Régulation de l appétit et troubles du comportement alimentaire Valérie Godefroy Coordinateur : Béatrice de Reynal Décembre 2010

Régulation de l appétit et troubles du comportement alimentaire Valérie Godefroy Coordinateur : Béatrice de Reynal Décembre 2010-1 -

Sommaire Sommaire... 2 Introduction... 4 I. Régulation de l appétit et de la prise alimentaire... 5 A. L hypothalamus : centre intégrateur des signaux relatifs à la faim et à la satiété... 5 B. Les mécanismes de régulation de l appétit à court et long terme... 6 1. A court terme... 6 2. A long terme... 7 3. Le rôle de Angptl4 et de AMPK dans la régulation de l appétit... 8 4. Bilan : les agents orexigènes et les agents anorexigènes... 8 C. Facteurs modulant l appétit et la prise alimentaire (à court terme)... 9 1. La prise alimentaire serait-elle programmée avant même la naissance?... 9 2. L âge et les maladies... 9 3. Les goûts et les facteurs psycho-affectifs, sociaux, familiaux et cognitifs... 9 4. Le contenu alimentaire : taille des portions, liquide ou solide, densité énergétique 10 5. La façon de manger ou boire : fréquence, taille des gorgées, vitesse de consommation... 13 II. Les troubles liés à une dérégulation de la prise alimentaire... 16 A. Différents types de troubles du comportement alimentaire (TCA)... 16 1. Les troubles du comportement alimentaire «classiques»... 16 2. Les troubles de conduite alimentaire chez les sujets obèses... 16 B. Le rôle des auto-anticorps dans l apparition des TCA (classiques)... 17 C. Un problème lié à la régulation de l appétit et au comportement alimentaire : surpoids et obésité... 19 1. Un problème génétique... 19 2. Un problème dans le réseau neuronal hypothalamique... 20 responsable du contrôle de l appétit... 20 3. Un problème comportemental... 21 4. Un problème de dérégulation de la balance énergétique... 25 5. L influence des facteurs âge, sexe et socio-culturels sur l obésité (Source : ObEpi 2009, France)... 27 6. L extrême complexité des facteurs prédictifs de l obésité... 30 III. Les traitements des troubles liés au comportement alimentaire... 31 A. Traitement de l anorexie mentale et de la boulimie... 31 1. Une prise en charge psychologique et médicale... 31 2. Une hospitalisation fréquente pour l anorexie mentale... 31 3. Le traitement nutritionnel des carences... 32 B. Traitement de surpoids et obésité... 33-2 -

1. Mesures diététiques et d hygiène de vie... 33 2. Suivi psychologique... 34 3. Traitements chimiques... 34 4. Traitements opératoires... 36 5. L intérêt d un traitement à long terme... 38 6. Une particularité du traitement du surpoids et de l obésité infantiles... 39 Conclusion... 41 Bibliographie... 42-3 -

Introduction L'appétit existe dans les formes de vie les plus évoluées afin de réguler la quantité d'énergie nécessaire aux besoins métaboliques. C est un mécanisme qui est régulé naturellement de manière très fine pour assurer les besoins énergétiques, les compenser avec les dépenses, et ainsi, optimiser les chances de survie. Comprendre les mécanismes qui régissent l appétit, la satiété est une affaire importante et complexe, lorsqu un adulte est concerné, lorsqu un être en croissance est concerné, donc, aux différents âges de la vie et dans différentes situations physiologiques. Cependant, il semble qu aujourd hui, dans les pays développés, cette régulation naturelle de l appétit et de la prise alimentaire soit de plus en plus problématique. En effet, c est tout d abord la mode de la maigreur qui implique de plus en plus un diktat des régimes amincissants, pour lesquels un contrôle cognitif de la prise alimentaire s impose au détriment de l envie naturelle de manger. Par ailleurs, l obésité étant stigmatisée et socialement rejetée dans un monde où l image domine, les sujets obèses ont tendance à rester enfermés dans une souffrance psychique qui favorise les dérèglements de l appétit. L offre alimentaire pléthorique mais aussi le stress, le surmenage, la fatigue qui caractérisent les civilisations occidentales actuelles sont également des facteurs qui ne facilitent pas la régulation naturelle de la prise alimentaire. Ainsi, les troubles du comportement alimentaire sont de plus en plus fréquents dans les sociétés occidentales. Selon la Société de Nutrition et de Diététique de Langue Française, trois conditions sont requises pour qualifier une conduite alimentaire pathologique : Elle diffère de façon importante sur le plan qualitatif ou quantitatif de la conduite habituelle des individus vivant dans le même environnement nutritionnel, social et culturel. Elle entraîne des conséquences néfastes sur la santé physique (obésité, dénutrition, carences) ou psychologique (sentiment d anormalité, exclusion sociale, obsession, dépression...). Elle témoigne d'une difficulté existentielle, d'une souffrance psychologique ou d'une lésion du système biologique qui contrôle la prise alimentaire. L anorexie mentale, par exemple, se manifeste classiquement chez les classes sociales élevées et moyennes au sein de familles pour lesquelles la promotion sociale et la réussite scolaire ont une grande importance. Elle touche en particulier les filles (en moyenne 6 à 10 filles pour 1 garçon), dans les tranches d âge 12-14 ans et 18-20 ans. Il en est de même pour la boulimie (5 à 7 filles pour un garçon) mais celle-ci se manifeste surtout en fin d adolescence, vers 18-20 ans. Face à ces constats, il est apparu légitime de réaliser cette étude, qui décrit dans un premier temps les mécanismes d une régulation normale de l appétit et de la prise alimentaire puis se focalise sur les troubles pouvant être associés à cette prise alimentaire (troubles du comportement alimentaire et surpoids, obésité) et expose, pour finir, les solutions pour traiter ces troubles. - 4 -

I. Régulation de l appétit et de la prise alimentaire A. L hypothalamus : centre intégrateur des signaux relatifs à la faim et à la satiété Il existe dans le cerveau humain des centres régulant à la fois la sensation de faim et la sensation de satiété. Ils siègent dans une petite glande située au centre du cerveau : l'hypothalamus. L hypothalamus, en connexion avec le cortex et le système limbique est aussi le principal organe cible des informations sur le statut énergétique de l organisme. Les informations permettant de réguler l appétit sont transmises via des molécules messagères - des hormones au niveau périphérique et des neuromédiateurs au niveau du cerveau ces substances chimiques libérées dans l'environnement neuronal créent une «ambiance» chimique influant sur le fonctionnement du neurone, ce qui permet le transfert du «message» d un neurone à un autre. Notons qu il existe des molécules qui peuvent être à la fois des hormones et des neuromédiateurs (par exemple, l insuline, le neuropeptide Y, l alpha-msh ). En effet, parmi les neuromédiateurs, on distingue : les neurotransmetteurs, qui sont exclusivement synthétisés et libérés au niveau des fentes synaptiques (lieux de connexion inter-neuronale) et les neuropeptides, qui ont la particularité de pouvoir être synthétisés par le soma et ainsi de pouvoir agir comme des hormones peptidiques circulantes. Les hormones sont incapables de franchir la barrière hémato-encéphalique sans mécanisme de transport. C est pourquoi les structures appelées organes circumventriculaires, qui ont la particularité de ne pas être protégées par la barrière hémato-encéphalique, sont très importantes dans la détection des messages hormonaux. Certaines parties de l hypothalamus font partie de ces organes circumventriculaires et ont donc un rôle crucial dans l intégration des messages hormonaux relatifs à la régulation de l appétit. Les centres régulateurs de l appétit sont multiples et ils ne réagissent pas aux mêmes signaux moléculaires. Au sein de l hypothalamus, on trouve cinq régions régulatrices de l appétit : le noyau arqué, l hypothalamus latéral, le noyau ventro-médian, le noyau dorso-médian et le noyau paraventriculaire. Le noyau arqué contient des neurones sensibles à des neuropeptides stimulant la prise alimentaire tels que le neuropeptide Y ou l AGRP (Agouti-gene related peptide). Il contient aussi des neurones sensibles à POMC (pro-opiomélanocortine) et à CART (Cocaine and Amphetamine Regulated Transcript) exerçant un effet anorexigène (coupe-faim). Il intègre des messages hormonaux (leptine, ghréline, insuline) et il est sensible à des métabolites intermédiaires des acides gras. L hypothalamus latéral, surnommé «centre de la faim», contient aussi des récepteurs du neuropeptide Y et des neurones sensibles aux variations glycémiques. Le noyau ventro-médian est riche en récepteurs à leptine. Le noyau dorso-médian contient des récepteurs à l insuline et à la leptine. - 5 -

Enfin, le noyau paraventriculaire est un centre intégrateur de données provenant des neurones NPY (neuropeptide Y), AGRP et POMC. Il existe également d autres régions, extra-hypothalamiques mais très liées à l hypothalamus, qui sont probablement impliquées dans la régulation de l appétit (des structures du lobe temporal, le noyau du tractus solitaire, le noyau para-brachial, le thalamus, le système limbique ). Une équipe de chercheurs de l Université de Cincinnati (Etats-Unis) a récemment mis en évidence un petit groupe de neurones appelés mtor, situés dans l hypothalamus, qui joueraient un rôle dans la capacité du cerveau à estimer la quantité d énergie dont le corps a besoin et donc à réguler l appétit. La protéine mtor, qui est activée par les signaux transmis au cerveau pour l informer des niveaux d énergie en stock et nécessaires pour le fonctionnement de notre organisme, semble jouer un rôle important dans la régulation de l appétit. B. Les mécanismes de régulation de l appétit à court et long terme 1. A court terme - Apparition de la sensation de faim Le schéma classique fait intervenir la glycémie : lorsque le taux de sucre est trop bas, la sensation de faim se manifeste. Mais ce n est pas le seul mécanisme qui intervient dans la genèse de la sensation de faim : la ghréline, hormone découverte en 1999, apparaît également essentielle dans la manifestation de cette sensation. Sa sécrétion augmente avant la prise des repas et diminue dés que l on commence à se sustenter. Des données récentes indiquent que l effet orexigène de la ghréline serait diminué suite à la production d autres peptides gastro-intestinaux tels que la cholécystokinine, la bombésine, la désacylghréline, le peptide YY ou encore le GLP (glucagon-like peptide). - Apparition de l impression de satiété Lorsque l on mange, arrive petit à petit une impression de satiété qui sera suivie d une période de rassasiement, qui explique que nous n avons pas faim pendant quelques heures. Ces mécanismes sont déclenchés par de nombreux signaux, particulièrement en provenance de tout le système digestif : c est la cascade de la satiété. Cela commence dès la première bouchée, où les premiers signaux sensoriels liés à l aspect du repas, à son goût, son odeur, sa texture influencent déjà la satiété. Interviennent ensuite des signaux digestifs provenant de la distension gastrique via le nerf vague mais aussi de la sécrétion d hormones et de peptides entériques (insuline, - 6 -

cholécystokinine, bombésine, entérostatine, glucagon-like peptide ) et de la présence de nutriments au niveau de l intestin grêle, via l intervention de chémorécepteurs. Le récepteur de la cholécystokinine, situé au niveau des organes digestifs (pancréas, estomac, vésicule biliaire, intestin) est très étudié, notamment dans le but de mettre au point des substances capables de réguler la prise alimentaire. La cascade de la satiété est complétée par des signaux métaboliques provenant de la production d ATP par l oxydation des substrats au niveau hépatique et cérébral. 2. A long terme Il existe une régulation à long terme qui nous permet notamment de garder un poids stable malgré de fortes variations de prise alimentaire. Il s agit d une régulation hormonale à impact hypothalamique qui intervient en fonction des stocks lipidiques, via la leptine, la ghréline et l insuline. La leptine, hormone polypeptidique synthétisée par les adipocytes, active au niveau hypothalamique les voies anorexigènes POMC et inhibe les voies orexigènes NPY et AGRP. Quand les réserves adipeuses augmentent, le taux circulant de leptine augmente également, ce qui permet de diminuer la sensation de faim. A l inverse, quand les réserves diminuent, la production de leptine diminue et cela augmente l appétit. La sécrétion de leptine dépend également des apports alimentaires : elle est diminuée lors du jeûne et stimulée 4 à 5 heures après la prise d un repas. Par ailleurs, sa sécrétion diminue après une activité physique relativement intense. La ghréline, polypeptide sécrété par des cellules gastriques et duodénales, possède des activités antagonistes de celles de la leptine au niveau de l hypothalamus : elle stimule la prise alimentaire. Sa sécrétion est diminuée en cas d obésité et accrue lors d un amaigrissement. L insuline agit comme un signal de diminution de la prise alimentaire à long terme : les taux d insuline circulante sont proportionnels à la masse de tissu graisseux. Toutefois, dans la mesure où les taux d insuline subissent des ajustements rapides en fonction des apports alimentaires, on peut considérer que l insulinémie constitue un signal intermédiaire entre régulations des prises alimentaires à court et à long termes. - 7 -

3. Le rôle de Angptl4 et de AMPK dans la régulation de l appétit L angiopoietin-like protein 4 (Angptl4) est connue comme un régulateur des lipides périphériques et du métabolisme glucidique. Une étude récente 1 a mis en évidence sur des souris, que la production de cette protéine était accrue suite à l administration de leptine, d insuline et de nutriments (glucose). De plus, l effet anorexigène de ces substances était nettement diminué chez les souris ne synthétisant pas la protéine Angptl4 et il redevenait normal en leur administrant cette protéine. Cela a permis de déduire que l effet anorexigène de la leptine, de l insuline et des nutriments se faisait via l action de la protéine Angptl4. Cette étude a également montré que l on obtenait des effets anorexigènes similaires à ceux de Angptl4 en supprimant l activité hypothalamique de l AMPK (AMP-activated protein kinase). De plus, les souris n ayant pas la protéine Angptl4 avait une activité de l AMPK hypothalamique accrue. Ceci suggère que l Angptl4 exerce une action anorexigène, sous le contrôle des régulateurs d appétit tels que la leptine, l insuline, en diminuant l activité de l AMPK hypothalamique. 4. Bilan : les agents orexigènes et les agents anorexigènes Principaux acteurs orexigènes et anorexigènes Molécules stimulant la prise alimentaire et Molécules réduisant la prise alimentaire et réduisant la dépense énergétique augmentant la dépense énergétique Neuropeptide Y (NPY) α-melanocyte stimulating hormone Agouti-related protein AgRP Cocaïne and amphétamine related peptides (CART) Galanine Corticotropin-releasing factor (CRF) Noradrelanine Thyrotropin-releasing hormone (TRH) Orexines A et B Neurotensine Oploîdes Sérotonine Endocannabinoïdes Leptine β-endorphine Insuline Ghréline Glucagon-like peptide 1 GLP-1 Peptide YY 3-36 Oxyntomoduline Cholécystokinine, Oleolethanolamide N-acyl-phosphoethanolamine Source : «Le contrôle central de la balance énergétique» par Serge Luquet et Céline Cruciani-Guglielmacci, dans Cahiers de Nutrition et de Diététique 2009, vol 44 1 Hypothalamic Angptl4/Fiaf is a Novel Regulator of Food Intake and Body Weight. Kim HK, Youn BS, Shin MS, Namkoong C, Park KH, Baik JH, Kim JB, Park JY, Lee KU, Kim YB, Kim MS - 8 -

C. Facteurs modulant l appétit et la prise alimentaire (à court terme) 1. La prise alimentaire serait-elle programmée avant même la naissance? Une étude récente 2 a révélé qu il y avait un rapport étroit entre ce que mange un enfant à l âge de 10 ans et ce que mangeait sa mère quand elle était enceinte, que ce soit au niveau des apports de glucides, lipides ou protéines. Cette relation est même plus forte que celle qui existe entre l alimentation de l enfant et celle de la mère ou des parents après la naissance Ainsi, pour éviter d avoir des enfants qui mangent trop et mal, il serait bon d encourager les mamans à surveiller leur alimentation et adopter un régime équilibré dès le début de leur grossesse. 2. L âge et les maladies Avec l âge, on observe une perte d appétit liée à une baisse des signaux orexigènes 3. En effet, on observe, chez les rats âgés, une diminution de l expression hypothalamique du neuropeptide Y (à effet orexigène) et de ses récepteurs ainsi qu une détérioration de l induction des réponses NPY-dépendantes. De plus, chez les humains comme chez les rats âgés, l activité de la ghréline, seul orexigène périphérique (c est-à-dire non synthétisé dans le système nerveux central) est supprimée. Des agressions physiques telles que les infections, les cancers, les maladies inflammatoires peuvent perturber le comportement alimentaire via la libération de cytokines agissant sur le système nerveux central. 3. Les goûts et les facteurs psycho-affectifs, sociaux, familiaux et cognitifs Les signaux de satiété sont modulés en fonction de nos goûts, à la fois innés (attirance innée pour les saveurs sucrées et modérément salées, répulsion pour l amertume) mais aussi acquis (expériences gustatives, olfactives et digestives agréables ou non). Le phénomène d alliesthésie, qui implique une diminution de l agrément avec la quantité ingérée (pouvant aller jusqu à l écœurement), joue également sur la sensation de satiété. Les facteurs psycho-affectifs, autrement dit l humeur, qui peut impliquer un plaisir anticipé à l idée de manger ou une recherche d apaisement par la nourriture ou au contraire un dégoût pour celle-ci, sont déterminants dans la prise alimentaire. Les facteurs environnementaux liés à la condition socio-culturelle et familiale, tels que les horaires de repas ou encore l idéal corporel en fonction des cultures, peuvent aussi influencer la prise alimentaire. 2 American Journal of Clinical Nutrition, Volume 91, p 748-756 3 Central Control of Food Intake in Aging. Kmiec Z. - 9 -

Enfin, l individu peut également exercer un contrôle cognitif sur son alimentation : en effet, en dépit de tous les signaux qui la régulent de façon intrinsèque et extrinsèque, la prise alimentaire reste un comportement volontaire et l individu peut par exemple décider de restreindre son alimentation dans le cadre d une volonté de perte de poids. 4. Le contenu alimentaire : taille des portions, liquide ou solide, densité énergétique Rappelons tout d abord que la disponibilité des aliments et la variété des menus jouent un rôle important dans la prise alimentaire. On note d ailleurs de façon constante une augmentation des prises alimentaires lors du passage d une alimentation traditionnelle à une alimentation caractéristique du mode de vie urbain de type occidental, où la disponibilité et la variété des aliments sont plus grandes. - La taille des portions influence la prise alimentaire Il a été montré scientifiquement par plusieurs études 4 que, lorsque la taille des portions augmente, la prise alimentaire et l apport énergétique augmentent et, à l inverse, même en conditions de buffet à volonté, si la taille de portion d un aliment proposé est réduite, alors la quantité ingérée de cet aliment diminue aussi. Or, on a remarqué depuis les années 70 et encore plus depuis les années 80-90, que la taille des portions des plats proposés aux consommateurs avait considérablement augmenté La plupart des gens ne sont pas capables d évaluer visuellement (sans instrument de mesure) les quantités d aliments qu ils ont en face d eux. Ils se servent inconsciemment de repères pour déterminer leur portion: le contenu de leur assiette, par exemple ou encore le contenu de la portion industrielle. Mais l un comme l autre ne sont pas des repères fiables car ils peuvent conduire à augmenter la taille de la portion sans s en apercevoir (par exemple, avec une assiette plus grande, on a tendance à augmenter sa portion). Les diététiciens proposent souvent des repères pour déterminer les portions adéquates des différents types d aliments (par exemple, la paume de la main pour la viande, une balle de tennis pour le fromage blanc ) mais leur efficacité est également discutable. Connaissant le lien entre taille des portions et importance de la prise alimentaire, des repères plus fiables devraient être donnés aux consommateurs. - L état physique (liquide / solide) a-t-il un impact sur la satiété? Il est couramment admis que les aliments sous forme solide diminuent davantage la sensation de faim et la prise alimentaire à court terme que sous forme liquide. Sur ce sujet, les résultats varient en fonction de la population testée et des conditions de test. 4 Mechanisms Behind the Portion Size Effect: Visibility and Bite Size. Burger KS, Fisher JO, Johnson SL. - 10 -

Une étude 5 s est fixé pour objectif de comparer l effet des formes solides et liquides de la gélatine, du saccharose, d un mélange moitié glucose / moitié fructose ainsi que de protéines de lait (acides et sucrées) sur l appétit subjectif et la prise alimentaire. Il est alors apparu que la forme solide ne renforçait la sensation de satiété (par rapport à la forme liquide) que pour la gélatine et les protéines de lait sucrées. De plus, pour les sucres comme pour la gélatine, ni la forme solide ni la forme liquide ne diminuait la prise alimentaire par rapport à l ingestion du contrôle (eau sucrée sans calories) et, pour les protéines de lait, les deux formes, liquide comme solide, diminuaient autant l une que l autre la prise alimentaire par rapport au contrôle (eau). Il semble donc que la composition en macronutriments (protéines, glucides, lipides) des aliments ait plus d impact sur l appétit subjectif et sur la prise alimentaire que leur état physique. D ailleurs, une autre étude 6 a montré qu il n y avait aucune différence entre l ingestion d aliments liquides et semi-solides, ayant une valeur énergétique et une composition en macronutriments similaires, au niveau de la réponse des hormones gastrointestinales de régulation de l appétit (CCK-8, ghréline et GLP-1). Néanmoins, notons qu une étude 7 menée chez des sujets âgés (environ 72 ans) a mis en évidence que la faim et le désir de manger étaient significativement plus élevés et la satiété réduite après un repas liquide par rapport à un repas solide de même valeur énergétique. De plus, après un repas liquide, la glycémie et l insulinémie postprandiales étaient significativement plus faibles et la concentration de ghréline (hormone orexigène) plus élevée (par rapport à un repas solide de même valeur énergétique) - La densité énergétique (DE) joue sur la ration énergétique ingérée La densité énergétique des aliments que nous ingérons est un facteur déterminant de la ration énergétique des repas. La notion de densité énergétique (DE) est issue des efforts pour comprendre les différences de pouvoir satiétogène de différents aliments. La DE d un aliment correspond à sa charge énergétique par unité de poids (ou de volume). On peut définir la DE d un repas ou de l alimentation globale selon le même principe (énergie/poids), cependant le rôle des liquides est difficile à prendre en compte. Un aliment de forte DE apporte beaucoup d énergie sous un petit volume; inversement, un aliment de faible DE apporte peu d énergie sous un grand volume qui remplit bien l estomac. La DE d un aliment est déterminée par son contenu en eau et en nutriments : les lipides apportent 9 kcal au gramme, les protides et les glucides en apportent 4. Des substances non énergétiques comme les fibres ajoutent du poids et du volume mais pas de calories ; elles contribuent donc à faire baisser la DE d un aliment. Ainsi, pour limiter la DE d une 5 Effect of drinking compared with eating sugars or whey protein on short-term appetite and food intake. Akhavan T, Luhovyy BL, Anderson GH. 6 Effect of viscosity on appetite and gastro-intestinal hormones. Zijlstra N, Mars M, de Wijk RA, Westerterp-Plantenga MS, Holst JJ, de Graaf C. 7 Food form and portion size affect postprandial appetite sensations and hormonal responses in healthy, nonobese, older adults. Leidy H.J, Apolzan J.W., Mattes R.D., Campbell W.W. Obesity, 2010, vol.18, No.2, pp.293-299 - 11 -

alimentation, il est conseillé de limiter les apports en lipides et d augmenter la consommation de fruits et légumes. A court terme, la ration énergétique d un repas ou d une journée est corrélée de façon très étroite avec la DE des aliments consommés au repas ou ce jour-là. A plus long terme, cette corrélation devient plus floue. 8 Cette corrélation confirme l hypothèse selon laquelle l ingestion à court terme est déterminée par le poids et le volume d aliments ingérés, plutôt que par leur contenu énergétique. En effet, si la ration énergétique ingérée avec une alimentation de DE faible est plus faible qu avec une alimentation de DE élevée, c est parce que pour un même volume (ou poids) rassasiant contenu dans l estomac, le contenu calorique des aliments à DE faible est inférieur. La question de la prise en compte des liquides dans le calcul de la DE est délicate : on peut se demander si l ingestion de boissons avec le repas n est pas susceptible d affecter la DE globale du repas et donc de diminuer l apport énergétique. Plusieurs études ont abordé cette question et leurs résultats sont concordants : la ration énergétique du repas dépend de la DE des aliments solides qu il apporte, et la consommation de boissons n a que peu ou pas d influence. En revanche, si le liquide est incorporé à l aliment, alors il fait baisser sa DE et diminue la consommation énergétique. Notons que la DE de l alimentation diminue avec l âge, est plus élevée chez les hommes que chez les femmes et varie aussi en fonction de l origine ethnique. En résumé, à court terme, plus un individu mange d aliments à faible DE (fruits et légumes) et moins il mange d aliments à forte DE (aliments riches en lipides), plus sa ration énergétique est faible et inversement. - L index glycémique influence-t-il la sensation de satiété? La mesure de l'index glycémique (IG) sert à évaluer le pouvoir hyperglycémiant d'un aliment donné par rapport à un aliment de référence, en général le glucose (IG = 100). En pratique, deux aliments contenant la même quantité de glucides n'ont pas le même pouvoir hyperglycémiant, indépendamment de leur structure biochimique. Des études 9 ont mis en évidence un effet de l index glycémique de l alimentation sur la régulation de l appétit : il semble qu un régime à faible index glycémique permette de réduire la sensation de faim. Cependant, des recherches ont suggéré la possibilité que ce soit en réalité le contenu en fibres fermentescibles du régime à faible index glycémique qui détermine son efficacité pour augmenter la satiété. En effet, un nouveau récepteur des produits de la fermentation glucidique a été mis en évidence sur certaines cellules du côlon ; or, ces mêmes cellules excrètent beaucoup d hormones anorexigènes, ce qui pourrait expliquer l effet suppresseur de l appétit des glucides fermentescibles. Ainsi, en réalité, l effet satiétogène associé aux régimes à faible index glycémique est probablement dû à 8 Densité énergétique et prise alimentaire. France Bellisle. Cahiers de nutrition et de diététique, sept 2010, vol 45, n 4 9 Glycaemic index, appetite and body weight. Ford H, Frost G. - 12 -

l augmentation de l apport en glucides fermentescibles, souvent impliquée par ce type de régime. - La palatabilité et la sapidité joue sur le comportement alimentaire et la sensation de faim La palatabilité est la caractéristique des aliments agréables au palais. Le plaisir que procurent les aliments joue ainsi un rôle important sur le comportement alimentaire. Par ailleurs, la sapidité des aliments joue sur la vitesse de consommation des aliments et sur la sensation de faim au cours des repas et entre ceux-ci. - Des nutriments plus ou moins satiétogènes Certains nutriments rassasient plus que d autres pour le même contenu énergétique car ils ont un volume ou poids plus important. C est le cas des fibres par rapport aux autres macronutriments ou encore des glucides et protéines par rapport aux lipides. Les protéines sont assez réputées pour leur effet satiétogène : une étude 10 menée sur des sujets obèses ou en surpoids soumis à un régime restrictif (750 kcal/jour) a d ailleurs montré que le groupe ayant un apport élevé en protéines (25% de l apport énergétique total) se sentait plus rassasié tout au long de la journée, avait moins envie de manger et pensait moins à la nourriture tard dans la nuit que le groupe ayant un apport protéique normal (14% de l apport énergétique). Certaines études avaient suggéré un effet du calcium sur l appétit et sur la prise alimentaire mais celui-ci n a pas été confirmé dans les études récentes. 5. La façon de manger ou boire : fréquence, taille des gorgées, vitesse de consommation - La fréquence des prises alimentaires ne semble pas influencer la satiété Une étude 11 menée sur des hommes en surpoids ou obèses a révélé que le fait d avoir 3 ou 6 prises alimentaires par jour en suivant un régime hypocalorique (750 kcal/jour) n avait aucun impact sur la sensation de faim et de satiété, sur le désir de manger ou sur la préoccupation par rapport à la nourriture. Cette observation a permis de conclure qu il était inutile d augmenter la fréquence des repas pour améliorer le contrôle de l appétit et de la faim chez des sujets soumis à un régime restrictif. - La taille des gorgées d orangeade influence la consommation et le rassasiement 10 The Effects of Consuming Frequent, Higher Protein Meals on Appetite and Satiety During Weight Loss in Overweight/Obese Men. Leidy HJ, Tang M, Armstrong CL, Martin CB, Campbell WW. 11 The Effects of Consuming Frequent, Higher Protein Meals on Appetite and Satiety During Weight Loss in Overweight/Obese. Men. Leidy HJ, Tang M, Armstrong CL, Martin CB, Campbell WW. - 13 -

Une étude 12 a permis de montrer que la consommation moyenne d orangeade était moindre lorsque celle-ci était bue par petites gorgées (5 g) peu espacées dans le temps plutôt que par grandes gorgées (20 g) plus espacées. De plus, les sujets de l étude consommaient plus d orangeade calorique que son équivalent non calorique uniquement lorsqu ils l ingéraient par grandes gorgées tandis qu aucune différence n était observée entre les deux boissons lors d une ingestion par petites gorgées. Ainsi, la consommation par petites gorgées, en augmentant l exposition orosensorielle par unité de temps de consommation (environ 30 sec/min vs 15 sec/min), permet de réduire la consommation et contrebalance même l activation du système de récompense par le contenu calorique. Boire à la paille pourrait donc promouvoir le rassasiement et réduire la consommation énergétique. - Manger trop vite ne permet pas le rassasiement tandis que manger lentement favorise la satiété 13 Tout d abord, il faut compter au moins une vingtaine de minutes (à partir du début du repas) pour que les signaux de satiété commencent à être intégrés par l hypothalamus ; ainsi, si la durée du repas est inférieure, la satiété n a pas le temps de se mettre en place. En outre, manger trop vite implique une moindre mastication tandis que manger lentement permet de bien mâcher. Or, la mastication favorise l apparition plus rapide de la satiété. En effet, l humidification des aliments par la salive permet que ceux-ci occupent une place plus grande dans l'estomac, ce qui le distend et modère l'appétit. De plus, les enzymes contenues dans la salive commencent à digérer l amidon (polymère de glucose) du contenu alimentaire: le glucose est ainsi plus vite délivré dans l intestin, ce qui favorise la satiété. Enfin, les aliments bien mâchés sont mieux imprégnés des sucs gastriques qui commencent à dissocier les protéines en acides aminés. Les acides aminés sont ainsi plus vite absorbés au niveau de l intestin grêle et constituent aussi un facteur de satiété. - Les conditions du repas influent sur les apports alimentaires 14 Une équipe de chercheurs français a mesuré ces différences en laboratoire, dans des conditions strictes. Les adolescents, garçons et filles, mangeaient à volonté et jusqu à parfaite satiété le même type de repas dans 4 situations : seuls, en groupe, seuls devant la télé, seuls en écoutant de la musique. Ce sont seulement les apports alimentaires de ceux qui mangeaient en groupe qui ont différé des autres, avec de moindres quantités d aliments, de boissons et de calories. Par ailleurs, il semble que les jeunes aient tendance à consommer plus de sodas quand ils regardent la télévision et peut-être plus d eau en écoutant de la musique. Les chercheurs observent que le fait de manger en groupe a un effet de contrôle et d inhibition sur la prise de nourriture chez les adolescents. Chez les adultes, ce serait 12 Sip size of orangeade : effects on intake and sensory-specific satiation. Weijzen P., Smeets P., de Graaf C. Brit J Nutr, 2009, vol. 102, pp. 1091-1097 13 www.e-sante.fr, article publié par Paule Neyrat, diététicienne 14 Nutrition Research, volume 29, n 10, p736-742 - 14 -

plutôt le contraire, avec un effet de facilitation : la convivialité aidant, ils auraient plutôt tendance à manger plus quand ils ne sont pas seuls. Au-delà de tous ces facteurs influençant la régulation de l appétit, il existe un certain nombre de troubles liés au comportement alimentaire qui sont associés à une altération des mécanismes naturels de contrôle de la prise alimentaire - S imaginer que l on mange aurait un effet satiétogène 15 C est en effet ce que semble montrer une étude américaine récente publiée dans Science. L expérience consistait à demander à deux groupes d étudiants d imaginer qu ils mangeaient un certain nombre de M&M s et qu ils jetaient le reste : le premier groupe devait imaginer manger 30 bonbons et en jeter 3 et inversement pour le deuxième. Lorsque l on a ensuite proposé à chacun de ces étudiants un bol de M&M s dans lequel il pouvait se servir à volonté, il a été observé que les étudiants du premier groupe en mangeaient en moyenne trois de moins, soit 50% de moins, que ceux du deuxième groupe. L expérience a été répétée avec des morceaux de fromage et des résultats similaires ont été observés. En revanche, imaginer avoir mangé 30 M&Ms ne jouait pas sur l'envie de fromage. C'est donc bien le fait de penser à l'aliment précis que l'on va consommer qui influe sur l'appétit, et non le simple fait de s'imaginer en train de manger. Un dernier volet de l'expérimentation, conduit par le biais d'un jeu vidéo, a montré que la gymnastique mentale réduisait les efforts que les gens étaient prêts à déployer pour se nourrir. 15 Study from Carnegie Mellon University, published in Science - 15 -

II. Les troubles liés à une dérégulation de la prise alimentaire A. Différents types de troubles du comportement alimentaire (TCA) 1. Les troubles du comportement alimentaire «classiques» La terminologie «troubles du comportement alimentaire» est classiquement réservée à des regroupements de symptômes précis comme l anorexie mentale restrictive ou l anorexie avec boulimie / vomissements ou encore la boulimie. L anorexie se caractérise par la triade : restriction alimentaire, amaigrissement et aménorrhée (absence des règles, de plus en plus rare avec l usage des pilules contraceptives). La perte de poids atteint rapidement 10 % du poids initial puis peut aller jusqu à 30 % ou 40 %. L indice de masse corporelle est inférieur à 17,5 kg/m 2 mais peut descendre en dessous de 14 kg/m 2, voire de 11 kg/m 2 où le risque mortel est majeur. Dans l anorexie restrictive, les apports alimentaires sont faibles, voire inexistants, et le sujet lutte contre la faim, meurt parfois de faim, dans un déni de gravité de sa minceur. Dans l anorexie-boulimie (anorexie associée à des crises de boulimie), qui peut intervenir d emblée ou secondairement à une anorexie restrictive (plus fréquent), la conduite du sujet est centrée sur l amaigrissement et les vomissements sont provoqués pour garder le contrôle de son poids. La boulimie nerveuse, ou boulimie vraie, est caractérisée par la survenue d épisodes répétitifs et incontrôlables d hyperphagie, véritables compulsions alimentaires impératives, impulsives et irrésistibles avec perte de contrôle. Elle est le plus souvent suivie de stratégies pour tenter de contrôler le poids : vomissements, hyperactivité physique, prise inconsidérée de diurétiques et/ou de laxatifs. De façon plus précise, la boulimie est définie par des crises survenant plus de deux fois par semaine avec un poids normal, grâce aux stratégies de contrôle du poids, le sujet ayant conscience du caractère pathologique de son comportement (culpabilité et honte). La moitié environ des anorexiques peuvent développer des épisodes boulimiques et un tiers environ des boulimiques ont des épisodes d anorexie nerveuse, c est dire que les deux pathologies sont intriquées. 2. Les troubles de conduite alimentaire chez les sujets obèses En réalité, il existe de nombreuses situations de désordres alimentaires qui ne rentrent pas dans les définitions précédentes et qui, pourtant, font souffrir certains sujets qui vont parfois mettre leur corps en danger. Il en est ainsi de la situation d obésité, identifiée comme l un des facteurs de risque de troubles du comportement alimentaire, en particulier chez les enfants et les - 16 -

adolescents. En effet, un enfant obèse n a pas d emblée une personnalité pathologique et si l on note une plus grande fréquence des troubles de conduite alimentaire chez les enfants obèses, c est dans la mesure où ces troubles sont induits par l obésité elle-même. Ainsi, certaines dérives peuvent s installer durablement dans le comportement alimentaire des sujets obèses, allant du grignotage automatique à l hyperphagie, la boulimie ou la compulsion alimentaire en passant par la restriction cognitive. Le grignotage automatique sans faim (à tous les âges) ne répond à aucun sens, il se fait sans aucune envie d un aliment spécifique et il n est pas, comme le grignotage classique, lié à une sensation de faim. L hyperphagie amène le sujet obèse à absorber d énormes quantités de nourriture, sans culpabilité, sans avoir un sentiment de perte de contrôle, donc sans se faire vomir, d où sa prise de poids. La crise de boulimie, quant à elle, conduit le sujet à manger dans l urgence, n importe quoi, en quantité extravagante, sans éprouver de sensation de faim, toujours en cachette, puis à se faire vomir. Son seul but est l extinction par écœurement ou par une satiété extrême dans une complète démesure. Le sujet boulimique, même en surcharge pondérale, surveille son poids. La personnalité du sujet boulimique est profondément dépressive, voire suicidaire. Cette conduite, quasiment inexistante chez l enfant, est très rare chez le jeune adolescent. La compulsion alimentaire, entre l hyperphagie et la boulimie, peut être apparentée au «Binge Eating Disorder». Un désir non réfréné, une impulsion soudaine, pousse le sujet obèse à consommer un aliment donné spécifique, sur une courte durée, entre les repas, en fin de journée Ce comportement, souvent secret, génère un sentiment de honte jusqu à parfois devenir une compulsion masquée. Le sujet obèse compulsif engloutit quand les autres sont moins attentifs Lorsque les épisodes de prise alimentaire impulsive se répètent au moins deux jours par semaine et sur une période de 6 mois, sans stratégie de contrôle du poids, on peut parler de «Binge Eating Disorder». Notons qu il existe aussi un syndrome appelé «Night Eating Syndrome» (NES), qui associe une impulsivité alimentaire en période nocturne, une anorexie matinale, des anomalies du sommeil et parfois des troubles de l humeur. La restriction cognitive, qui peut commencer dès l adolescence, consiste à réduire de façon de plus en plus importante sa consommation alimentaire, avec pour objectif d obtenir un poids inférieur au poids spontané. Il s agit d une conduite dangereuse car elle peut générer des compulsions incontrôlables, comme suivre des régimes restrictifs sans arrêt en induisant de graves troubles de la régulation (contrôle-relâchement). Ces comportements cycliques aboutissent en fin de compte à une aggravation de la surcharge pondérale. B. Le rôle des auto-anticorps dans l apparition des TCA (classiques) Il existe certains facteurs de prédisposition à l apparition de troubles du comportement alimentaire : ce sont des facteurs biologiques (dispositions génétiques, troubles des - 17 -

neurotransmetteurs ), psychologiques (fréquence de l anxiété, dépression, mauvaise estime de soi, ambition, besoin affectif ) ou encore sociaux-culturels et familiaux. Grâce à une découverte récente, un nouveau facteur biologique, peut-être lié à la nutrition, impliquant certains types d auto-anticorps, a pu être mis en évidence. Les neuropeptides, comme l α-msh ou le neuropeptide Y, produits notamment par les tissus périphériques, peuvent participer à la régulation du comportement motivationnel (appétit et émotions) en agissant comme des hormones peptidiques circulantes. Les chercheurs ont récemment découvert que les neuropeptides sanguins coexistaient avec les immunoglobulines, capables de se lier à eux. Par conséquent, ces immunoglobulines représentent des auto-anticorps (auto-ac, c est-à-dire que ces anticorps sont dirigés contre des tissus ou constituants de l individu lui-même et non contre des corps étrangers) dirigés contre les neuropeptides. Ces auto-anticorps peuvent présenter des affinités différentes pour l α-msh selon leur type (IgM, IgG ou IgA). Le rôle physiologique et pathologique des auto-ac dirigés contre l α-msh, un neuropeptide clé impliqué dans la régulation de l appétit (effet anorexigène) et de l anxiété (effet anxiogène), a été étudié par une équipe de chercheurs de Rouen 16. Ainsi, ils ont observé que ces auto-ac peuvent être induits par le stress et peuvent donc constituer un mécanisme neuro-immunologique d adaptation au stress. En effet, les animaux possédant des auto-ac de forte affinité dirigés contre l α -MSH, induits par des expositions répétées au stress, présentent une anxiété réduite (lors d un stress ultérieur) mais aussi des apports alimentaires plus élevés, car l effet satiétogène et anxiogène de l α-msh est ainsi bloqué. Notons qu un stress moyen et répété induit des auto-anticorps avec une forte affinité pour l α-msh (entraînant la neutralisation de l α-msh) mais un stress fort et chronique induit des auto-anticorps fixant l α-msh avec une faible affinité, ce qui ne neutralise pas l α-msh mais permet son transport vers les récepteurs spécifiques de la mélanocortine et induit par conséquent un effet satiétogène et anxiogène. Dans les deux cas, on remarque une satiété physiologique altérée et des troubles de l anxiété, symptômes qui caractérisent l anorexie mentale et la boulimie Un premier niveau de preuve de l implication des auto-ac dirigés contre l α-msh dans les mécanismes neurobiologiques de ces troubles du comportement alimentaire a d ailleurs été obtenu. Les chercheurs ont en effet observé une fixation accrue d un certain type d auto-ac (les immunoglobulines G ou IgG) contre l α-msh, suggérant une plus forte affinité de ces auto-ac, chez les patients présentant ces troubles (par rapport aux patients sains). De plus, les niveaux sériques des différents types d auto-ac dirigés contre l α-msh (avec différents niveaux d affinité) sont corrélés aux résultats des tests «Eating Disorders Inventory Scale» des patients souffrant de troubles du comportement alimentaire. Les corrélations observées dans l anorexie sont opposées à celles observées dans la boulimie, ce qui suggère que les changements dans les propriétés des auto-ac dirigés contre l α-msh pourraient être responsables des changements de comportement constatés dans ces pathologies. 16 «Les auto-anticorps pointés du doigt». Pr Sergueï Fetissov. Nutrition infos, 2010, n 11-18 -

Ainsi, les auto-ac dirigés contre l α-msh sont naturellement synthétisés par la microflore intestinale et sont donc normalement présents chez les individus sains mais il semble que, chez les sujets souffrant de troubles du comportement alimentaire, les propriétés de ces auto-ac soient altérées. Il est probable que des facteurs pathogéniques existent et soient responsables de cette altération. Des protéines appartenant à certains micro-organismes qui affichent des homologies de séquences avec l α-msh ont été identifiées. Parmi ces micro-organismes, on trouve des bactéries commensales et pathogéniques, notamment présentes dans la microflore intestinale. Cette découverte suggère que certains micro-organismes pourraient déclencher la production d auto-ac interagissant avec l α-msh (selon le concept de mimétisme moléculaire) et ainsi être à l origine de l altération des propriétés de ces auto-ac, mécanisme biologique apparemment impliqué dans le développement de l anorexie mentale et de la boulimie. Cela implique aussi que la nutrition, incluant les pré- et probiotiques ayant un impact sur la composition du microbiote, pourrait influencer indirectement la production des auto-ac dirigés contre l α-msh. Si ce lien venait à être confirmé, il pourrait fournir un support au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques, comme les approches pharmaco-nutritionnelles, pour soigner les troubles du comportement alimentaires tels que l anorexie et la boulimie. C. Un problème lié à la régulation de l appétit et au comportement alimentaire : surpoids et obésité Le problème du surpoids et de l obésité est déterminé par un ensemble de facteurs, à différents niveaux, plus ou moins liés les uns aux autres, sur lesquels l individu peut exercer un contrôle plus ou moins important. 1. Un problème génétique Si l augmentation de la prévalence de l obésité observée ces dernières décennies est, au niveau des populations, essentiellement due à des changements environnementaux, de nombreux arguments, y compris l explosion des formes extrêmes d obésité à début précoce, suggèrent, au niveau individuel, l existence d une vulnérabilité d origine génétique. De plus, les études familiales suggèrent une héritabilité de la corpulence d environ 70%. Débutée il y a une douzaine d années, la recherche des gènes d obésité a été de plus en plus fructueuse, puisqu ont été identifiés 28 gènes, responsables d obésité extrême monogénique ou simplement associés à un risque accru d obésité commune ou encore modulant l indice de masse corporelle des populations générales (même non obèses). Une obésité monogénique est liée à la présence d une mutation unique dont la présence suffit à expliquer un phénotype généralement extrême. Jusqu à présent, 8 gènes (LEP, LEPR, MC4R, POMC, PCSK1, BDNF, NTRK2, SIM1) ont été démontrés responsables de formes monogéniques d obésité. Il s agit exclusivement de protéines clés de la voie - 19 -

leptine/mélanocortine qui joue un rôle central dans la régulation de la prise alimentaire et du poids corporel. Quant aux autres gènes identifiés comme associés à un risque d obésité accrue ou modulant l IMC (par exemple, le gène FTO, qui est très étudié), ils sont tous exprimés dans le cerveau et le peu qui est connu de leur fonction est en faveur d un rôle dans la régulation de la satiété et les mécanismes de stimulation de la prise alimentaire. Au-delà des facteurs génétiques, il existe également des facteurs épigénétiques de l obésité, c est-à-dire des facteurs environnementaux qui peuvent influer sur l expression des gènes et provoquer des mutations transmissibles à la descendance. Ainsi, il semble que l augmentation progressive du rapport oméga 6 / oméga 3 dans l alimentation occidentale soit un de ces facteurs épigénétiques : cette évolution aurait provoqué une dérive génétique contribuant à l épidémie actuelle d obésité. Des études récentes 17 ont en effet montré que le fait d administrer à des souris, sur 4 générations, un régime mimant l alimentation occidentale avec un rapport oméga 6/oméga 3 élevé entraînait une augmentation progressive de la masse adipeuse sans que les souris ne mangent plus. L hypothèse est que le déséquilibre en acides gras altère le fonctionnement des gènes et que ce dysfonctionnement se transmet aux générations suivantes, qui deviennent alors prédisposées au surpoids et à l obésité. 2. Un problème dans le réseau neuronal hypothalamique responsable du contrôle de l appétit D après une équipe de chercheurs de l Université de Yale, l obésité pourrait être préprogrammée dans le cerveau dès la naissance 18! Ainsi, des tests chez des rats, soumis à un régime à haute teneur en graisses et très riche en calories, ont révélé une différence remarquable dans le centre de nutrition du cerveau des animaux devenus obèses : en effet, chez ces animaux, les neurones censés signaler la satiété et le début de la dépense énergétique sont beaucoup plus lents car ils sont inhibés par d autres cellules. En revanche, chez les animaux résistants à l obésité, ces neurones sont plus actifs pour signaler que suffisamment de nourriture a été ingérée. La prédisposition à l obésité serait donc liée au niveau d efficacité de ce mécanisme de transmission neuronale régulant l appétit. Récemment, lumière a été faite sur le rôle clé de la leptine et de la ghréline dans la mise en place des connexions neuronales conditionnant appétit et prise de poids, dès le stade in utero 19. Les résultats des études tendent à montrer qu une absence de leptine est associée à une baisse drastique des axones provenant du noyau arqué et innervant le noyau paraventriculaire. Ainsi, cette hormone jouerait un rôle trophique au niveau du noyau arqué pour promouvoir son développement. Elle favoriserait, au stade postnatal précoce, la pousse des axones et des neurones responsables, à l âge adulte, de la régulation de l appétit et du poids. 17 Journal of lipid research, volume 51, pp 2352-2361 18 «1 high-fat diet, 2 different outcomes: The path to obesity becomes clearer», «Synaptic input organization of the melanocortin system predicts diet-induced hypothalamic reactive gliosis and obesity» 19 De la naissance du contrôle hormonal. D après un exposé du Dr Sébastien Bouret, à l occasion du Symposium Nutrition de la mère et de l enfant de la théorie à la pratique. Nutrition infos, 2010, n 13-20 -