Le régime méditerranéen vert remodèle la méthylation de l’ADN et stimule le métabolisme

30 mai 2023

Une étude publiée dans la revue Métabolisme décrit l’effet d’un régime méditerranéen riche en polyphénols sur la régulation épigénétique.

Étude: Un régime méditerranéen vert riche en polyphénols améliore le potentiel de régulation épigénétique : l’essai contrôlé randomisé DIRECT PLUS. Crédit d’image : Antonina Vlasova/Shutterstock

Arrière-plan

L’inflammation chronique de bas grade est considérée comme une caractéristique majeure de diverses maladies métaboliques, y compris l’obésité. Par conséquent, les interventions sur le mode de vie, telles qu’une alimentation saine et l’activité physique, sont essentielles pour gérer le poids corporel et réduire les risques de morbidité et de mortalité liés aux maladies métaboliques.

Les polyphénols végétaux aux propriétés antioxydantes élevées sont connus pour avoir des effets bénéfiques sur le métabolisme. Mécaniquement, les polyphénols inhibent les principaux régulateurs épigénétiques, tels que les ADN-méthyltransférases (DNMT) ou la méthylènetétrahydrofolate réductase (MTHFR), pour moduler le métabolisme à un carbone et les processus de méthylation. De plus, l’acide folique et les vitamines B en tant que donneurs de méthyle jouent un rôle crucial dans la régulation de l’ADN et des histones méthylases.

L’intervention diététique Randomized Controlled Trial Polyphenols Unprocessed (DIRECT PLUS) a été menée pendant 18 mois pour évaluer l’impact métabolique des recommandations alimentaires saines (HDG), du régime méditerranéen (MED) et d’un régime MED modifié enrichi en polyphénols (green-MED ).

Les résultats de cet essai contrôlé randomisé ont révélé que les deux régimes MED ont un impact modéré sur la perte de poids et un impact important sur la réduction de la graisse hépatique. Plus précisément, le green-MED, qui contient de grandes quantités de noix et de Mankai (lentille d’eau ou farine d’eau), s’est avéré provoquer la plus forte réduction du tour de taille, du taux sérique de cholestérol à lipoprotéines de basse densité, de la pression artérielle diastolique, de la protéine C-réactive , et du tissu adipeux viscéral. La noix et le Mankai sont de riches sources de folate et de vitamines B.

Dans l’étude actuelle, les scientifiques ont exploré si les améliorations métaboliques induites par le régime vert-MED observées dans l’essai sont associées à son impact sur la méthylation de l’ADN à l’échelle du génome et les modèles d’expression de l’ARNm.

Étudier le design

La population étudiée comprenait 260 participants (âge moyen : 51 ans ; indice de masse corporelle : 31 kg/m²) de l’essai DIRECT PLUS. Ils ont été classés au hasard en trois groupes d’intervention, y compris les groupes HDG, régime MED et régime vert-MED. Alors que le régime MED comprenait 440 mg de polyphénols supplémentaires fournis par les noix, le régime vert-MED comprenait 1240 mg de polyphénols supplémentaires fournis par les noix, le thé vert et le Mankai.

Des échantillons de sang prélevés sur les participants ont été analysés pour la méthylation de l’ADN à l’échelle du génome et les profils d’expression de l’ARNm au départ et après la fin de la période d’intervention de 18 mois.

Observations importantes

L’analyse des schémas de méthylation de l’ADN à l’échelle du génome avant et après les interventions alimentaires a identifié 1 573 régions méthylées de manière différentielle dans le groupe vert-MED, 377 dans le groupe HDG et 174 dans le groupe MED. Ces résultats correspondaient à 1753 gènes différentiellement exprimés dans le groupe vert-MED, 738 dans le groupe HDG et seulement 7 dans le groupe MED.

La consommation d’un régime vert-MED riche en polyphénols pendant 18 mois a entraîné des niveaux significativement plus élevés d’acide folique et de vitamine B-12 dans le sérum par rapport à d’autres interventions diététiques. Les niveaux accrus d’acide folique et de vitamine B-12 observés chez les participants du groupe MED au départ pourraient être attribués à des niveaux inférieurs de changements épigénétiques observés dans ce groupe après l’intervention diététique.

Les quantités élevées de noix, de thé vert et de Mankai dans le régime green-MED ont montré une association directe avec l’augmentation des niveaux de précurseurs à un carbone (acide folique et vitamine B-12) chez les participants consommant ce régime particulier. Ces observations indiquent collectivement que les changements induits par le régime vert-MED dans les schémas de méthylation de l’ADN sont associés à une augmentation des taux sériques d’acide folique et de vitamine B-12.

En plus d’avoir un effet substantiel sur les précurseurs à un carbone associés aux processus de méthylation de novo, un régime vert-MED riche en polyphénols a montré un effet direct sur la méthylation et la transcription des gènes codant pour les modulateurs épigénétiques, y compris la lysine déméthylase 2B, la lysine déméthylase 5B , et l’histone lysine méthyltransférase.

Analyse pondérée du réseau de clusters

L’étude a mené une analyse du réseau de grappes pondérées pour identifier les principaux moteurs des changements phénotypiques associés à la consommation d’un régime vert-MED. Trois modules principaux contenant la plupart des gènes de la région différentiellement méthylée ont été identifiés. Parmi ces modules, un était significativement associé à la protéine C-réactive, à l’acide folique, à l’interleukine 6 (IL-6) et à une modification de la zone de tissu adipeux sous-cutané profond ; un était associé au tour de taille; et un était associé au tour de taille et au changement de poids corporel.

Dans le premier module, l’expression de l’ARNm du KIR3DS1 Le gène a montré une association négative avec des changements dans les polyphénols mais une association positive avec des changements dans la zone de tissu adipeux superficiel-sous-cutané, le poids corporel et le tour de taille. KIR3DS1 est un récepteur de type immunoglobuline des cellules tueuses associé aux maladies auto-immunes.

Ce module comprenait également le gène de la région différentiellement méthylée Cystationine bêta-synthase, une enzyme responsable de la réduction des niveaux d’homocystéine. L’expression de l’ARNm de ce gène était associée à des modifications des polyphénols.

Importance de l’étude

L’étude souligne qu’un régime MED riche en polyphénols peut réguler de manière significative les schémas de méthylation de l’ADN en augmentant les principaux moteurs épigénétiques tels que l’acide folique et la vitamine B-12. De plus, les polyphénols présents dans l’alimentation ont un pouvoir élevé de régulation du métabolisme à un carbone, avec des conséquences sur les réponses auto-immunes.

Source

Hoffmann A. 2023. Un régime méditerranéen vert riche en polyphénols améliore le potentiel de régulation épigénétique : l’essai contrôlé randomisé DIRECT PLUS. Métabolisme.