Recherches de l'équipe E9-PPCA

Objectif des recherches E9-PPCA:

L’équipe E9-PPCA «Prévention et promotion de la cancérogénèse par les aliments » cherche

1- à comprendre pourquoi la consommation de viande rouge et de charcuteries est liée au risque de cancer colorectal,

2- à prévenir ce risque.

Concernant l’objectif de prévention des cancers (100 nouveaux tous les jours en France, voir le Contexte de ces recherches en bas de la page), la démarche mise en place vise à établir de nouvelles recommandations nutritionnelles ou à modifier les procédés technologiques de production des viandes, soit en ajoutant au régime des aliments ou des agents qui bloquent la promotion tumorale due aux viandes.

Hypothèse et mécanismes :

L'hypothèse principale de l'équipe E9-PPCA est que le fer héminique est promoteur de la cancérogenèse colique. L’hème est ce qui donne à la viande sa couleur rouge, et aux charcuteries cuites leur couleur rose. L’hème pourrait agir par deux voies (cf. schéma), étudiées par l’équipe PPCA:
1- l’hème catalyse la peroxydation des lipides polyinsaturés du régime, donnant des aldéhydes toxiques comme le 4-hydroxynonénal (4-HNE).
2- l’hème des charcuteries est nitrosylé et favorise la formation de composés N-nitrosés (NOCs), qui forment des adduits à l’ADN.

Plusieurs approches complémentaires :

- Nous étudions d'une part l’effet de régimes expérimentaux chez des rongeurs initiés par un cancérigène chimique, sur les lésions précancéreuses (ACF, aberrant crypt foci; MDF, mucin depleted foci) et les tumeurs, ainsi que des rongeurs présentant la mutation la plus fréquemment trouvée dans les cas de cancer colorectaux : la protéines APC  (Fabrice Pierre)

- Nous étudions aussi le métabolisme et la toxicité du 4-HNE et des alkénals voisins, dans des modèles animaux et cellulaires. (Françoise Guéraud, Nathalie Priymenko)

- Nous cherchons à établir les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la promotion de la cancérogénèse colorectale par les aldéhydes issus de la peoxydation des lipides par le fer héminique à travers l'utilisation de lignées cellulaires mutées ou non sur le gène apc (Cécile Héliès). Nous étudions également l’effet du 4-HNE sur la balance apoptose-prolifération dans les étapes précoces de la cancérogenèse

- Les stratégies de prévention de la cancérogenèse sont validées chez des volontaires (avec le CRNH Clermont), après avoir été testées chez les rongeurs (ANR Sécuriviande, Thèse) (Fabrice Pierre)

- L'analyse de résultats issus de cohortes (E3N, Su.Vi.Max) nous permettent de confronter nos hypothèses (Fabrice Pierre). Une étude récente (2016) montre une possible prévention nutritionnelle pour limiter le risque de cancers liés au fer des produits carnés.

Contexte de ces recherches:

Cent nouveaux cas de cancer colorectal sont détectés chaque jour en France. Des chiffres similaires sont observés dans les autres pays occidentaux. La moitié des ces malades meurent de leur cancer dans les années qui suivent. La prévention est donc une urgence.
Selon le rapport du World Cancer Research Fund (WCRF-AICR 2011)(FR) qui fait autorité dans le monde, le seul aliment qui ait été reconnu comme cause convaincante pour ce type de cancer est la viande (viande rouge et charcuteries). Les autres causes convaincantes du cancer colorectal sont l'alcool et l’excès calorique (lié à l’obésité, la sédentarité, et les aliments très riches en énergie).

Quatre hypothèses expliquent comment la viande peut causer le cancer du côlon:
(1) les lipides des viandes grasses favorisent le cancer en augmentant le niveau des acides biliaires promoteurs dans l’intestin,
(2) la cuisson de la viande (grill, friture, four, barbecue) forme des amines hétérocycliques et des hydrocarbures polycycliques cancérigènes,
(3) des composés N-nitrosés potentiellement cancérigènes (NOC) se forment dans l’aliment ou dans l’estomac par nitrosation des amines,
(4) le fer héminique des viandes rouges favorise la prolifération de la muqueuse colique, en augmentant la lipoperoxidation du contenu intestinal et sa cytotoxicité. L’hème catalyse aussi la formation des NOC.

Les graisses et les amines hétérocycliques, largement étudiées, peuvent difficilement rendre compte du grand nombre des cancers colorectaux. C'est pourquoi nous étudions les NOC et l’effet de l’hème, d'autant que seulement trois laboratoires au monde les étudient.
Ces laboratoires ont démontré que la consommation de viande bovine ou de charcuteries augmente fortement l'excrétion fécale des NOC chez les souris et chez des volontaires humains (Sidney Mirvish, Omaha, NE ; Sheila Bingham, David Shuker, Cambridge, UK), et que de l'hème purifié (hémine) ajouté dans l'aliment augmente la cytotoxicité de l'eau fécale et la prolifération de la muqueuse chez le rat (Roleof van-der-Meer, Wageningen, Netherlands).

L'équipe PPCA collabore avec ces laboratoires, et a publié en 2003 et 2004 que l'hémine, l'hémoglobine, la viande de bœuf et le boudin noir favorisent la cancérogenèse colorectale chez des rats ayant reçu une injection d'un cancérigène chimique : L'hème est donc promoteur de la cancérogenèse, de façon dose-dépendante. Par ailleurs la promotion de la cancérogenèse est associée à des marqueurs fécaux et urinaires, que nous proposons comme des biomarqueurs précoces de l'effet de l'hème, notamment un métabolite du 4-hydroxynonenal.