Comment le fructose, un sucre naturel présent dans les fruits et le miel -mais parfois synthétique aussi dans de nombreux produits alimentaires (sirop de maïs par ex.)- peut contribuer à l'obésité, c’est le décryptage proposé par cette équipe de nutritionnistes du Weill Cornell Médecine. Cette étude préclinique décrit comment la consommation de fructose altère les cellules du tube digestif et lui permet d'absorber encore plus de nutriments. Des observations présentées dans la revue Nature, qui contribuent à expliquer le lien entre la consommation excessive de fructose et l'augmentation des taux d'obésité et de certains cancers.
La recherche s'est concentrée sur l'effet d'un régime riche en fructose sur les villosités qui tapissent l'intérieur de l'intestin grêle, « élargissent » la surface de l'intestin et aident le corps à absorber les nutriments, y compris les graisses alimentaires. L'étude révèle ainsi que des souris nourries avec des régimes riches en fructose développent des villosités de 25 à 40 % plus longues que des souris n’ayant pas reçu de fructose. De plus, l'augmentation de la longueur des villosités est confirmée comme associée à une augmentation de l'absorption de nutriments, au gain de poids et à l'accumulation de graisse, chez l’animal.
Fructose, villosité, obésité
Le fructose est structurellement différent des autres sucres comme le glucose et est métabolisé différemment, explique l'auteur principal, le Dr Marcus DaSilva Goncalves, professeur de médecine au département Endocrinologie, diabète et métabolisme du Weill Cornell Medical Center.
Le principal métabolite du fructose favorise l'allongement des villosités et soutient la croissance des tumeurs intestinales.
De précédentes recherches de l'équipe (2019) avaient révélé que le fructose alimentaire peut favoriser le développement de tumeurs chez des modèles murins de cancer colorectal et que le blocage du métabolisme du fructose pourrait empêcher cette croissance tumorale.
Faisant l’hypothèse que le fructose pourrait favoriser l'hyperplasie ou croissance accélérée de l'intestin grêle, les chercheurs ont examiné au microscope les tissus de souris traitées avec du fructose vs régime standard. Ils observent alors que les souris nourries avec un régime riche en fructose présentent des villosités intestinales plus longues (Voir visuel ci-contre).
Mais comment fonctionnent ces villosités plus longues ?
- Les souris qui développent avec des apports élevés en fructose, des villosités plus longues, deviennent plus obèses que des souris recevant un régime riche en graisses mais sans fructose ;
- en cause, un métabolite spécifique du fructose, le fructose-1-phosphate, qui s'accumule à des niveaux élevés, interagit avec une enzyme, pyruvate kinase, pour modifier le métabolisme cellulaire et favoriser la survie et l'allongement des villosités ;
- lorsque la pyruvate kinase ou l'enzyme qui produit le fructose-1-phosphate sont éliminées, le fructose n'a plus aucun effet sur la longueur des villosités ;
- enfin, les auteurs rappellent de précédentes études animales suggérant que ce métabolite du fructose contribue également à la croissance tumorale.
- Un mécanisme de survie évolutif : chez les mammifères, en particulier les mammifères hibernants dans les climats tempérés, le fructose est plus disponible pendant les mois d'automne, lorsque le fruit est mûr. La consommation de beaucoup de fructose en automne permet des réserves de graisse, dont ils ont besoin pour passer l'hiver. Cependant, notre alimentation a évolué bien plus vite que notre génétique, le fructose est omniprésent dans nos régimes occidentaux et notre corps ne s’est pas adapté à cette surconsommation.
Des implications ? Le fructose peut être consommé mais en quantité modérée, dans le cadre d’un régime varié et équilibré. Ensuite des essais cliniques en cours testent actuellement -à d'autres fins- des médicaments qui ciblent l'enzyme fructose-1-phosphate. Ces médicaments pourraient contrer cette évolution des villosités qui favorise, dans certains cas, l’obésité et certains cancers.
Cette recherche a été soutenue par la biotech Faeth Therapeutics qui développe des thérapies contre le cancer. L’auteur, le Dr Goncalves déclare des collaborations avec Pfizer, Novartis, Petra Pharmaceuticals et TruMacro Nutrition et son laboratoire a reçu le soutien financier de Pfizer.
Source: Nature 18, Aug, 2021 DOI : 10.1038/s41586-021-03827-2 Dietary fructose improves intestinal cell survival and nutrient absorption
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