (vin, bière, cidre, apéritif), la quantité moyenne en nombre d’unités standard (verre, canette, etc.) et le nombre de jour où il a consommé de l’alcool au cours de la semaine passée.
– L’évaluation du niveau d’activité physique se fait à partir d’une version INTERNET en version française de l’International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) (Hallal & Victora 2004; Hagstromer et al. 2006). Il comporte 7 questions permettent d’évaluer la fréquence et la durée de la pratique d’une activité d’intensité élevée (ex : aérobic et cyclisme rapide), d’intensité modérée (ex : faire du vélo à un rythme modéré, porter des charges légères) et d’intensité légère comme la marche à pied, ainsi que le temps passé à être assis au cours d’un jour de semaine. Conformément aux recommandations du comité exécutif de l’IPAQ (www.ipaq.ki.se ), le temps de chaque type d’activité est calculé et multiplié par un coût métabolique moyen (MET) selon l’intensité pour obtenir finalement pour chaque participant, un indicateur de dépense énergétique en METxheures/semaine qui peut être utilisé tel quel ou en classe en fonction du niveau total d’activité physique :élevé, intermédiaire ou modéré.

Données anthropométriques 

Le questionnaire anthropométrique comporte, en plus des questions sur le poids et la taille, des questions sur l’histoire pondérale, la pratique de régimes restrictifs, l’auto-perception du poids et l’image corporelle évaluée par les silhouettes de Stunkard.

Données alimentaires

Les caractéristiques du logiciel permettant le recueil d’enregistrements alimentaires de 24 heures utilisé dans l’étude NutriNet-Santé en font un outil performant permettant :
– l’exhaustivité: il permet de saisir, pour l’ensemble des prises alimentaires sur une période de 24 heures, la nature des aliments consommés (y compris leur recette), leurs quantités précises respectives et les conditions de leur prise (lieu, horaire).
– l’interactivité : il est conçu pour être utilisé en auto-questionnaire par le grand public sur Internet de façon conviviale. Notamment des messages d’information et de mises en garde sont précisés au fil de la saisie.
– l’accessibilité : son accès via Internet permet une saisie décentralisée tout en ayant une sauvegarde instantanée des données sur un serveur, sans contrainte d’horaire.
– le contrôle : le logiciel dispose d’un superviseur permettant de minimiser les oublis dans les types d’aliments déclarés.
Toute consommation d’un aliment et de boisson est associée à une prise alimentaire : 3 repas principaux (petit-déjeuner, déjeuner, dîner) et prise alimentaire hors repas (appelée «Autres prises alimentaires»). Chaque prise alimentaire est associée à une heure et à un lieu qui sont enregistrés. Les aliments consommés sont à sélectionner parmi une liste de plus de 3000 aliments, implémentée régulièrement par les diététiciens. Les aliments sont regroupés par catégories selon un arbre de classification qui est parcouru en sélectionnant chaque branche jusqu’à atteindre les aliments génériques (voir figure 12).

Analyses statistiques 

Données, Modèles statistiques et facteurs d’ajustements utilisés pour les analyses transversales 

Les études transversales réalisées pour ce travail de thèse ont visé à étudier :
 Les relations entre niveau de pression artérielle mesurée et facteurs comportementaux, à savoir : IMC, niveau d’activité physique, consommation de fruits et légumes, consommation de sel, consommation d’alcool. Les données utilisées pour ces études provenaient des questionnaires les plus proches mais toujours antérieurs à la consultation clinico-biologique pour ce qui est des données déclarées (données alimentaires, niveau d’activité physique, consommation d’alcool, niveau d’éducation) et directement des consultations pour les données mesurées (taille, poids, et PA). La relation a été étudiée par l’utilisation de modèles de régressions linéaires multivariables comprenant l’âge et le niveau d’éducation comme facteurs d’ajustement et stratifiés sur le sexe, permettant de calculer pour chaque modèle, le coefficient de détermination R , représentant la variabilité du niveau de PA expliquée par l’ensemble des paramètres du modèle ainsi que les coefficients de détermination partiels r , expliquant la part de chaque paramètre du modèle.
 Les relations entre niveau de pression artérielle mesurée et alimentation globale approchée par 3 différents scores d’adhérence au PNNS, à un régime DASH et à un régime méditerranéen calculés à partir des données alimentaires déclarées dans le questionnaire le plus proche mais antérieur à la consultation. Des modèles de régressions linéaires multivariables stratifiés sur le sexe et comprenant pour le modèle le plus ajusté : l’âge, la consommation d’alcool, le niveau d’activité physique, la consommation de tabac, le niveau d’éducation, les revenus et l’IMC comme facteurs d’ajustement, ont été utilisés pour étudier la relation à travers les quartiles de score d’adhérence.
Pour chacun des trois scores, les analyses ont été répétées en utilisant un score standardisé afin de pouvoir comparer l’association entre niveau de PA et chacun des scores à travers les coefficients de régression (β) obtenus.

Présentation des travaux

Modèles et facteurs d’ajustements utilisés pour les analyses prospectives 

Les analyses prospectives ont visé à calculer le risque de survenue d’HTA incidente lié :
 A l’alimentation, en utilisant les données alimentaires issues des questionnaires d’inclusion. Pour chaque nutriment, aliment et pour l’alimentation globale (approchée par un score d’adhérence au régime DASH) le risque de survenue d’HTA a été calculé par des modèle de Cox multi-ajustés fournissant les hasard ratios (HRs) associés à chaque quartile de consommation ou de score, avec le premier quartile comme référence. Le modèle multi-ajusté comprenait comme facteurs d’ajustement : l’âge (échelle de temps), traitée comme variable tempsdépendante, le sexe, le niveau d’éducation, les apports énergétiques totaux, l’IMC, la consommation de tabac, la consommation d’alcool, le niveau d’activité physique et les antécédents familiaux d’HTA. L’hypothèse de proportionnalité des risques a été vérifiée graphiquement. Le suivi de chaque participant était censuré à l’âge de la déclaration d’une HTA, du décès du participant ou du gel des bases en fonction de l’évènement survenant le premier.
 Aux facteurs comportementaux considérés de manière individuelle ou en combinaison à travers le calcul du score HLI par l’utilisation de modèles de Cox ajustés sur l’âge (variable temps-dépendante), le sexe, le niveau d’éducation, la consommation de tabac, et les antécédents familiaux d’HTA. Par ailleurs, afin d’estimer le pourcentage d’HTA incidents liées aux différents facteurs comportementaux, nous avons calculé le pourcentage de part attribuable (PAR) associé à chacun des facteurs en utilisant l’équation développée par Miettinen (Miettinen 1974) :

Table des matières
Liste des Tableaux
Liste des Figures
Liste des abréviations
Préambule
Publications et communications
I. Articles originaux
II. Communications orales
Etat des connaissances
I. Hypertension artérielle
I.A. Définition et épidémiologie
I.B. Aspects physiopathologiques
II. Relations entre facteurs comportementaux et pression artérielle
II.A. Alimentation
II.A.1 Facteurs nutritionnels
II.A.2. Alimentation globale
II.B. Autres facteurs
II.B.1. Facteurs anthropométriques
II.B.2. Activité physique
II.B.3. Consommation d’alcool
II.C. Synthèse de l’impact individuel des mesures non médicamenteuses sur la PA
II.D. Effets combinés des mesures non médicamenteuses sur la PA
II.E. Recommandations pour la prévention et le traitement de l’hypertension artérielle
III. Epidémiologie nutritionnelle
III.A. Phénotypage alimentaire
III.A.1. Méthodes de recueil
III.A.2. Biais liés aux méthodes de recueil
III.A.3. Gold standard et validation des méthodes de recueil
III.B. Etude individuelle des facteurs nutritionnels et approche globale de l’alimentation
III.B.1. Etude individuelle des facteurs nutritionnels
III.B.2. Etude de l’alimentation globale
Présentation des travaux
I. Questions posées
II. Population et méthodes : L’étude NUTRINET-SANTE
II.A. Généralités
II.B. Données recueillies
II.C. Qualité des données recueillies
II.C.1. Données alimentaires
II.C.2. Données socio-démographiques
II.C.3. Données anthropométriques
II. C.4. Données de santé
II.D. Traitements des données
II.E. Sélection des échantillons pour les différentes analyses réalisées
II.F. Analyses statistiques
II.F.1. Modèles et facteurs d’ajustements utilisés pour les analyses transversales
II.F.2. Modèles et facteurs d’ajustements utilisés pour les analyses prospectives
III. Publications : résumés et articles
III.A. Article 1
III.B. Article 2
III.C. Article 3
III.D. Article 4
Discussion et perspectives 
I. Discussion des résultats
II. Considérations méthodologiques
II.A. Qualité des données recueillies
II.B. Représentativité des échantillons et généralisation des résultats
II.C. Causalité inverse dans les études transversales
II.D. Intérêt et limites du calcul de part attribuable
III. Conclusion, Perspectives et futures questions de recherche
Références
Annexes
Résumé

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