Les protéines

Les protéines

Place des expérimentations animales en cancérogenèse

Afin de tester l’effet d’une molécule ou d’un aliment sur la santé de ceux qui l’ingèrent, il est nécessaire de le comparer à une molécule témoin, ou placebo, dans des séries par ailleurs comparables en tous points. Sans cette condition, il est impossible de différencier les effets réels du produit à tester et ceux de de l’environnement. Sur un plan économique, éthique, de temps et de faisabilité, il est nettement plus facile d’intervenir sur des animaux que sur des volontaires humains.
Dans tous les cas, les sujets sont répartis aléatoirement en 2 groupes, l’étude est menée en double aveugle, chaque sujet recevant qui le produit à tester, qui un placebo. Les résultats sont recueillis après un temps variable, selon qu’il s’agisse de mesurer la survenue de lésions précancéreuses (polypes coliques) ou de tumeurs malignes (Bruce, 1981).En effet, si l’efficacité d’un produit peut être évaluée en terme d’incidence des cancers, de nombre et de masse des tumeurs, pour gagner du temps il est aussi possible désormais d’observer des lésions précoces (FCA), des effets cellulaires (hyperprolifération, micronoyaux) ou moléculaires (adduits à l’ADN) (Corpet, 1996).Les modèles animaux sont très variés, en terme d’espèces (rongeurs, lombrics, chiens), d’organe cible (peau, foie, côlon), de stade de cancérogenèse en cause (promotion, initiation, progression), de temps et de mode d’exposition au produit à tester (injections, inhalations, ingestion). S’il n’y a en principe pas de cancérigène complet dans nos aliments, on peut étudier l’effet modulateur ou promoteur qu’ils exercent sur des animaux chez qui on a induit des tumeurs.

Animal de cancer du colon

Les tumeurs digestives sont induites soit par injection de cancérigènes directs (MNU par exemple), soit par l’injection de produits pro cancérigènes, nécessitant d’être métabolisés avant de devenir actifs (diméthylhydrazine et métabolites, comme l’azoxyméthane).On peut détecter après 15 jours des microadénomes, encore appelés foyers de crypte aberrante, qui représentent un type de lésions prénéoplasiques, et 1 an après initiation, des adénocarcinomes (Bird, 1995).L’histologie, la biochimie (enzymes, protéines, mucines) et la génétique des tumeurs de ces modèles et des humains est très proche; une grosse différence cependant est que ces tumeurs chez les rongeurs ne métastasent que rarement (Martin, 1992).

Modèle Min

Le modèle murin Min a été mis en évidence par hasard il y a une dizaine d’années ( Martin, 1992). Ces souris présentent une pathologie comparable à celle observée chez les sujets humains atteint de la forme familiale FAP. Elles semblent donc à première vue intéressantes pour étudier l’impact de facteurs alimentaires censés promouvoir le cancer colorectal.
Cependant, il faut garder à l’esprit qu’il s’agit de souris et pas d’humains et que certains résultats seront difficilement extrapolables à l’homme.
Les souris actuellement utilisées sont hétérozygotes pour le gène apc muté et présentent de multiples néoplasmes intestinaux. Par transillumination on peut mettre en évidence des lésions microscopiques, non surélevées, dont les cellules présentent une dysplasie à l’examen histologique. Ces lésions, nommées ACF(Min) semblent représenter de bons modèles des précurseurs des lésions coliques (Paulsen, 2000 et 2001).

Cancérogenèse expérimentale

Les études épidémiologiques suggèrant que la viande rouge ait un effet plutôt promoteur sur le cancer du colon, et la viande blanche un effet plutôt protecteur, de nombreux auteurs ont cherché à mettre en évidence un effet promoteur de la viande dans des études chez des rongeurs.
Dans l’une d’elles, après induction à l’azoxyméthane (AOM), des rats ont été soumis à divers régimes (lard et caséine, huile d’olive et caséine, boeuf, poulet avec peau ou bacon). De plus, chaque groupe de rats recevant un type de régime donné a été subdivisé en deux groupes qui recoivent un régime dit « riche », ou « pauvre » en viande et en matière grasse. Les résultats montrent que la multiplicité des FCA (nombre de cryptes/FCA) est à peu près identique dans tous les groupes, sauf pour les rats nourris au bacon chez qui on note une diminution du nombre de cryptes/FCA quelque soit le niveau de graisse et viande, par rapport aux rats du régime «lard et caséine » (Parnaud, 1998).
Les concentrations en fer, en acides biliaires et la quantité d’acides gras dans les fécès varient avec le régime, (concentrations fortes pour les rats nourris avec un régime gras) mais ne sont pas corrélées avec la multiplicité des FCA. Le niveau énergétique de la ration ne semble pas y jouer de  rôle, cependant même le régime maigre contient déjà beaucoup de graisses (14%). Le bacon pourrait être protecteur peut être par sa teneur en sel (5%), ce qui fait que les rats soumis à ce régime boivent plus, leurs fécès sont plus humides (+90%). L’eau diminue le temps de transit des matières fécales dans le colon et dilue les composés toxiques contenus dans les fécès. La protection serait due à la dilution des composés promoteurs plutôt qu’au bacon lui-même. Le boeuf n’avait donc pas d’effet promoteur, ni le poulet d’effet protecteur dans cette expérience chez des rats initiés à l’AOM.
De fait, il existe peu de preuves expérimentales d’un effet de la viande.
Des rats F344 nourris avec 60% de boeuf et d’autres nourris avec 40 % de protéines de graisses de soja et 25% d’huile de maïs ont présenté une incidence identique de tumeurs coliques après induction à la 1,2 diméthylhydrazine (DMH) (Reddy, 1976).
Ni Clinton, étudiant l’incidence des adénocarcinomes avec des régimes équilibrés à 20 % de boeuf ou 20% de protéines de soja, ni Nutter travaillant sur du boeuf ou Mc Intosh avec de la viande de kangourou, chez des rats induits à la DMH, n’ont pu démontrer l’effet promoteur de la viande sur le cancer du côlon chez ces rongeurs (Clinton, 1979; Nutter, 1983; McIntosh, 1995).
Le rôle de la cuisson semble controversé. La viande bien cuite, riche en amines hétérocycliques augmente la cancérogenèse colique chez des rats traités à la DMH, à condition que ces rats aient également reçu un régime peu gras, ce qui peut sembler étonnant (Pence, 1998). Par contre, la viande grillée ne semble pas avoir d’incidence dans l’expérience de Parnaud (Parnaud, 1998).
Peu d’expériences mettent donc en avant le rôle promoteur de la viande dans les cancers du côlon chez les rongeurs. Cependant, il est possible que le rat ne soit pas un bon modèle, peut être parce que son régime est très riche en nutriments protecteurs (calcium et vitamines), ou parce que ses enzymes de détoxification sont plus efficaces que celles des humains.
Il est aussi possible que l’association épidémiologique entre viande rouge et cancer soit uniquement due à la graisse, équilibrée dans la plupart des expériences, ou encore à la présence de certains composés, comme les amines hétérocycliques, que l’on retrouve dans les viandes grillées par exemple.
Conclusion:
La connaissance d’un modèle classique de cancérogenèse en trois phases permet de mettre en place des expériences de cancérogenèse pertinentes. L’utilisation des modèles animaux performants, et l’étude des modifications cellulaires entraînées par le processus néoplasique doivent permettre de mieux comprendre le mécanisme menant une cellule saine à une tumeur métastasée.

Table des matières

Table des matières
Introduction
Première partie: La viande
I. Les protéines
1. Classification
a. Les protéines d’origine animale
b. Les protéines d’origine végétale
2. Rôles
3. Besoins
4. Apports
II. Les lipides
1. Classification
2. Rôles
3. Besoins
4. Apports
III. Les minéraux
1. Type de minéraux
2. Le fer
IV. Les vitamines
V. Transformation de la viande
1. Les modes de cuisson
a. Rôtir
b. Griller
c. Frire
d. Braiser
e. Cuisson au micro-ondes
2. Effets de la cuisson sur la viande
3. Viandes transformées
a. Salaisons
b. Denrées fumées
VI. Consommation
1. Evolution de la consommation de viande en France
2. Les évolutions mondiales
VII. Conclusion
Deuxième partie : cancérogenèse
I. Modèle général de cancérogenèse
1. Phase d’initiation
a. Altérations de séquences spécifiques
b. Interaction cancérigène-organisme
c. Réparation
2. Phase de promotion
3. Phase de progression et d’invasion
II. Cancer colorectal
1. Anatomie
2. Rôles
3. Pathologie
4. Prédisposition familiales
a. Familles FAP
b. Famille HNPCC
III. Modèle moléculaire de cancérogenèse colique 
1. Mise en évidence de mutations successives
2. Formes d’instabilité génomique
a. Instabilité chromosomique
b. Instabilité des microsatellites
IV. Modèles animaux
1. Place des expérimentations animales en cancérogenèse
2. Modèle animal de cancer du colon
3. Modèle Min
4. Cancérogenèse expérimentale
V. Conclusion
Troisième partie : Etudes épidémiologiques
I. Mise en place, intérêts et défauts des études épidémiologiques
1. Méthodes utilisées en épidémiologie
Rétrospective
a. Etudes de cohorte
b. Etudes transversales
c. Etudes cas-témoins
2. Epidémiologie du cancer et nutrition
a. Nutriments et groupes alimentaires
b. Variations dans l’alimentation
3. Méthodes d’estimation de l’alimentation
a. Rappel alimentaire récent (rappel des 24 h)
b. Questionnaires de fréquence alimentaire
c. Détermination de l’alimentation sur une séquence spacio-temporelle passée
4. Conclusion
II. Situation actuelle du cancer colorectal
1. Situation actuelle en France
2. Evolution au cours des 40 dernières années
III. Habitudes alimentaires et cancer colorectal
1. L’alimentation vue dans son ensemble
a. Sujets végétariens
b. Alimentation et polypes du colon
2. Rôle du type de viande consommée
a. Rapport viande rouge sur viande blanche
b. Viande rouge
c. Viande blanche
d. Viande traitée
e. Viande et graisse
3. Propositions justifiant d’une non association systématique entre viande et cancer colorectal
a. Etudes épidémiologiques
b. Corrélation entre études épidémiologiques et recherches menées en laboratoires
4. Conclusion
Quatrième partie: discussion sur les mécanismes par lesquels les viandes pourraient augmenter le risque de cancer colorectal
I. Amines hétérocycliques
1. Définition
2. Origine
a. Réaction de Maillard
b. Lieu de formation
c. Facteurs influençant la formation
3. Mode d’action
4. Exposition
5. Evaluation du risque
a. Etudes épidémiologiques
b. Sensibilité individuelle
6. Conclusion
II. N-nitrosamines
1. Définition
2. Origine
a. Des substrats de nitrosation
b. Des agents nitrosants
c. Des composés nitrosés (NOC ou N-nitroso compouds)
3. Mise en évidence
a. Des composés volatiles
b. Des autres composés
4. Mode de formation des NOC
a. Réaction de nitrosation
b. Lieu de formation
c. Rôle de la viande
d. Catalyseurs et inhibiteurs
e. Action de l’amidon
5. Mode d’action des NOC
a. Formation du composé actif
b. Interaction avec l’ADN
6. Exposition
a. La viande
b. Les produits de la mer
c. Tenue à la cuisson
7. Evaluation du risque
a. Sensibilité de l’homme
b. Etudes épidémiologiques
8. Conclusion
III. Graisses et acides biliaires
1. Etudes épidémiologiques
2. Métabolisme des acides biliaires
3. Acides gras et cancer du colon
a. Induction d’une résistance à l’insuline
b. Effets cancérigènes per se
4. Mécanisme d’action des acides gras par intervention des acides biliaires
a. Augmentation des acides biliaires
b. Cytotoxicité
c. Rôle de l’environnement colique
d. Inhibition de l’apoptose
5. Conclusion
IV. Fer
1. Apports
2. Etudes épidémiologiques
3. Cancérogenèse expérimentale
4. Mécanismes
5. Fer libre
6. Rôle de l’hème
7. Conclusion
V. Conclusion
Conclusions
Annexe 1
Annexe 2
Références bibliographiques

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