la lettre de l’Institut Danone TRIBUNE Nutrition et polyhandicap Pr. Frédéric Gottrand DOSSIER Sommeil et régulation du poids Pr. Karine Spiegel N°96 – Juin 2010 TRIBUNE On estime actuellement à 15 000 le nombre de patients polyhandicapés âgés de moins de 20 ans dans notre pays. Les progrès dans leur prise en charge globale ont permis une augmentation de l’espérance de vie, mais souvent au prix d’une dénutrition (entre 14 et 78%). (installation, orthophonie), symptomatiques (traitement du reflux gastro-œsophagien, de la spasticité..), et des adaptations de l’alimentation (eau gélifiée, épaississants, compléments nutritionnels) rend nécessaire une nutrition entérale, le plus souvent par gastrostomie. Les faibles besoins caloriques de ces patients, du fait de la limitation de l’activité physique, créent un risque de surpoids si la nutrition entérale n’est pas rapidement adaptée après la phase de rattrapage pondéral initial. Les causes en sont multiples : problèmes digestifs (reflux gastro-œsophagien, constipation), ORL (grosse langue, malocclusion dentaire, hyper-salivation, troubles de la déglutition), douleur (spasticité, luxation de hanche), atteinte Les déficits nutritionnels neurologique centrale (troubles qualitatifs en micronutriments, Nutrition et cognitifs, inappétence, lenteur vitamines, minéraux et oligodes repas, dépendance), effets éléments, sont probablement polyhandicap secondaires des médicaments, très fréquents dans cette dépression… L’évaluation de l’état population (alimentation nutritionnel est difficile et repose sélective, limitée quantitativement), sur la mesure du poids et de la taille mais ils n’ont pratiquement pas été (parfois très malaisée à réaliser du fait des étudiés, à part quelques études s’intéressant à rétractions) et, en l’absence de courbe spécifique la masse osseuse, au calcium et à la vitamine D. à cette population, sur d’autres signes plus Bon nombre de ces patients vivant à domicile et subjectifs : fragilité cutanée voire escarre, n’ayant pas forcément de suivi spécialisé, la réduction de l’appétit, altération de la qualité de prévention et la prise en charge de la dénutrition vie. doivent être une préoccupation des équipes Le traitement nutritionnel doit s’intégrer dans la soignantes et des médecins libéraux, à la fois prise en charge globale. Les repas sont pour dans un objectif de soin et de qualité de vie. C’est, certains des moments de plaisir et d’échanges avec le devenir respiratoire, un des enjeux qu’il faut préserver et favoriser (installation majeurs de la transition de ces patients vers l’âge confortable, environnement calme, aliments adulte. appétents et de texture adaptée aux goûts et Pr. Frédéric GOTTRAND possibilités). En revanche, pour d'autres, le repas Unité de Gastroentérologie, Hépatologie est peu agréable, voire source de stress ou de et Nutrition, Pôle enfant, Hôpital Jeanne fausses routes, ou tellement long qu’il réduit le de Flandre. temps dévolu à d'autres activités relationnelles CHU de Lille, Faculté de médecine, ou d’éveil. L’échec des mesures rééducatives Université de Lille 2 DOSSIER Sommeil et régulation du poids Phénomène de plus en plus courant, la réduction du temps consacré au sommeil touche toutes les tranches d’âge de tous les pays industrialisés. Au cours de la deuxième moitié du 20ème siècle, l’augmentation rapide de la prévalence de l’obésité aux Etats-Unis s'est développée parallèlement à la diminution progressive du temps consacré au sommeil. Les études épidémiologiques et expérimentales accumulées au cours des 15 dernières années suggèrent qu’une durée de sommeil courte pourrait être un facteur de risque comportemental et environnemental de maladies métaboliques (obésité, diabète et syndrome métabolique), au même titre qu'une alimentation inappropriée ou qu'un manque d'activité physique. Il semble donc primordial d’informer la population, et notamment les personnes présentant une surcharge pondérale, sur les conséquences d’un manque de sommeil. Pr. Karine Spiegel INSERM / UCBL - U628 Physiologie intégrée du système d'éveil Département de Médecine Expérimentale Université Claude Bernard, Lyon 1 DOSSIER FOCUS La diminution du temps consacré au sommeil est essentiellement, chez les adultes, d'origine professionnelle et sociale. Chez les plus jeunes, elle est liée au développement d’Internet et à la multiplication des programmes télévisés. Télévision, ordinateur, jeux vidéo et téléphone mobile ne devraient pas avoir leur place dans les chambres des enfants et des adolescents. L’Institut National du Sommeil et de la Vigilance met à disposition sur son site internet un « passeport sommeil » prodiguant des conseils pour mieux dormir (www.institutsommeil-vigilance.org). Très pédagogique, il permet également aux médecins généralistes et aux spécialistes d’évaluer les habitudes de sommeil de leurs patients. La réduction du temps consacré au sommeil touche toutes les tranches d’âge de tous les pays industrialisés. Aux Etats-Unis, le temps alloué au sommeil a diminué d’environ 1h30 au cours des 50 dernières années et près de 30% des adultes âgés de 30 à 64 ans dorment moins de 6 h par nuit. Bien que le besoin de sommeil ne change pas au cours de l’adolescence (environ 9h), les adolescents américains dorment en moyenne 8.4h à 11-12 ans et 6.9 h à 17-18 ans. En France, 17% des personnes âgées de 25 à 45 ans accumulent une dette chronique de sommeil correspondant à la perte hebdomadaire d’une nuit complète de sommeil et 33% des 18-55 ans dorment 6 heures ou moins en semaine. Enfin, 78% des adolescents français dorment 8h ou moins en semaine. TRAVAUX ÉPIDÉMIOLOGIQUES De nombreuses études épidémiologiques (transversales 4 et longitudinales) rapportent, après ajustement des facteurs de confusion, une association entre une durée de sommeil courte et un Indice de Masse Corporelle (IMC) élevé (42 études sur les 47 ayant examiné ce lien). L’impact d’un sommeil de durée insuffisante sur le risque d’obésité semble plus important chez les enfants que chez les adultes, et plus important chez les adultes jeunes que chez les adultes plus âgés. Parmi les 38 études transversales, 34 ont trouvé une association entre une durée de sommeil courte et un IMC élevé (21 sur 25 chez les adultes et 13 sur 13 chez les enfants). Les études transversales ne permettent pas de déterminer si le manque de sommeil est une cause ou une conséquence du surpoids. Les études longitudinales suggèrent un lien de causalité (8 études positives sur 9 : 4 sur 5 chez les adultes et 4 sur 4 chez les enfants). Elles montrent que les personnes dormant Objectif Nutrition - Sommeil et régulation du poids Durée de sommeil par rapport aux recommandations Excessivement écourtée Très écourtée Modérément écourtée (plus de 2h en moins) (de 1h à 2h en moins) (de 0 à 1h en moins) RR IC 95 % RR IC 95 % RR IC 95 % 1.92 1.15, 3.20 1.60 1.22, 2.10 1.43 1.07, 1.91 RR: Risque Relatif IC : Intervalle de Confiance Figure 1 : Risque relatif d’obésité en fonction de la durée de sommeil chez les enfants (d’après Chen et al.) peu prennent plus de poids que celles dormant 7 à 8h par nuit. Deux méta-analyses ont tenté de quantifier le lien entre sommeil court et risque d’obésité en analysant les données recueillies auprès de 600 000 adultes et 30 000 enfants de divers pays industrialisés. La première rapporte un risque relatif groupé global de 1,89 chez les enfants dormant 10h ou moins et de 1,55 chez les adultes dormant 5h ou moins. La deuxième fait état chez les enfants ayant une durée de sommeil écourtée, d'un risque relatif d'obésité augmenté et croissant lorsque la durée de sommeil diminue (Figure 1). Ces résultats évoquent l’existence d’une relation dose-effet entre la durée du sommeil et le risque d’obésité. TRAVAUX EXPÉRIMENTAUX • Leptine et ghréline Quelques travaux expérimentaux ont récemment évalué l’impact de privations partielles répétées de sommeil sur les concentrations d’hormones impliquées dans la régulation de la balance énergétique : la leptine (hormone sécrétée principalement par les adipocytes) qui inhibe l’appétit et stimule la dépense énergétique, et la ghréline (hormone sécrétée essentiellement par l’estomac) qui stimule l’appétit et l’adipo- 5 génèse. La Figure 2 montre les profils diurnes de ces hormones obtenus chez des hommes jeunes en bonne santé après 2 nuits de 4h au lit et après 2 nuits de 10h au lit. Bien que l’apport calorique, l’activité physique, et le poids étaient identiques dans les deux conditions expérimentales, les concentrations de leptine étaient diminuées de 18% chez les sujets qui avaient eu 4h d’opportunité de sommeil, par rapport à 10h, alors que les concentrations de ghréline étaient augmentées de 28 %. En condition de restriction de sommeil, la faim était augmentée de 24% et l’appétit pour des aliments riches en matières grasses et en glucides de plus de DOSSIER Infusion constante de glucose 3.5 3.0 Leptine 2.5 (ng/ml) 2.0 1.5 3.7 3.4 Ghréline 3.1 (ng/ml) 2.8 2.5 2.2 8.5 7.5 Faim 6.5 5.5 4.5 3.5 9 11 13 15 17 19 21 Heures Après 2 nuits de 10h au lit Après 2 nuits de 4h au lit Figure 2 : Profils diurnes moyens (+ écarts types) de leptine, de ghréline, et de faim après 2 nuits de 10h au lit et après 2 nuits de 4h au lit (adapté de Spiegel et al. Ann Intern Med 2004). A 30%. Ces travaux suggèrent qu’une dette de sommeil altère les mécanismes de régulation des hormones destinées à informer le cerveau sur les besoins énergétiques. Récemment, une étude cli- nique randomisée de type croisé conduite chez des adultes en surpoids étudiés après deux semaines d’extension de sommeil (+1.5h par nuit) et après deux semaines de restriction de sommeil (-1.5h par nuit) a montré, en restriction de 6 sommeil, une augmentation de la prise calorique liée au grignotage. D'après une étude réalisée chez des sujets jeunes en bonne santé étudiés après six nuits de 4h, 8h, et 12h, toutes les caractéristiques Objectif Nutrition - Sommeil et régulation du poids du profil nycthéméral de leptine augmentent progressivement avec le temps de sommeil (concentrations moyennes de 24h, acrophase nocturne, amplitude du rythme) (Figure 3). Ces résultats indiquent que la durée du sommeil module la régulation neuroendocrinienne de l’appétit par un effet dose-réponse. Une étude ayant évalué l’appétit et les taux matinaux de leptine et ghréline après une nuit de privation totale de sommeil, et après une nuit de 4,5h et de 7h de sommeil, a également rapporté un effet dose-réponse entre sévérité du manque de sommeil et augmentation de l’appétit et de la ghréline. En revanche, les taux de leptine n’étaient pas affectés. Les effets à long terme d’un manque de sommeil sur la régulation neuroendocrinienne de l’appétit semblent similaires. Deux études épidémiologiques, la « Wisconsin Sleep Cohort Study » aux Etats-Unis et Après 7 nuits de 4h au lit Après 7 nuits de 8h au lit Après 7 nuits de 12h au lit 3h48' de sommeil 6h52' de sommeil 8h52' de sommeil 5.5 Leptine 3.5 (ng/ml) 1.5 20 15 Cortisol (mg/dl) 10 5 0 HOMA 40 30 20 10 0 9 13 17 21 1 5 Heures 9 9 13 17 21 1 Heures 5 9 9 13 17 21 1 Heures 5 9 Figure 3 : Profils nycthéméraux moyens (+ écarts types) de leptine, de cortisol, et de l’index HOMA (produit normalisé des concentrations de glucose et d’insuline) après 7 nuits de 4h, 8h, et 12h au lit. Les barres indiquent les périodes de sommeil. Pour les zones en ombré, voir le texte (adapté de Spiegel et al. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 2004). 7 DOSSIER POIDS ET SYNDROME D’APNÉE DU SOMMEIL (SAS) Pathologie caractérisée par des arrêts respiratoires au cours du sommeil, le SAS entraine des hypoxies-hypercapnies intermittentes, une fragmentation et un allègement important du sommeil. Le surpoids étant un facteur de risque majeur de SAS, l’épidémie actuelle d’obésité s’accompagne d’une épidémie de SAS, lui-même reconnu comme facteur de risque d’hypertension et de diabète. Le traitement efficace du SAS par pression positive continue améliore le métabolisme glucidique et la balance énergétique. Il est donc souhaitable que les praticiens portent une attention particulière au sommeil des patients en surcharge pondérale et leur proposent un dépistage approprié lorsqu’ils suspectent une pathologie du sommeil. l’étude « Québec en forme » au Canada, ont rapporté chez des personnes ayant l’habitude de dormir peu une diminution de la leptine, après contrôle pour l’IMC ou l’adiposité, et une augmentation de la ghréline. • Cortisol et HOMA D’autres mécanismes peuvent intervenir pour favoriser la prise de poids en cas de sommeil réduit. Le cortisol accroît l’appétit et peut favoriser le développement d’une obésité abdominale et d’une insulino-résistance. Les profils de 24h de cortisol et de l’index HOMA (le pro- duit normalisé des concentrations d’insuline et de glucose) après 6 nuits de 4h, 8h, ou 12 h, montrent (Figure 3) que si les taux nycthéméraux moyens de cortisol ne sont pas affectés par la durée de sommeil, les taux en fin de journée (en ombrés sur la figure), sont élevés pour une nuit de 4h, faibles pour une nuit de 12h et intermédiaires pour une nuit de 8h. L’index HOMA à jeun reflète l’insulino-résistance : des valeurs élevées correspondent à une sensibilité à l’insuline faible. L’établissement des profils de HOMA a ici permis l’analyse de la réponse intégrée 8 du glucose et de l’insuline à trois repas identiques et riches en glucides ingérés à 9h, 14h, et 19h. Lors du petit-déjeuner, cet index HOMA (en ombré sur la figure 3) est augmenté de 56% lorsque les sujets ont eu sept nuits de 4h, par rapport à sept nuits de 12h. Une sensibilité à l'insuline diminuée a récemment été mise en évidence après une dette de sommeil moins sévère (5,5h) mais d'une durée plus importante (deux semaines). La réduction de la sensibilité à l'insuline est donc un autre mécanisme par lequel un déficit de sommeil pourrait favoriser la prise de poids. Objectif Nutrition - Sommeil et régulation du poids Enfin, il a également été montré qu’une restriction de sommeil induisait une élévation des marqueurs proinflammatoires sanguins. Ces derniers résultats prennent un relief nouveau au vu du rôle récemment attribué à l’état inflammatoire chronique qui caractérise l’obésité et qui est reconnu comme étant impliqué dans les dyslipidémies, l’insulinorésistance, le diabète et certaines pathologies cardiovasculaires. CONCLUSION La réduction du temps de sommeil, majoritairement observée dans nos sociétés modernes, pourrait être un facteur de risque environnemental et comportemental impliqué dans la pathophysiologie de l'obésité. Certains auteurs ont suggéré qu’augmenter la durée du sommeil chez les personnes la réduisant volontairement, contribuerait à ralentir l’épidémie d’obésité. Des critiques ont été opposées à cette suggestion, car l’impact d’un déficit de sommeil sur le risque d’obésité est relativement limité (les études longitudinales rapportent une prise de poids excédentaire de 1 à 7 kg sur une période de 10 ans chez les personnes ayant des nuits écourtées). Toutefois, la différence de gain de poids entre personnes dormant peu et personnes dormant suffisamment (7-8h) est similaire à la perte de poids obtenue par des traitements pharmacologiques. Il semble donc primordial d’informer les personnes présentant une surcharge pondérale sur les conséquences d’un manque de sommeil, afin qu’elles puissent faire un choix éclairé quant à l’aménagement de leurs heures de sommeil. Cette information semble d’autant plus cruciale en cas de régime hypocalorique. En effet, réduire ou contrôler son apport calorique lorsque le corps crie famine en raison d’un manque de sommeil peut s’avérer particulièrement difficile. 9 BIBLIOGRAPHIE 1. Cappuccio F.P., et al. Meta-analysis of short sleep duration and obesity in children and adults. Sleep 2008; 31: 619-626. 2. Chen X., Beydoun M.A. & Wang Y. Is sleep duration associated with childhood obesity? A systematic review and meta-analysis. Obesity (Silver Spring) 2008;16:265-74. 3. Spiegel K., Tasali E., Penev P. & Van Cauter, E. Sleep curtailment in healthy young men is associated with decreased leptin levels, elevated ghrelin levels, and increased hunger and appetite. Ann Intern Med 2004;141: 846-850. 4. Spiegel K., et al. Leptin levels are dependent on sleep duration: relationships with sympathovagal balance, carbohydrate regulation, cortisol, and thyrotropin. The Journal of clinical endocrinology and metabolism 2004; 89: 57625771. 5. Spiegel K., Tasali E., Leproult R. & Van Cauter, E. Effects of poor and short sleep on glucose metabolism and obesity risk. Nature reviews 2009; 5: 253-261. 6. Van Cauter E. & Knutson K. Sleep and the epidemic of obesity in children and adults. Eur J Endocrinol 2008; 159: S59-S66. QUE SONT DEVENUS LES LAURÉATS DE L’INSTITUT DANONE ? Interview du Pr. Johan Auwerx, Lauréat du Prix Institut Danone en 1995 Pour promouvoir la recherche dans les domaines de l'alimentation et de la nutrition, l'Institut Danone décerne chaque année le prix "Alimentation et Santé". Depuis 1991, 73 lauréats ont été primés. Depuis 2005, l'Institut Danone finance également, en partenariat avec la Fondation pour la Recherche Médicale, un appel d'offre pour soutenir une équipe pendant deux ans. Déjà 18 équipes en ont bénéficié. Dans cette nouvelle rubrique Objectif Nutrition retracera les grandes lignes du parcours d’un ancien lauréat. le métabolisme cellulaire via l'expression génique. Le sujet s'est élargi depuis à la compréhension du rôle de détecteur (sensor) des facteurs de transcription, car ils doivent d'abord connaître l'état énergétique de la cellule (déplétion ou réplétion), pour pouvoir moduler la réponse transcriptionnelle en conséquence. Avant d'être le lauréat 2009 du Prix Danone International de Nutrition, le Pr. Johan Auwerx (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suisse) avait reçu le Prix de l'Institut Danone en 1995. O.N. : A quelles informations ces facteurs sont-ils sensibles ? J.A. : Les nutriments peuvent être des ligands pour certains récepteurs nucléaires. Par exemple le PPAR, qui régule le métabolisme lipidique, est directement activé par des acides gras. Dans d'autres cas, les facteurs de transcription sont sensibles à des signaux indirects de l'état énergétique de la cellule, comme le fonctionnement des mitochondries. Objectif Nutrition : Au cours de ces quinze années, dans quel sens vos recherches ont-elles évolué ? Pr. Johan Auwerx : En 1995, nous travaillions sur la façon dont les facteurs de transcription régulent O.N. : Dans quels types de cellules observe-t-on ces mécanismes ? J.A. : Au début, nous étions focalisés sur les adipocytes, mais maintenant que l'équipe comporte une vingtaine de chercheurs venus du 10 monde entier, nous pouvons travailler aussi sur les cellules musculaires et hépatiques, très impliquées dans le métabolisme. En fait, les mécanismes que nous explorons existent dans tous les tissus car tous doivent réagir à l'arrivée d'énergie. C'est donc un processus assez global de régulation métabolique qui intéresse l'organisme entier. O.N. : Quelles sont les implications cliniques de vos recherches ? J.A. : Elles concernent directement les domaines du métabolisme et de l'endocrinologie, donc les grandes pathologies comme le diabète ou l'obésité. Mais ce n'est pas limitatif puisque les mécanismes de détection de l'état énergétique de la cellule et d'activation consécutive de la transcription génique sont ubiquitaires. La "crise énergétique" que l'on observe dans l'obésité existe aussi dans le cerveau lors d'une maladie neurodégénérative comme la maladie d'Alzheimer. REVUE DE PRESSE Facteurs prédictifs des troubles du comportement alimentaire chez des adolescents en surpoids Five-year longitudinal predictive factors for disordered eating in a population-based sample of overweight adolescents : implications for prevention and treatment. Neumark-Sztainer D. et al Int J Eat Disord 2009;42:664-672. Chez les adolescents, l’association troubles du comportement alimentaire (TCA) et surpoids est fréquente. Il est donc important d’identifier les facteurs de risque de TCA dans cette population. Les auteurs ont extrait d'une étude longitudinale sur des adolescents ceux qui étaient en surpoids. Le poids et le Indice de Masse Corporelle (IMC) étaient mesurés à la visite initiale (T0) et 5 ans plus tard (T5). Parmi les filles en surpoids, 30,8% avaient des TCA à T0 et 40,1% à T5. Parmi celles qui n’avaient pas de TCA à T0, 34,1% en développèrent pendant l’étude. A T5, 89,2% des filles qui avaient des TCA avaient pratiqué au moins une fois une restriction sévère, et 32,2% rapportaient une perte de contrôle de leur comportement alimentaire. Chez les garçons en surpoids, il n’y en avait que 13,4% avec des TCA à T0 et 20,2% à T5. Les facteurs de risque de TCA rapportés étaient une plus forte exposition aux magazines, des préoccupations pondérales, une mauvaise estime de soi, de mauvaises habitudes alimentaires. A l’inverse, étaient facteurs protecteurs une ambiance positive pendant les repas familiaux, une bonne communication intrafamiliale, une bonne estime de soi, avec une image corporelle acceptée. Les auteurs concluent sur l’importance de travailler avec les familles pour les aider à gérer le surpoids de leurs adolescents, sans pour autant générer des TCA… Vaste pro- 11 gramme subtil et plein de bon sens. Cette étude sur 5 ans a donc le mérite d’avoir démontré ce que les nutritionnistes savent depuis longtemps…. Objectif Nutrition, La Lettre de l’Institut Danone Directeur de la publication : Pr. Jean-Philippe Girardet, AP/HP, Hôpital Armand Trousseau, Paris. Rédacteur en chef : Dr Jean-Laurent Le Quintrec, AP/HP, Hôpital Ste-Périne, Paris. Rédactrice en chef adjointe : Anne-Sophie Bourhis, Danone Produits Frais France, Paris. Secrétaire de rédaction : Amélie Raes, Eficom santé. Comité de rédaction : Dr Brigitte Boucher, Paris ; Pr. Pierre Bourlioux, Faculté de Pharmacie, Paris ; Dr Béatrice Dubern, AP/HP, Hôpital Armand Trousseau, Paris ; Pr. Michel Vidailhet, Nancy ; Pr. Fernand Lamisse, Tours ; Dr Martine Pellae, AP/HP, Hôpital Bichat, Paris. Conception-réalisation : Agence Louisiane. Chef d’édition : Jean-Charles Fauque. Photogravure/Impression : Altavia. Dépôt légal : 2ème trimestre 2010. Nº ISSN : 1166357 X. LES NOUVELLES DE L’INSTITUT DANONE Rapport annuel de l'Institut Danone L'édition 2009 vient de paraître. Elle contient, outre les chiffres clés de l'année 2009, le compte rendu des projets menés par l'Institut Danone au cours de l'année écoulée, de la recherche à l'éducation nutritionnelle, sur la thématique "Alimentation, santé et prévention." Au sommaire : • Bilan 2009 • Soutien à la recherche • Information aux professionnels de santé • Programmes pédagogiques Le rapport annuel 2009 de l'Institut Danone est consultable sur le site www.institutdanone.org 19èmes Rencontres Scientifiques de Nutrition Organisées par l'Institut Danone, leur but est de faire le point sur les connaissances les plus récentes en matière d'alimentation et de nutrition. Ces 19èmes Rencontres se tiendront cette année à Paris, le mardi 16 novembre 2010, en présence de nombreux experts nationaux et internationaux. Programme de la matinée disponible à partir du 15 septembre sur le site www.institutdanone.org Créé en 1991, l’Institut Danone rassemble des scientifiques, des médecins et des personnalités du monde de la nutrition. Il a pour mission : - d’encourager la recherche dans le domaine de la nutrition et de l’alimentation ; - d’informer et de former les professionnels de santé sur tous les sujets liés à l’alimentation ; - de participer, par des actions d’éducation et d’information, à l’amélioration de l’alimentation de l’ensemble de la population. L’Institut Danone est une association régie par la loi de juillet 1901. Ses publications ne contiennent aucune information à caractère commercial. 150-152 boulevard Victor-Hugo - 93589 Saint-Ouen Cedex - [email protected] www.institutdanone.org