Gérémy Abdull Koumbadinga1,2, Sidonie Nguizi-Ogoula2, Barthélémy Mabika2, Florence Ezinah Nze Nguema2, Racha Ibondou2, Sophia Abassi2
1. Laboratoire du Stress oxydatif et de l’Athérosclérose, Département de Gériatrie, Faculté de Médecine, Université de Sherbrooke, Canada
2. Département d’Anatomie Cytologie Pathologie, Faculté de Médecine, Université des Sciences de la Santé, Gabon
Koumbadinga GA : élaboration du protocole de recherche, recrutement des sujets et expérimentation en laboratoire, analyse statistique et rédaction du manuscrit final ; Nguizi-Ogoula S : analyse statistique et rédaction du manuscrit final ; Mabika B : Rédaction, révision et approbation du manuscrit final ; Ezinah Nze Nguema F : rédaction du manuscrit final ; Ibondou R : rédaction du manuscrit final ; Abassi S : rédaction du manuscrit final.
Adresse de Correspondance :
Dr. Gérémy A. Koumbadinga ;
Université des Sciences de la Santé ; Faculté de Médecine ; Département d’Anatomie Cyto-Pathologique
BP 4009 ; Tel : +241 02 12 86 13 ; E-mail : gakoumba@ucalgary.ca
RESUME
Introduction : L’incidence des maladies cardiovasculaires (MCV) chez les femmes post-ménopausées en surpoids est en constante progression. Le stress oxydatif y joue un rôle prépondérant, car il intervient dans les étapes précoces de l’athérosclérose. Les phyto-oestrogènes semblent être une alternative intéressante en replacement des oestrogènes de synthèse dont l’utilisation a été associée à une augmentation des risques de cancers du sein et de l’endomètre.
Cependant, les propriétés antioxydantes des phyto-oestrogènes n’ont jamais été évaluées dans cette population. Le but de cette étude était de tester le rôle de ces oestrogènes naturels sur l’activité de la paraoxonase-1 et des marqueurs du stress oxydatif.
Matériel et Méthodes : Des femmes post-ménopausées en surcharge pondérales, âgées de 50 et 75 ans, ont été recrutées et reparties aléatoirement en deux groupes : phyto-oestrogènes et placebo. Ces femmes ont été traitées pendant six (6) mois au-delà desquels elles ont été, en plus du traitement, soumises à des séances d’exercices physiques intensifs. L’activité de la paraoxonase-1, des teneurs physiologiques en vitamine E et de certains marqueurs tels que l’activité antioxydante totale et les diènes conjugués ont été évalués en début de l’étude (T0), après 6 mois (T1) et à 12 mois (T2), par des méthodes de spectrophotométrie et chromatographie liquide à haute pression (HPLC).
Résultats : Les deux groupes étaient comparables entre eux au début et à la fin de l’étude pour l’ensemble des paramètres biochimiques tels que le cholestérol total et le LDL-cholestérol. Aucune variation significative n’a été obtenue pour l’activité antioxydante totale et les diènes conjugués à 6 mois et à 12 mois. Cependant, une baisse radicale des niveaux plasmatiques de vitamine E (p ˂ 0,05), ainsi qu’une augmentation de l’activité paraoxonase dans le groupe phyto (p ˂ 0,01) et placebo (p ˂ 0,05) ont été observés au 12e mois. Ces variations étaient également observables pour l’activité arylestérase dans le groupe phyto (p ˂ 0,05) et placebo (p = 0,047) au cours de la même période et ne sont intervenues qu’après l’introduction des séances d’exercice physique.
Conclusion : Ces données suggèrent que l’exercice physique intense chez les femmes post-ménopausées en surpoids augmente le potentiel antioxydant physiologique. Un échantillonnage plus large, de même qu’un ajustement des doses des phyto-oestrogènes seraient souhaitables pour mieux observer l’effet thérapeutique de ces derniers.
Mots clés : Ménopause, paraoxonase 1, antioxydant, vitamine E, phytooestrogènes
ABSTRACT
Introduction: The incidence of cardiovascular disease (CVD) in overweight postmenopausal women is steadily increasing. Oxidative stress plays a predominant role, as it is involved in the early stages of atherosclerosis.
Phytoestrogens appear to be an attractive alternative to the use of synthetic estrogens, which have been associated with an increased risk of breast and endometrial cancer. However, the antioxidant properties of phytoestrogens have never been evaluated in this population. The aim of this study was to test the role of these natural estrogens on the activity of paraoxonase-1 and markers of oxidative stress.
Material and Methods: Overweight postmenopausal women aged 50 and 75 years were recruited and randomized into two groups: phyto-estrogens and placebo. These women were treated for six (6) months beyond which, in addition to treatment, they were subjected to intensive physical exercise. The activity of paraoxonase-1, physiological vitamin E contents and certain markers such as total antioxidant activity and conjugated dienes were evaluated at the beginning of the study (T0) after 6 months (T1) and At 12 months (T2) by spectrophotometric methods and high pressure liquid chromatography (HPLC).
Results: Both groups were comparable at the beginning and at the end of the study for all biochemical parameters such as total cholesterol and LDL-cholesterol. No significant variation was found for total antioxidant activity and conjugated dienes at 6 months and 12 months. However, a dramatic decrease in plasma levels of vitamin E (p ˂ 0.05), as well as an increase in paraoxonase activity in the phyto (p ˂ 0.01) and placebo (p ˂ 0.05) groups were observed in the twelfth month. These changes were also observed for the arylesterase activity in the phyto (p ˂ 0.05) and placebo (p = 0.047) groups during the same period and only occurred after the introduction of physical exercise.
Conclusion: These data suggest that intense physical exercise in overweight postmenopausal women increases the physiological antioxidant potential. Wider sampling as well as dose adjustments of phytoestrogens would be desirable to better observe the therapeutic effect of the latter.
Key words: Menopause, paraoxonase 1, antioxidant, vitamin E, phytoestrogens.
INTRODUCTION
La survenue des lésions d’athérosclérose est associée à une augmentation de l’incidence des maladies cardiovasculaires (MCV) qui représentent, depuis plusieurs années déjà, la première cause de mortalité à travers le monde [1,2]. Cependant, la forte prévalence observée chez les hommes a souvent laissé penser que les femmes y présentaient une certaine immunité. Des études épidémiologiques menées ces vingt dernières années montrent une tendance inverse en faveur des hommes, puisque plus de femme que d’hommes décèdent chaque année d’une attaque cardiaque depuis le début des années 80 [3,4]. Aux USA par exemple, approximativement huit millions de femmes vivent présentement avec une maladie cardiaque. Parmi celles ayant subi une attaque cardiaque, 35% en subissent une seconde au cours des six années qui suivent la première, contre 18% chez les hommes [5]. À 65 ans, le nombre de décès de suite de MCV chez les femmes est plus élevé de 11% par rapport à celui des hommes [6]. La sous-estimation marquée de la prévalence des MCV dans cette population découlerait du fait que celles-ci n’apparaissent qu’assez tard avec l’âge. Ce délai est de plus en plus attribué à un effet protecteur exercé par les hormones sexuelles, notamment les oestrogènes, au cours de la pré-ménopause [7].
Les bouleversements hormonaux qui surviennent au cours de la ménopause s’associent à une augmentation graduelle des niveaux plasmatiques de cholestérol total, des LDL-cholestérol et des triglycérides [8]. Cette altération du profil lipidique serait la conséquence d’une redistribution abdominale de la masse graisseuse, particulièrement au niveau sous-cutané et viscéral [9,10]. Cette phase se caractérise également par une augmentation du stress oxydatif, suite à une perte des propriétés antioxydantes qui sont entretenues par les oestrogènes [11], et par une surexpression du récepteur de l’angiotensine (AT-1) qui contribue aux disfonctionnements de l’endothé-lium, concourant ainsi au développement de l’athérosclérose [12]. Un des facteurs importants qui entretiendrait aussi les propriétés anti-athérogéniques des oestrogènes est l’enzyme Paraoxonase-1 (PON1) présente à la surface des lipoprotéines de haute densité (HDL). La PON1 est connue pour son activité protectrice, envers les lipoprotéines de faible densité (LDL), des
modifications oxydatives pouvant conduire à leur accumulation au niveau de l’espace sous endothélial [13]. Elle promeut aussi l’inhibition de la peroxydation lipidique et serait en partie responsable des étapes précoces du transport reverse du cholestérol induit par les HDL.
Il a récemment été démontré que l’activité de la PON1 était inversement corrélée à l’âge, aux niveaux du cholestérol total, de triglycérides et du LDLcholestérol chez les femmes en post-ménopause [14].
L’activité de cette enzyme baisse significativement après une ménopause chirurgicale, celle-ci est restaurée après l’initiation d’un traitement aux oestrogènes de synthèse [15]. Ces données suggèrent que la PON1 serait une cible thérapeutique potentielle d’intérêt chez cette population à risque et que l’utilisation des oestrogènes de substitution pourrait pallier la baisse de son activité en période de post-ménopause. Cependant, les femmes qui prennent les oestrogènes de synthèse ont 2,7 fois plus de risque de développer un cancer du sein comparées à celles sans traitement. Ce risque semble augmenter de 3,27 chez les femmes qui en utilisent depuis plus de 15 ans [16]. Ces données qui viennent corroborer celles de plusieurs autres études ayant évalué le rapport risque bénéfice de cette thérapie chez cette population à risque [17-19], suggèrent donc qu’il n’existe actuellement pas de méthode thérapeutique spécifique et efficace pour la préservation de la santé vasculaire des femmes dans la médecine préventive moderne.
Les effets favorables des phyto-oestrogènes sur le profil lipidique, la réactivité vasculaire, les thromboses et la prolifération cellulaire ont été rapportés [20]. Leur avantage par rapport aux oestrogènes de synthèse découle de leur potentiel à baisser spécifiquement les LDL-cholestérol [21]. Ils peuvent aussi soulager les symptômes de la ménopause sans augmenter le risque de néoplasie mammaire et endométriale [22]. Jusqu’à nos jours, il n’existe aucune évidence scientifique, découlant des
larges essais cliniques randomisés, qui recommanderait une disqualification des phyto-oestrogènes comme alternative thérapeutique. Le but de notre étude était ainsi d’évaluer l’activité des phyto-oestrogènes seuls ou combinés à l’exercice physique sur les facteurs de risques des MCV. Nous étudierons particulièrement les marqueurs du stress oxydatifs et l’activité de la PON1.
MATÉRIEL ET METHODES
Il s’agissait d’une étude expérimentale randomisée à double insu au cours de laquelle nous avons administré, pendant une période de 12 mois, un supplément de phyto-oestrogènes. Notre échantillon de sujets était aléatoirement reparti en deux groupes, un groupe placebo et un groupe auquel nous avons administré le supplément au cours des 6 premiers mois de l’étude. Après ce délai, tous les groupes ont été soumis, en plus du traitement, à 6 mois d’exercice physique.
La taille de l’échantillon a été calculée en tenant compte de la différence attendue dans les changements obtenus suite au traitement (phyto-oestrogènes vs. Placebo). Des études antérieures ont démontré qu’un traitement dans ce temps est faisable chez les femmes postménopausées en surpoids avec un bon taux de rétention des sujets [23, 24]. À cet effet, le taux de rétention attendu de 80 % [24] permettra de terminer l’étude avec un minimum de 20 participantes par groupe. Ce nombre est suffisant pour assurer la puissance statistique lors de la comparaison entre les groupes ( = 0,05, = 0,80).
Ainsi, nous avons estimé qu’un échantillon composé de 50 participantes suffira à vérifier nos hypothèses.
L’étude a eu l’approbation du comité d’éthique de l’Université de Sherbrooke.
Recrutement des sujets
Les sujets ont été recrutés par le biais d’annonces passées dans un journal local (La Nouvelle), par le biais d’associations de personnes âgées et de l’Université du 3e âge. Toute personne intéressée par l’étude devait joindre par téléphone le Centre de Recherche sur le Vieillissement de Sherbrooke. Dès la prise de contact téléphonique avec un potentiel sujet, les critères d’admissibilité à l’étude étaient évalués et un rendez-vous était donné.
Pour être inclus dans l’étude, chaque sujet devait répondre aux critères d’inclusion suivants.
– avoir un âge variant de 50 à 70 ans
– être ménopausée depuis au moins 12 mois
– avoir un indice de masse corporel (IMC) compris entre 27 et 35 kg/m2, ainsi qu’un tour de taille supérieur à 88 cm.
– absence d’handicap physique
– avoir eu un poids relativement stable (± 2kg) depuis 6 mois
– absence d’hormonothérapie depuis au moins 1 an
– avoir un certificat d’aptitude d’activité physique délivré par un médecin
– ne pas fumer et ne pas prendre de l’alcool
– ne prendre aucun médicament susceptible d’influencer le métabolisme du glucose et des lipides
Traitement
Chaque sujet devait prendre 4 capsules de phyto-oestrogènes (Arkopharma Ltd, France) par jour pendant 12 mois. Nous avons choisi des capsules (gélule) de phyto-soja dont la composition était la suivante : isoflavones (17,5 mg), protéines (83 mg), glucides totaux (169,5 mg), lipides végétaux (32 mg) ; tandis que le placebo, également sous forme de gélule, était composé que de farine.
Programme d’activité physique.
L’activité physique consistait en trois (3) séances d’1 heure par semaine, données par un kinéthérapeute. Il y avait 3 types d’exercice alternativement repartis dans la semaine. Au cours du premier type d’exercice, les sujets étaient soumis à 60 minutes d’exercices, avec alternance d’exercices aérobies (80%) et d’exercices de musculation (20 %) ; le deuxième type consistait en une séance de »step » pendant 1 heure composée de 3 périodes d’exercices de 15 minutes et une pause de 2 minutes entre chaque période ; enfin le troisième type d’exercice était un
circuit »training », c’est-à-dire alternance d’exercices intenses d’aérobies durant 2 minutes avec 1 minute de musculation, le tout d’une durée d’environ 12 minutes. Exercices que les sujets répétaient 3 ou 4 fois avec des pauses de 2 minutes entre chaque série.
Tous les sujets pratiquaient l’ensemble des exercices tout au long des six (6) mois.
Variables à l’étude
Les variables dépendantes de notre étude étaient de nature biochimique et métabolique. Il s’agissait notamment des marqueurs biologiques du stress oxydatif mesurés dans le sang et particulièrement de l’activité anti-oxydante totale (AAOT), des activités paraoxonase et arylestérase de la PON1, ainsi que des concentrations de la vitamine E et des diènes conjugués.
Déroulement de l’étude
Lorsqu’un sujet répondait aux critères d’inclusion au cours de l’entrevue téléphonique, il était invité tôt en matinée (8 h 30) pour une visite au Centre de Recherche sur le Vieillissement de l’Hôpital D’Youville. Le sujet devait être à jeun depuis 12 heures. Un formulaire de consentement devait être signé. Le sujet était par la suite assigné aléatoirement à un groupe selon le traitement, puis, la mesure des paramètres anthropométriques et de composition corporelle était faite pour confirmer l’inclusion dans l’étude. La composition corporelle, particulièrement la quantité de la masse graisseuse, était mesurée par
un scanner DEXA (Dual-energy X-ray absorptiometry).
Finalement, une prise de sang était effectuée pour mesurer le niveau de base des divers marqueurs du stress oxydatif. Pour cela, 80 ml de sang étaient prélevés chez chaque sujet dont 35 ml transférés dans six (6) tubes EDTA et 1 tube héparine (les 45 ml de sang restant étant réservés pour une étude menée parallèlement). Ces tubes étaient centrifugés pendant 15 minutes à 3800 rpm à 4˚C. Le surnageant des 6 tubes EDTA étaient transféré et mélangé dans un tube de 15 ml. L’ensemble de ces échantillons, de même que le surnageant du tube hépariné, étaient ensuite aliquotés dans des microtubes, soit 200 μl de plasma/microtube. Le tout était stocké à – 80˚C pour les expériences ultérieures.
Mesure de l’activité antioxydante totale
La mesure de l’AAOT s’est faite selon a méthode modifiée du protocole de Miler et Paganga [25]. Elle était basée sur le principe du dosage, par spectrophotométrie, du radical ABTS˚+. En effet, lorsque l’ABTS (2,2-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6 sulphonic acid) est incubé avec la metmyoglobine (HX-Fe3+, qui est une peroxydase) en présence de H2O2, il y a production d’un radical ABTS˚+ donnant au milieu réactionnel une coloration bleu-verte dont l’absorbance est mesurable à une longueur d’onde de 734 nm. Cette méthode permet de mesurer la capacité anti-oxydantedes fluides corporels, en l’occurrence du plasma. Ce pouvoir antioxydant est matérialisé par l’inhibition de l’apparition du radical ABTS˚+. Le dosage de l’AAOT est réalisé dans des cuvettes plastiques. Pour chaque échantillon, nous avons ajouté successivement dans un microtube, 857 μl de tampon phosphate (phosphate buffer saline, pH = 7,4), 7,4 μl de plasma, 30 μl d’ABTS (150 μM) et 30 μl de metmyoglobine (2,5 μM). Le tout était incubé dans un bain marie à 37˚C pendant 2 minutes avant d’y ajouter 75 μl de H2O2 (2,44 mol/L). Le contenu réactionnel était transféré dans une cuvette, mélangé par inversion et mesuré par spectrophotomètrie.
Dosage des diènes conjugués
Les diènes conjugués étaient mesurés par spectrophotométrie à 230 nm après dilution des échantillons de plasma à 1/10 dans une solution de PBS à PH 7,5.
Dosage de la vitamine E
La mesure des niveaux de vitamine E ou ∝-tocophérol (∝-TOH) s’est faite par HPLC.
Brièvement, nous avons procédé à une étape d’extraction qui consistait à faire une évaporation sous azote de 200 μl de chaque échantillon de plasma auquel 200 μl d’éthyl-acétate et 500 μl d’hexane étaient préalablement ajouté. Le culot obtenu était solubilisé dans 200 ml de phase mobile (800 ml de méthanol, 250 ml d’éthanol, 100 ml d’isopropanol et 2,59 g de perchlorate de lithium). Seulement 60 ml de cette solution était transférés dans des vials, puis analysé par HPLC.
Dosage de l’activité de la paraoxonase 1
L’activité de l’enzyme PON1 est mesurée selon la méthode de Paragh et al. [26] qui consistait en l’utilisation de deux substrats de l’enzyme : le paraxon et le phénylacétate pour la mesure des activités paraoxonase et aryltesérase respectivement.
L’hydro-lyse du paraxon par la PON1 conduit à la formation du p-nitrophénol dont l’absorbance est mesurée par spectrophotométrie pendant 1 min à une longueur d’onde de 412 nm. Une unité d’activité PON1 équivaut à 1 mmol/min de p-nitrophénol formé par l’hydrolyse de paraxon. Cette activité est évaluée en faisant la différence de l’absorbance à 60 secondes et à 0 secondes. De même, le produit de l’hydrolyse du phénylacétate est mesurable à 270 nm. Dans les deux cas, les cuvettes de quartz ont été utilisées pour effectuer le dosage.
Analyse statistique
Seuls les participants ayant terminé l’étude ont été considérés pour les analyses statistiques. Les résultats étaient exprimés sous forme de moyenne ± écarttype. Les tests t de student pour comparaison intergroupe et ANOVA à mesures répétées, pour analyse intra-groupe, ont été faits en utilisant le logiciel SPSS 5.0.
RÉSULTATS
Les sujets repartis aléatoirement dans les deux groupes en fonction du traitement sont identiques en début et à la fin de l’étude
Au début de l’étude, les deux groupes étaient identiques en termes de caractéristiques métriques, biochimiques et de composition corporelle puisqu’aucune différence statistique n’était observée entre les groupes pour ces divers paramètres (tableau I).
Tableau I : Caractéristiques des sujets au début de l’étude. Les résultats sont donnés sous forme de moyenne ±écart-type
| Variables | Phyto-oestrogènes (n = 29) | Placebo (n = 28) | |
|---|---|---|---|
| Âge (années) | 57,7 ± 1,03 | 58,41 ± 1,01 | p = 0,701 |
| Tour de taille (cm) | 97,83 ± 2,51 | 100 ± 2,19 | p = 0,295 |
| Ratio taille/hanche | 0,88 ± 0,01 | 0,89 ± 0,01 | p = 0,994 |
| HDL (mM) | 1,5 ± 0,09 | 1,44 ± 0,06 | p = 0,581 |
| LDL (mM) | 3,2 ± 0,15 | 3,2 ± 0,16 | p = 0,954 |
| TG (mg/dl) | 1,58 ± 0,14 | 1,49 ± 0,13 | p = 0,434 |
| Masse graisseuse (Kg) | 35,22 ± 1,44 | 35,89 ± 1,49 | p = 0,454 |
| Masse graisseuse (%) | 46,12 ± 0,64 | 46,21 ± 0,88 | p = 0,372 |
| IMC (Kg/m2) | 30,89 ± 0,83 | 31,99 ± 0,92 | p = 0,668 |
Les sujets qui ont terminé l’étude étaient aussi comparables entre eux à la fin de l’étude (Tableau II).
Tableau II : Caractéristiques des sujets ayant complété l’étude. Les résultats sont donnés sous forme de moyenne ± écart-type
| Variables | Phyto-oestrogènes (n = 10) | Placebo (n = 11) | |
|---|---|---|---|
| Âge (années) | 55,2 ± 1,6 | 56,9 ± 1,3 | p = 0,678 |
| Tour de taille (cm) | 93,77 ± 4,06 | 95,3 ± 2,21 | p = 0,453 |
| Ratio taille/hanche | 0,84 ± 0,01 | 0,86 ± 0,01 | p = 0,537 |
| HDL (mM) | 1,48 ± 0,09 | 1,58 ± 0,1 | p = 0,975 |
| LDL (mM) | 3,31 ± 0,2 | 3,2 ± 0,28 | p = 0,639 |
| TG (mg/dl) | 1,58 ± 0,24 | 1,49 ± 0,23 | p = 0,933 |
| Masse graisseuse (Kg) | 34,54 ± 2,87 | 35,89 ± 2,03 | p = 0,675 |
| Masse graisseuse (%) | 45,78 ± 1,05 | 46,21 ± 1,6 | p = 0,323 |
| IMC (Kg/m2) | 30,91 ± 0,83 | 30,28 ± 0,92 | p = 0,658 |
L’exercice physique réduit la vitamine E sans affecter l’AAOT et les diènes conjugués
L’analyse de l’AAOT indique qu’il n’y a aucune différence entre les deux groupes au début de l’étude (T0) (p = 0.876), après les six (6) premiers mois de traitement (T1) (p = 0.191) et après les six mois
d’exercice physique associé au traitement (T2) (p =0.535). Les moyennes de l’AAOT pour les trois temps dans chaque groupe pris séparément montrent également qu’il n’y a aucune variation significative dans les deux groupes (p > 0.05). Cette absence de variation est également observée lors du dosage des teneurs plasmatique des diènes conjugués. Par contre, la vitamine E montre une importante sensibilité à l’exercice physique. Elle est significativement réduite, dans le groupe phytooestrogènes + exercice (p = 0.01) et exercice seul (p =0.012), à l’issu des 6 mois après que les sujets aient été mis en hyperactivité (Figure 1).
Figure 1. Effet des phyto-oestrogènes et de l’exercice physique sur les marqueurs du stress oxydatif. (A) L’AAOT, mesurée en mmol/L, nemontre aucune variation au cours de l’étude. (B) Les diènes conjugués restent relativement stables après les différents traitements. (C) Baisse significative des niveaux de Vitamine E après l’introduction de l’exercice physique pendant 6 mois. * # différence significative de T1 à T2, p ˂ 0,05. ** différence significative de T1 et T2, p ˂ 0,05.
La paraoxonase-1 est activée par l’exercice physique et non par les phyto-oestrogènes
Au cours des six premiers mois de traitement, il n’y a eu aucune variation significative de l’activité paraoxonase. Cependant, l’activité arylestérase semblait significativement diminuée dans le groupe phyto-oestrogènes (p = 0.002) en T1 comparée au niveau de base (T0), bien qu’une analyse intergroupe ne montrât aucune de différence (phyto et placebo) après les six premiers mois. A 12 mois posttraitement, les deux activités étaient augmentées dans les deux groupes (Figure 2).
Figure 2. Effet des phyto-oestrogènes et de l’exercice physique sur l’activité paraoxonase (A) et l’activité arylestérase (B) de la PON1. Act. Paraoxonase : **significativement différent de T0 et T1, p ˂ 0,005 (phyto) ; #p =0,013 (placebo). Act. Arylestérase : *significativement différent de T0, p = 0,002 ; #p = 0,047(placebo) ; **Significativement différent de T1, p ˂ 0,005 (phyto).
DISCUSSION
Nos analyses révèlent une absence d’effet des phytooestrogènes dans l’amélioration des paramètres définies comme des facteurs des risques des MCV.
Les résultats obtenus sont surtout en faveur de l’exercice physique qui a produit des variations notables de l’activité de la PON1 ou encore des diènes conjugués. Nous discutons plus bas de l’importance des deux types d’interventions et leurs potentiels impacts dans la santé cardiovasculaire de notre population cible en rapport avec les résultats obtenus à l’issu de cette étude.
1. Phyto-oestrogènes et marqueurs du stress oxydatif dans la population étudiée
Nous avons émis l’hypothèse selon laquelle les phyto-oestrogènes activeraient le système antioxydant physiologique et permettrait, par cette voie, de prévenir l’augmentation des risques cardiovasculaires après la ménopause. Cette idée est soutenue par diverses conclusions observationnelles et expérimentales qui ont prôné pour influence positive des phyto-oestrogènes sur les marqueurs prédictifs des risques cardiovasculaires [27]. Dans notre étude, l’activité antioxydante totale plasmatique et les diènes conjugués, produits de la peroxydation lipidique, ont été dosés. Nos résultats suggèrent une absence d’effet des phyto-oestrogènes sur ces deux paramètres, puisqu’aucune variation n’a été observée tout au long de l’étude. Cette observation s’étend également à la vitamine E, aux activités paraoxonase et arylestérase dont les variations après 12 mois dans les deux groupes excluent d’emblée l’influence des phyto-oestrogènes. Plusieurs hypothèses peuvent être suggérées pour expliquer la réponse négative à ce traitement.
Premièrement, l’important nombre de perdus de vues au cours des 6 premiers mois. Chaque groupe s’est en effet vu amputer d’environ 65% de son effectif, ce qui a suffi à faire baisser la puissance statistique attendue. D’autre part, les paramètres biochimiques relati-vement normaux de la population à l’étude peuvent aussi avoir contribué à masquer l’effet thérapeutique des phyto-oestrogènes. Des précédents similaires ont déjà été observés, notamment dans une étude impliquant 24 hommes normocholestérolémiques et assignés à un supplément de soja ou à un supplément en protéine animal. Aucune différence entre les groupes n’a été relevée.
Cependant, lorsque les mêmes traitements étaient appliqués à des patients avec hypercholestérolémie de type II (moyenne de cholestérol total 409 mg/dL), il y a eu une baisse de cholestérol total et de LDL de 16% [28]. Il serait certainement souhaitable que l’étude soit effectuée sur des patientes ayant un profil lipidique très altéré ou présentant tous les critères évidents d’un syndrome métabolique en vue de prédire un effet des phyto-oestrogènes.
Enfin, la dose et/ou la composition de phytooestrogènes administrée peut aussi entrer en ligne de compte dans l’absence d’effet observée. La dose journalière de phyto-oestrogènes, principalement d’isoflavones, était de 17,5 mg et nous croyons qu’elle était certainement insuffisante pour pouvoir exercer une modulation du potentiel antioxydant physio-logique. Une méta-analyse regroupant 38 essais cliniques de protéine de soja a montré que des doses plus élevé de 47 mg/jour en moyenne permettaient des baisses de cholestérol total et de LDL de 9% et 13% respectivement [29]. Cette donnée suggère que les participantes à notre étude, auraient dû avoir le double de la dose de phytooestrogènes administrée pour espérer entrevoir une amélioration dans le profil des paramètres étudiés.
2. Exercice physique et ses effets bénéfiques sur le système antioxydant
Le rôle de l’exercice physique dans la réduction de la masse graisseuse est déjà largement documenté [30-32]. Nous avons voulu tiré avantage de ses effets bénéfiques en l’associant au traitement auquel les femmes étaient déjà soumises au cours des 6 premiers mois, avec pour idée que l’exercice physique viendrait renforcer, par un effet additif, les phytooestrogènes. Les résultats ont montré clairement un effet des séances d’exercices intensifs tant sur les niveaux de vitamine E que sur les deux activités de la PON1. Plus précisément, une baisse significative de la vitamine E intra lipoprotéique (intra LDL), de même amplitude dans les deux groupes, a été observé à l’issu des 6 mois d’exercice physique. Celle-ci s’expliquerait par une utilisation excessive de cette vitamine comme agent antioxydant lors de la peroxydation des LDL consécutive à une élévation du stress oxydatif. En effet, l’exercice physique se caractérise par une hausse de la production des radicaux libres [33] qui, à leur tour, concourent à l’oxydation de ces lipoprotéines. Cette augmentation du stress oxydatif par l’exercice physique intensif peut se faire par plusieurs voies incluant la respiration mitochondriale, le métabolisme des prostanoïdes, l’auto-oxydation des catécholamine et l’activité enzymatique oxydase [34]. Sans apport exogène (alimentaire), la réserve en vitamine E endogène se voit significativement affectée et témoigne ainsi d’une susceptibilité de cette classe de lipoprotéine à l’oxydation.
Dans le même ordre d’idée, les activités paraoxonase et arylestérase ont suivi une tendance inverse à celle de la vitamine E, puisqu’elles ont significativement augmenté dans les deux groupes. Nous pensons qu’il s’agit ici d’une forme de rétrocontrôle positif induit par l’exercice physique. L’organisme réagirait au stress oxydatif causé par l’exercice en potentialisant l’activité de ses systèmes antioxydants, notamment l’activation de la PON1 qui est une enzyme clé impliquée dans la protection des lipoprotéines contre l’oxydation [35]. Les concentrations des HDL n’ont pas augmenté tout au long de l’étude. Ce qui suggère que les variations observées de l’activité PON1 ne seraient pas consécutives à une augmentation de la quantité de l’enzyme par le foie, mais plutôt à une augmentation de son activité intrinsèque par des mécanismes qui restent à être élucidés.
Enfin, sur le plan strictement méthodologique, il n’y a eu aucun abandon dès l’introduction des séances d’exercice. Autrement dit, l’exercice physique a augmenté le niveau de compliance des sujets à l’étude. Il serait donc important, lors d’une étude à venir, d’introduire l’exercice dès le début de l’étude afin de pouvoir prévenir le taux d’abandon élevé que nous avons eu et qui a inéluctablement affecté la puissance statistique de l’étude. Nous pourrons proposer un devis factoriel, c’est-à-dire une étude
dont les patientes seront réparties en quatre (4) groupes : groupe 1 (phyto + exercice intense), groupe 2 (placebo + exercice intense), groupe 3 (phyto + exercice très modéré), groupe 4 (placebo + exercice très modéré). L’exercice modéré pourrait consister à de simples activités récréatives bien contrôlé qui aiderait à la rétention des sujets dans l’étude.
En somme, cette étude, réalisée sur des patientes caucasiennes, nous a servi de plateforme pour l’identification des ajustements qui devront être faits lors de la mise en place d’une étude plus large visant à évaluer le potentiel des phyto-oestrogènes à réduire les risques cardiovasculaires chez les femmes postménopausées en surpoids. Il serait d’un grand intérêt scientifique de l’appliquer sur des populations africaines dont il est déjà démontré qu’elles présentent des plus hauts risques cardiovasculaires.
REMERCIEMENTS
Nous remercions le Dr. Abdelouahil Khalil pour l’accès au laboratoire du Stress Oxydatif qui a permis d’effectuer l’ensemble des analyses et le Dr. Icham Berrougui pour son assistance technique tout au long de l’étude. Nous remercions également toutes les femmes qui ont bien voulu participer à cette étude.
Conflit d’intérêts : les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l’absence de toute relation commerciale ou financière qui pourrait être
interprétée comme un potentiel conflit d’intérêts.
REFERENCES
2. Herrington W, Lacey B, Sherliker P, et al. Epidemiology of Atherosclerosis and the Potential to Reduce the Global Burden of Atherothrombotic Disease Circ Res 2016 ; 118:535-46.
3. Mclarty A, Mann N, Lawson W, et al. Womens heart health series : a mini-symposium. Med Sci Monit 2003 ; 9(6):RA103-10.
4. Maas AH, Appelman YE. Gender differences in coronary heart disease. Nether Hear J 2010;18(12):598-602.
5. Lewis SJ. Cardiovascular Disease in Postmenopausal Women : Myths and Reality. Am J Cardiol 2002 ; 89:5E-10E.
6. Eaker ED, Chesebro JH, Sacks FM, et al. Cardiovascular disease in women. Circulation 1993;88(4):1999-2009.
7. Rossi R, Grimaldi T, Origliani G, et al. Menopause and cardiovascular risk. Pathophysiol Haemost Thromb 2002;32:325-8.
8. Derby CA, Crawford SL, Pasternak RC, et al. Lipid changes during the menopause transition in relation to age and weight : the study of women’s
health across the nation. Am J Epidemiol 2009;169(11):1352-61.
9. Toth MJ, Tchernof A, Sites CK, et al. Effect of menopausal status on body composition and abdominal fat distribution. Int J Obes Relat Disord 2000;24(2):226-31.
10. Carr MC. The Emergence of the Metabolic Syndrome with Menopause. J Clin Endocrinol Metab. 2003;88(6):2404-11.
11. Sánchez-Rodríguez MA, Zacarías-Flores M, Arronte-Rosales A, et al. Menopause as risk factor for oxidative stress. Menopause 2012;19(3):361-7.
12. Doshi SB, Agarwal A. The role of oxidative stress in menopause. J Midlife Health 2013; 4(3):140-6.
13. Bayrak A, Bayrak T, Bodur E, et al. The effect of HDL-bound and free PON1 on copper-induced LDL oxidation. Chem Biol Interact 2016 ; 257:141-6.
14. Mogarekar MR, Kulkarni SK. Small Dense Low Density Lipoprotein Cholesterol, Paraoxonase 1 and Lipid Profile in Postmenopausal Women : Quality or Quantity ? Arch Med Res 2015;46(7):534-8.
15. Kumru S, Aydin S, Aras A, et al. Effects of surgical menopause and estrogen replacement therapy on serum paraoxonase activity and plasma malondialdehyde concentration. Gynecol Obstet Invest 2005;59(2):108-12.
16. Jones ME, Schoemaker MD, Wright L, et al. Menopausal hormone therapy and breast cancer : what is the true size of the increased risk ? Br J
Cancer 2016 ;115(5):607-15.
17. Barrett-Connor E. Hormone replacement therapy (HRT)-risks and benefits. Int J Epidemiol 2001;30(3):423-26.
18. Sood R, Faubion SS, Kuhle CL, et al. Prescribing menopausal hormone therapy: An evidence-based approach. Int J Women’s Health 2014 ; 6(1):47-57.
19. Bassuk SS, Manson JE. Oral contraceptives and menopausal hormone therapy: relative and attributable risks of cardiovascular disease, cancer, and other health outcomes,” Ann Epidemiol 2015;25(3):193-200.
21. Anderson JW, Johnstone BM, Cook-Newell ME. Meta-Analysis of the Effects of soy protein intake on serum lipids. N Engl J Med 1995;333(5):276-82.
22. Goodman MT, Wilkens LR, Hankin JH, et al. Association of soy and fiber consumption with the risk of endometrial cancer. Am Epidemiol 1997; 146(4):294-306.
23. Sipilä S, Taaffe DR, Cheng S, et al. Effects of hormone replacement therapy and high-impact physical exercise on skeletal muscle in postmenopausal women: a randomized placebo-controlled study. Clin Sci 2001;101(2):147-57.
24. Fox AA, Thompson JL, Butterfield GE, et al. Effects of diet and exercise on common cardiovascular disease risk factors in moderately obese older women. Am J Clin Nutr 1996;63(2):225-33.
25. Miller NJ, Paganga G. Antioxidant activity of low-density lipoprotein. In : Amstrong D, éd ; Free Radical and Antioxydant Protocols ; Totowa ; Humana Press, 1998:325-35.
26. Paragh G, Asztalos L, Seres I, et al. Serum paraoxonase activity changes in uremic and kidneytransplanted patients. Nephron 1999;83(2):126-31.
27. Clarkson TB. Soy, Soy Phytoestrogens and Cardiovascular Diseases. Nutr Food Sci 2002;32(3):566S-9S.
28. Lovati MR, Manzoni C, Canavesi A, et al. Soybean protein diet increases low density lipoprotein receptor activity in mononuclear cells from hypercholesterolemic patients. J Clin Invest 1987; 80(5):1498-502.
29. Kestin M, Rouse IL, Correll RA. Cardiovascular disease risk factors in free-living men: Comparison of two prudent diets, one based on lactoovovegetarianism and the other allowing lean meat. Am J Clin Nutr 1989 ;50(2):280-7.
30. McGavock J, Mandic S, Lewanczuc R, et al. Cardiovascular adaptations to exercise training in postmenopausal women with type 2 diabetes mellitus. Cardiovasc Diabetol 2004 ; 3(3):1-7.
31. Trapp EG, Chisholm DJ, Freund J, et al. The effects of high-intensity intermittent exercise training on fat loss and fasting insulin levels of young women. Int J Obes 2008;32(4):684-91.
32. Schrauwen-Hinderling VB, Hesselink MK, Meex R, et al. Improved ejection fraction after exercise training in obesity is accompanied by reduced cardiac lipid content. J Clin Endocrinol Metab 2010;95(4):1932-8.
33. Fisher-Wellman K, Bloomer RJ. Acute exercise and oxidative stress: a 30 year history. Dyn Med 2009; 8(1):1-25.
34. Urso ML, Clarkson PM. Oxidative stress, exercise, and antioxidant supplementation. Toxicology 2003; 189(1-2):41-54.
35. Unal E, Eris C, Kaya B, et al. Paraoxonase and arylesterase activities, lipid profile, and oxidative damage in experimental ischemic colitis model. Gastroenterol. Res Pract 2012;2012:1-5