Effets du jeûne intermittent sur la santé publique, la morbidité et le vieillissement

Effets du jeûne intermittent sur la santé publique, la morbidité et le vieillissement Résumé: Les données probantes accumulent que l'alimentation en 6 heures et le jeûne pendant 18 heures peuvent conduire à un transfert métabolique de l'énergie à base de glucose à l'énergie à base de cétone, avec une résistance accrue au stress, une longévité accrue et une faible incidence des maladies, y compris le cancer et l'obésité. Selon Weindroch et Sohal Sohal dans leur article de 1997, limitant la disponibilité des aliments au cours d’une vie (constriction des calories) a des effets notables sur le vieillissement et la durée de vie des animaux.1 Les auteurs ont suggéré que les avantages de la santé de la restriction des calories ont été causés par une réduction non intentionnelle de la production de radicaux d’oxygène libres nocifs. Bien que l'ampleur de l'effet du jeûne intermittent sur la longévité soit variable (affectée par le sexe, l'alimentation et les facteurs génétiques), les études sur les souris et les primates non humains montrent des effets constants de la restriction calorique dans la gamme saine (voir Études complémentaires). Les études animales et humaines ont montré que de nombreux avantages pour la santé du jeûne intermittent ne sont pas seulement le résultat d'une baisse de production radicale libre ou de perte de poids. 2-5 Le jeûne intermittent favorise les réponses cellulaires adaptatives qui sont conservées et intégrées entre et au sein des organes d'une manière qui améliore la régulation du glucose, augmente la résistance au stress et supprime l'inflammation. Les études précliniques montrent systématiquement l'efficacité du jeûne intermittent dans les modèles animaux sur un large éventail de troubles chroniques, y compris l'obésité, le diabète, les maladies cardiovasculaires, les cancers et les maladies neurodégénératives du cerveau. 3,7-10 Le retournement périodique de la clé métabolique fournit non seulement les kétones nécessaires à la nutrition cellulaire pendant le jeûne, mais aussi des réponses systémiques et cellulaires hautement coordonnées qui améliorent le fonctionnement physique. Nous examinerons ici les études cliniques sur les animaux et les humains qui ont montré comment le jeûne intermittent affecte les indicateurs de santé généraux et ralentit ou inverse le vieillissement et les processus de maladie. Premièrement, nous décrivons les systèmes de jeûne intermittents les plus courants étudiés et les réponses métaboliques et cellulaires au jeûne intermittent. Ensuite, nous présentons et discuterons les résultats des études précliniques et des études cliniques modernes qui ont testé les systèmes de fixation intermittente de ces personnes saines. Fixation intermittente et commutation métabolique Glucose et acides gras sont les principales sources d'énergie pour les cellules. Glucose est utilisé après les repas pour l'énergie, et les graisses sont stockées dans les tissus gras comme les triglycérides. Les triglycérides sont décomposés pendant les périodes de jeûne en acides gras et en glycérine pour être utilisés comme énergie. Le foie convertit les acides gras en composés de cétone, fournissant lors du jeûne d'une importante source d'énergie pour de nombreux tissus et surtout pour le cerveau (figure 2). Les concentrations sanguines de composés cétogènes sont faibles, en augmentation chez l'humain dans les 8 à 12 heures suivant le début du jeûne, atteignant des niveaux de 0,2 à 0,5 mMol, continuant dans les 24 heures, et augmentant ensuite de 1 à 2 mM sur 48 heures. 14,15 Une augmentation des niveaux de cétone plasma se produit dans les rongeurs dans les 4 à 8 heures du début du jeûne, atteignant les niveaux de mmol dans les 24 heures. 16 Le moment de cette réponse donne une indication des périodes de jeûne appropriées dans les régimes de jeûne intermittents. 2,3 Les trois régimes de jeûne intermittents les plus étudiés chez les humains sont le jeûne quotidien et l'efficacité des acides cétogènes. Le jeûne intermittent se réfère à la cétogène (deux jours de jeûne chaque semaine) et à l'alimentation quotidienne restreinte. 11 régimes qui réduisent considérablement l'apport calorique dans un ou plusieurs jours de transition chaque semaine (p. ex., une baisse de 500 à 700 calories par jour). Les composés de Ketone ne sont pas seulement du carburant utilisé pendant les périodes de jeûne. Ils sont des molécules de signalisation puissantes avec des effets significatifs sur la fonction cellulaire et orgue. 21 Les corps de Ketone régulent l'expression et l'activité de nombreuses protéines et molécules connues pour affecter la santé et le vieillissement. Ces récepteurs d'activation comprennent le récepteur 1 (PGC-1), le facteur de croissance du fibroblaste 21,22,23 le dinucléotide d'adénine nucléotide (NAD) et la sérotonine. Sertuines, poly(adenosine diphosphate [ADP] - ribose) polymérase 1 (PARP1), et ADP ribose cyclase (CD38)25 En affectant ces voies cellulaires majeures, les composés de cétone produits pendant le jeûne ont des effets profonds sur le métabolisme systémique. Les composés kétogènes stimulent également l'expression du gène neurotrophique dérivé du cerveau (figure 2), avec des implications pour la santé du cerveau, les troubles psychiatriques et la dégénérescence neurodégénérative. Quels sont les avantages du jeûne intermittent en termes de commutation métabolique, et quels sont les avantages de la perte de poids? De nombreuses études ont indiqué que beaucoup des avantages du jeûne intermittent sont séparés de ses effets sur la perte de poids, notamment des améliorations de la régulation du glucose, de la tension artérielle et du rythme cardiaque; efficacité sur la formation endurance, 26,27; et sur la perte de graisse abdominale27 (voir la section supplémentaire de l'étude S1). Fixation intermittente et résistance au stress Contrairement aux gens d'aujourd'hui, nos ancêtres humains n'ont pas consommé trois grands repas régulièrement espacés en plus des collations tous les jours, et ils n'ont pas vécu une vie sédentaire. Ils étaient plutôt occupés à obtenir de la nourriture dans des niches écologiques où les sources alimentaires sont dispersées. Au fil du temps, Homo sapiens a subi des changements évolutifs qui soutenaient l'adaptation à de tels environnements, y compris des changements cérébrales. La recherche examinée ici, et discutée plus en détail ailleurs, 11.12, montre que la plupart, sinon tous, des systèmes d'organes répondent au jeûne intermittent de manière à permettre à l'organisme de résister ou de surmonter le défi et de rétablir l'équilibre. L'exposition répétée aux périodes de jeûne entraîne des réactions adaptatives permanentes qui confèrent une résistance aux défis ultérieurs. Les cellules réagissent au jeûne intermittent en s'engageant dans une réponse adaptative coordonnée au stress qui conduit à une expression accrue des défenses antioxydantes, à la réparation de l'ADN, au contrôle de la qualité des protéines, à la biogénèse mitochondriale et à l'autophagie, et à une inflammation réduite (figure 3). Les cellules dans tout le corps et le cerveau d'animaux soumis à des systèmes de fixation intermittents montrent une fonction améliorée, et une forte résistance à un large éventail de blessures potentiellement nocives, y compris celles impliquant le stress métabolique, oxydatif et ionique, les chocs et le stress des endotoxines protéotoxiques. 12 Le jeûne intermittent stimule l'autophagie et la métaphagie (autophagie mitochondriale) tout en inhibant le chemin de synthèse de la protéine mTOR (cible mammifère de la rapamycine immunosuppresseur). Ces réponses permettent aux cellules de supprimer les protéines endommagées oxydées et les mitochondries et de recycler non endommagées les composants moléculaires tout en réduisant temporairement la synthèse globale des protéines pour préserver l'énergie et les ressources moléculaires (figure 3). Ces voies ne sont ni exploitées ni réprimées chez les personnes qui dépassent et sont inactives.12 Effets du jeûne intermittent sur la santé et le vieillissement Des études de restriction calorique et de jeûne intermittent jusqu'à récemment axées sur le vieillissement et la vie humaine. Après près d'un siècle de recherche sur la restriction calorique chez les animaux, la conclusion générale était que la réduction de l'apport alimentaire augmente fortement la durée de vie. Dans l'une des études les plus anciennes sur le jeûne intermittent, Godric et ses collègues ont indiqué que la durée de vie médiane des rats a augmenté de jusqu'à 80% lorsque requis par un régime d'allaitement de deux jours et l'âge d'apparition de leurs jeunes. Mais l'ampleur des effets de la restriction calorique sur la santé et la vie varie et peut être influencée par le sexe, la force, l'âge et les facteurs génétiques. Il a trouvé une relation inverse entre le faible ratio tissu adipeux et la durée de vie29 suggérant que les animaux ayant une durée de vie plus courte qui avaient une plus grande réduction des tissus adipeux ont été déplacés plus rapidement à la famine lorsqu'ils étaient exposés à une telle restriction calorique sévère, tandis que les animaux ayant une durée de vie prolongée avaient un pourcentage inférieur de faible graisse. Les résultats contradictoires de deux études proéminentes sur les singes ont contesté la relation entre la santé étendue et la durée de conservation prolongée associée à la restriction des calories. Une étude à l'Université du Wisconsin a montré un effet positif de la restriction des calories sur la santé et la survie31, tandis qu'une autre étude à l'Institut national du vieillissement des États-Unis n'a montré aucune réduction significative de la mortalité malgré des améliorations apparentes de la santé globale. 33 Le jeûne intermittent semble conférer plus d'avantages de santé que ne pouvait être uniquement attribué à la diminution de la consommation de calories. 16 participants sains dans un essai ont été mis sur un régime de jeûne de deux jours pendant 22 jours et ont perdu 2,5% de leur poids initial ou 4% de leur masse de graisse de chaque façon, avec une réduction de 57% par jour. Les effets physiques et cognitifs du jeûne intermittent La fonction physique chez les animaux et les humains s'améliore avec le jeûne intermittent. Par exemple, bien qu'il y ait un poids corporel similaire, les souris placées sur un régime de jeûne de 16 heures ont une meilleure endurance pour courir que les souris avec un accès illimité à la nourriture. L'équilibre et la coordination des mouvements chez les animaux placés sur un régime alimentaire quotidien restreint ou un régime de jeûne de 36 jours sont également améliorés. Les études animales montrent que le jeûne intermittent améliore la cognition dans plusieurs domaines, y compris la mémoire spatiale, la mémoire associative et la mémoire de travail 37; à la fois le système de jeûne de deux jours et le système quotidien de restriction des calories reflètent les effets néfastes de l'obésité, du diabète et de la neuroinflammation sur l'apprentissage spatial et la mémoire (voir la section S4). 38 Dans une étude impliquant des adultes en surpoids et ayant une déficience cognitive légère, la restriction des calories de 12 mois a conduit à des améliorations de la mémoire verbale, de la fonction exécutive et de la cognition générale. 39 À l'issue d'un essai clinique plus grand et multicentrique, un important cognition de deux ans de restriction des calories quotidiennes a entraîné des améliorations significatives du développement de la mémoire. Applications cliniques Dans cette section, nous examinons brièvement les résultats des études intermittentes de jeûne dans les modèles animaux précliniques de la maladie, et chez les patients atteints de diverses maladies. Des études publiées supplémentaires sont présentées dans la section S5. Obésité et diabète La nutrition intermittente améliore la sensibilité de l'organisme à l'insuline dans les modèles animaux, inhibe l'obésité causée par une alimentation élevée, et soulage la rétinopathie diabétique. 41 Les résidents traditionnels d'Okinawa maintiennent généralement un régime de jeûne intermittent et ont également de faibles taux d'obésité et de diabète, ainsi que de les privilégier avec des vies très longues. Une étude multicentrique a montré que la restriction des calories quotidiennes a amélioré bon nombre des facteurs de risque cardiométallique des participants chez les humains non obèses, mais six études à court terme impliquant des adultes en surpoids ou obèses ont montré que le jeûne intermittent était aussi efficace pour la perte de poids que les régimes alimentaires standard. Maladies cardiovasculaires Le jeûne intermittent améliore plusieurs indicateurs de santé cardiovasculaire chez les animaux et les humains, y compris la pression artérielle et le taux cardiaque de repos; les niveaux de lipoprotéine haute et faible densité (HDL et LDL), le cholestérol, les triglycérides, le glucose, l'insuline et la résistance à l'insuline. 59 L'amélioration des indicateurs de santé cardiovasculaire devient généralement évidente dans les 2 à 4 semaines suivant le début du jeûne d'une autre journée, puis se dissiper dans plusieurs semaines après la reprise d'un régime normal.57 Cancer. Il y a plus d'un siècle, Morishi et Ross ont décrit l'effet bénéfique du jeûne et de la restriction calorique sur les tumeurs chez les animaux.Depuis, plusieurs études animales ont montré que la restriction calorique quotidienne ou le jeûne alternatif réduit l'incidence des tumeurs spontanées pendant le vieillissement normal chez les rongeurs inhibe la croissance de nombreux types de tumeurs tout en augmentant leur sensibilité à la chimiothérapie et la radiothérapie. 66 L'activation de ces facteurs de transcription et de leurs cibles subséquentes par le jeûne intermittent peut également fournir une protection contre le cancer et renforcer la résistance au stress dans les cellules normales (figure 1). Des essais cliniques de jeûne intermittent ont été réalisés chez les patients atteints de cancer ou sont en cours. La plupart des premiers essais ont porté sur la conformité, les effets secondaires et la caractérisation des biomarqueurs. Par exemple, l'essai quotidien de restriction des calories chez les hommes atteints de cancer de la prostate a montré une excellente adhésion (95%) et aucun événement indésirable. 67 Plusieurs études de cas impliquant des patients atteints de glioblastome suggèrent que le jeûne intermittent peut freiner la croissance tumorale et la survie prolongée. 9,68 Les essais continus énumérés sur le site Web des essais cliniques du gouvernement américain se concentrent également. gov on intermittent fasting in patients with breast, ovarian, prostate, endometriosis, colorectal cancer, and glioblastoma (see Tableau supplémentaire S1). Les régimes de jeûne intermittents spécifiques varient entre les études, mais tous impliquent l'imposition de jeûne intermittent pendant la chimiothérapie. Aucune étude n'a encore déterminé si le jeûne intermittent affecte la récurrence du cancer chez les humains9. Troubles neurodégénératifs Les données épidémiologiques suggèrent que la consommation excessive d'énergie, en particulier à l'âge moyen, augmente le risque d'AVC, la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson.69 Il existe de fortes preuves précliniques que le jeûne d'une journée peut retarder l'apparition et la progression des processus de maladie dans les modèles animaux de la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson.5,12 Dans le scénario idéal, l'intervention commence tôt dans le processus de la maladie, et dure assez longtemps, pour détecter l'effet de l'intervention sur la modification de la maladie (par exemple, une étude d'une année). Asthme sclérose en plaques et arthrite La perte de poids réduit les symptômes d'asthme chez les patients obèses. 72 Les patients qui ont adhéré à l'alternative régime de jeûne de jour avaient, dans une étude, un niveau élevé de sérum composés de cétone sur les jours de restriction d'énergie, et le poids perdu sur une période de deux mois, pendant laquelle les symptômes d'asthme et la résistance aux voies aériennes ont été réduits. 73,74 Deux études pilotes récentes ont montré que les patients atteints de sclérose en plaques qui adhèrent à des régimes de jeûne intermittents ont réduit les symptômes en moins de 17 mois. Lésion chirurgicale et izfaria Les systèmes de fixation intermittents réduisent les dommages tissulaires, améliorent les résultats fonctionnels des lésions tissulaires douloureuses et ischémiques chez les modèles animaux. Dans les modèles animaux de lésions chirurgicales vasculaires, nous avons constaté que trois jours de jeûne ont réduit l'incidence de l'ischémie hépatique et rénale et du jeûne avant une lésion a entraîné une diminution de l'hypertrophie carotidienne interne induite par les traumatismes. 78 Une étude randomisée multicentrique a montré que deux semaines de restriction énergétique quotidienne avant la chirurgie améliorent les résultats chez les patients qui subissent une chirurgie de contournement gastrique. 79 Ces résultats suggèrent que le jeûne intermittent avant la chirurgie peut être un moyen sûr et efficace d'améliorer les résultats chirurgicaux. Plusieurs études ont montré des effets bénéfiques du jeûne intermittent dans les modèles animaux de blessure à la tête traumatique ou à la moelle épinière. Le jeûne intermittent après blessure a également été efficace pour soulager les déficits cognitifs dans le modèle de souris de lésion cérébrale traumatique. 80 Lorsque le jeûne intermittent commence avant ou après une lésion cérébrale ou thoracique, il réduit les dommages tissulaires et améliore les résultats fonctionnels examinés chez les rats. Considérations pratiques Malgré les preuves des bienfaits pour la santé du jeûne intermittent et de son applicabilité à de nombreuses maladies, il y a des obstacles à l'adoption généralisée de ces habitudes alimentaires dans la société et par les patients. D'abord, un régime à trois repas avec des collations chaque jour est si ingéré dans notre culture que les patients ou les médecins considèrent rarement changer ce schéma alimentaire. Deuxièmement, lors du passage au jeûne intermittent, beaucoup de gens éprouveront la faim, l'irritabilité et la capacité réduite de se concentrer pendant les périodes de restriction alimentaire. Mais ces effets secondaires initiaux disparaissent généralement dans un mois, et les patients devraient être informés de ce fait. Troisièmement, la plupart des médecins ne sont pas formés à prescrire des interventions spécifiques pour le jeûne et le soutien intermittents. Les médecins peuvent conseiller les patients de réduire le délai pendant lequel ils consomment de la nourriture chaque jour progressivement, sur plusieurs mois, dans le but de jeûner de 16 à 18 heures par jour (figure 4). Conclusions Des études précliniques et des essais cliniques ont montré que le jeûne intermittent présente de larges avantages pour de nombreuses conditions de santé, comme l'obésité, le diabète, les maladies cardiovasculaires, le cancer et les troubles neurologiques. Les modèles animaux montrent que le jeûne intermittent améliore la santé tout au long de la vie, tandis que les études cliniques ont principalement inclus des interventions à court terme (sur des mois). Bien que nous ne comprenions pas pleinement les mécanismes spécifiques, les effets bénéfiques du jeûne intermittent impliquent le commutation métabolique et la résistance au stress cellulaire. Mais certaines personnes sont incapables ou peu disposées à adhérer au jeûne intermittent. En améliorant la compréhension des processus qui relient le jeûne intermittent aux larges prestations de santé, nous pouvons être en mesure de développer des thérapies médicamenteuses ciblées qui imiter les effets du jeûne intermittent sans avoir à changer considérablement les habitudes alimentaires. Des études sur les mécanismes de restriction calorique et le jeûne intermittent dans les modèles animaux ont conduit à l'élaboration et à l'essai d'interventions pharmacologiques qui imitent les avantages pour la santé du jeûne intermittent et modifiant la maladie. Titre: effets du jeûne interne sur la santé, le vieillissement et la maladie Références : 1. Weindruch R, Sohal RS. Caloric intake and aging. 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