Les gens (y compris pratiquement tous les médecins) sont constamment confus ce qu’est l’inflammation cellulaire. J’ai donc décidé de profiter de l’occasion pour expliquer le concept plus en détail.

Il existe deux types d’inflammation. Le premier type est l’inflammation classique, qui génère la réponse inflammatoire que nous associons à la douleur telle que la chaleur, la rougeur, l’enflure, la douleur et éventuellement la perte de la fonction des organes. L’autre type est l’inflammation cellulaire, qui est inférieure à la perception de la douleur. L’inflammation cellulaire est la cause initiatrice de la maladie chronique car elle perturbe les réseaux de signalisation hormonaux dans tout le corps.

Définition de l’inflammation cellulaire

La définition de l’inflammation cellulaire est une activité accrue du facteur de transcription génique connu sous le nom de Facteur nucléaire – kappaB (NF-kB). C’est le facteur de transcription génétique présent dans chaque cellule et il active la réponse inflammatoire du système immunitaire inné. Bien que le système immunitaire inné soit la partie la plus primitive de notre réponse immunitaire, il a été résistant à l’étude sans percées récentes en biologie moléculaire. En fait, le prix Nobel de médecine 2011 a été décerné pour les premières études sur le système immunitaire inné et ses implications dans le développement des maladies chroniques.

Il existe plusieurs événements extracellulaires par lesquels NF-kB peut être activé par des mécanismes distincts. Ceux-ci comprennent l’invasion microbienne reconnue par les récepteurs de type toll (TLR), la génération d’espèces réactives de l’oxygène (ROS), la génération cellulaire d’eicosanoïdes inflammatoires et l’interaction avec les cytokines inflammatoires via des récepteurs de surface cellulaires définis. Nous savons également que plusieurs de ces événements initiateurs sont modulés par des facteurs alimentaires. Cela signifie également qu’une utilisation appropriée du régime peut activer ou désactiver l’activation de NF-kB. Ces nouvelles connaissances sont à la base de la nutrition anti-inflammatoire (1-3).

Comprendre l’inflammation cellulaire

Bien que le système immunitaire inné soit exceptionnellement complexe, il peut être illustré dans un diagramme relativement simple comme le montre la figure 1 ci-dessous.

Figure 1. Vue simplifiée du Système immunitaire inné

Les acides gras essentiels sont les modulateurs les plus puissants du NF-kB. En particulier, l’acide gras oméga-6 l’acide arachidonique (AA) active le NF-kB, alors que l’acide gras oméga-3 l’acide eicosapentaénoïque (EPA) ne le fait pas (4). Des travaux récents suggèrent qu’un sous-groupe d’eicosanoïdes appelés leucotriènes dérivés de l’AA pourrait jouer un rôle important dans l’activation de la NF-kB (5,6)

Les cytokines inflammatoires extracellulaires peuvent également activer la NF-kB par leur interaction avec des récepteurs spécifiques à la surface cellulaire. La cytokine primaire qui active le NF-kB est le facteur de nécrose tumorale (TNF) (7). Les récepteurs de type Toll (TLR) sont un autre point de départ pour l’activation de NF-kB. En particulier, le TLR-4 est sensible aux acides gras saturés alimentaires (8). La liaison des acides gras saturés à TLR-4 peut être inhibée par les acides gras oméga-3 tels que l’EPA. Enfin les ROS induits soit par des rayonnements ionisants, soit par une formation excessive de radicaux libres sont des activateurs supplémentaires de NF-kB(9).

Nutrition Anti-inflammatoire Pour Inhiber l’inflammation cellulaire

La nutrition anti-inflammatoire est basée sur la capacité de certains nutriments à réduire l’activation de NF-kB.

Le moyen le plus efficace de réduire l’activation de NF-kB est de réduire les niveaux d’AA dans la membrane cellulaire cible, réduisant ainsi la formation de leucotriènes pouvant activer NF-kB. Le fait que le patient suive un régime anti-inflammatoire, tel que le régime de zone couplé à la réduction simultanée de l’apport en acides gras oméga-6 sont les principales stratégies alimentaires pour atteindre cet objectif (1-3).

Une autre approche diététique efficace (et souvent plus facile à respecter pour le patient) est la supplémentation alimentaire avec des niveaux adéquats d’huile de poisson à forte dose riche en acides gras oméga-3, tels que l’EPA et le DHA. Ces acides gras oméga-3 pris à des niveaux suffisamment élevés réduiront les niveaux d’AA et augmenteront les niveaux d’EPA. Cette modification du rapport AA / EPA dans la membrane cellulaire réduira la probabilité de formation de leucotriènes inflammatoires pouvant activer le NF-kB. En effet, les leucotriènes dérivés de l’AA sont pro-inflammatoires, tandis que ceux de l’EPA sont non inflammatoires. L’apport accru en acides gras oméga-3 est également une approche diététique qui peut activer le facteur de transcription du gène anti-inflammatoire PPAR-γ (10-12), diminuer la formation de ROS (13) et diminuer la liaison des acides gras saturés à TLR-4 (14). Cela illustre les rôles multifonctionnels des acides gras oméga-3 dans le contrôle de l’inflammation cellulaire.

Une troisième approche diététique est l’apport adéquat en polyphénols alimentaires. Ce sont des composés qui donnent aux fruits et légumes leur couleur. À des niveaux élevés, ils sont de puissants antioxydants pour réduire la génération de ROS (15). Ils peuvent également inhiber l’activation de NF-kB(16).

Enfin, la stratégie alimentaire la moins efficace (mais toujours utile) est la réduction de l’apport alimentaire en graisses saturées. En effet, les acides gras saturés provoqueront l’activation du récepteur TLR-4 dans la membrane cellulaire (8,14).

Évidemment, plus le nombre de ces stratégies alimentaires mises en œuvre par le patient est important, plus l’effet global sur la réduction de l’inflammation cellulaire est important.

Mesure clinique de l’inflammation cellulaire

Comme l’inflammation cellulaire est confinée à la cellule elle-même, peu de marqueurs sanguins peuvent être utilisés pour mesurer directement les niveaux d’inflammation cellulaire systémique dans une cellule. Cependant, le rapport AA/EPA dans le sang apparaît comme un marqueur précis et reproductible des taux d’un même rapport de ces acides gras essentiels dans la membrane cellulaire.

Comme décrit ci-dessus, les leucotriènes dérivés de l’AA sont de puissants modulateurs de NF-kB. Ainsi, une réduction du rapport AA / EPA dans la membrane cellulaire cible conduira à une activation réduite de NF-kB par une diminution de la formation de leucotriènes inflammatoires. La membrane cellulaire est constamment alimentée par l’AA et l’EPA à partir du sang. Par conséquent, le rapport AA / EPA dans le sang devient un excellent marqueur du même rapport dans la membrane cellulaire (17). Actuellement, le meilleur marqueur et le plus reproductible de l’inflammation cellulaire est le rapport AA / EPA dans le sang car il représente un point de contrôle en amont pour le contrôle de l’activation de NF-kB.

Le marqueur diagnostique le plus couramment utilisé de l’inflammation est la protéine C-réactive (CRP). Contrairement au rapport AA/EPA, la CRP est un marqueur très éloigné en aval de l’activation passée de NF-kB. En effet, l’un des médiateurs inflammatoires exprimés dans la cellule cible est l’IL-6. Il doit éventuellement atteindre un niveau suffisamment élevé dans le sang pour éventuellement interagir avec le foie ou les cellules graisseuses pour produire de la CRP. Cela fait de la CRP un marqueur à plus longue durée de vie dans le flux sanguin par rapport aux produits génétiques inflammatoires primaires (IL-1, IL-6, TNF et COX-2) libérés après l’activation de NF-kB. En conséquence, la CRP est plus facile à mesurer que les produits inflammatoires les plus immédiats générés par l’activation de NF-kB. Cependant, plus facile ne se traduit pas nécessairement par mieux. En fait, une augmentation du rapport AA/ EPA dans la membrane cellulaire cible précède souvent de plusieurs années toute augmentation de la protéine C-réactive. Un rapport AA / EPA élevé indique que le NF-kB est au point de basculement et que la cellule est amorcée pour une expression génétique accrue d’une grande variété de médiateurs inflammatoires. La mesure de la CRP indique que le NF-kB a été activé pendant une période de temps considérable et que l’inflammation cellulaire provoque maintenant des dommages systémiques.

En résumé

Je crois que l’avenir de la médecine réside dans le contrôle de l’inflammation cellulaire. Ceci est le plus efficacement accompli par l’application constante d’une nutrition anti-inflammatoire. Le succès de telles interventions alimentaires peut être mesuré cliniquement par la réduction du rapport AA / EPA dans le sang.

1. Sears B. La Zone Anti-inflammatoire. Livres Regan. New York, New York (2005).
2. Sears B. Graisse toxique. Thomas Nelson. Nashville, TN (2008).
3. Sears B et Riccordi C. « La nutrition anti-inflammatoire comme approche pharmacologique pour traiter l’obésité. »J Obésité doi:10.1155/2011/431985 (2011).
4. Camandola S, Leonarduzzi G, Musso T, Varesio L, Carini R, Scavazza A, Chiarpotto E, Baeuerle PA et Poli G. « Le facteur nucléaire kB est activé par l’acide arachidonique mais pas par l’acide eicosapentaénoïque. »Biochem Biophys Res Commun 229:643-647 (1996).
5. Sears DD, Miles PD, Chapman J, Ofrecio JM, Almazan F, Thapar D et Miller YI. « La lipoxygénase 12/15 est nécessaire pour l’apparition précoce d’une inflammation du tissu adipeux induite par un régime riche en graisses et d’une résistance à l’insuline chez la souris. » PLoS One 4: e7250 (2009).
6. Chakrabarti SK, Cole BK, Wen Y, Keller SR et Nadler JL. « les produits 12/15-lipoxygénases induisent une inflammation et altèrent la signalisation de l’insuline dans les adipocytes 3T3-L1. »Obésité 17: 1657-1663 (2009).
7. Min JK, Kim YM, Kim SW, Kwon MC, Kong YY, Hwang IK, Won MH, Rho J et Kwon YG. « La cytokine induite par l’activation liée au TNF améliore l’adhérence des leucocytes: induction de l’ICAM-1 et du VCAM-1 via l’activation du facteur associé au récepteur du TNF et de la protéine kinase C-dépendante du NF-kappaB dans les cellules endothéliales. » J Immunol 175:531-540 (2005).
8. Kim JJ et Sears DD.  » TLR4 et résistance à l’insuline. »Gastroenterol Res Pract doi: 10./2010/212563 (2010).
9. Bubici C, Papa S, Dean K et Franzoso G. « Mutual cross-talk between reactive oxygen species and nuclear factor – kappa B: molecular basis and biological significance. »Oncogene 25: 6731-6748 (2006).
10. Li H, Ruan XZ, Powis SH, Fernando R, Mon WY, Wheeler DC, Moorhead JF et Varghese Z. « L’EPA et le DHA réduisent les réponses inflammatoires induites par le LPS dans les cellules HK-2: Preuve d’un mécanisme PPAR-gamma-dépendant. »Rein Int 67: 867-874 (2005).
11. Kawashima A, Harada T, Imada K, Yano T et Mizuguchi K. »L’acide eicosapentaénoïque inhibe la production d’interleukine-6 dans les cellules de gliome C6 stimulées par l’interleukine-1beta par l’intermédiaire du récepteur gamma activé par les proliférateurs de peroxysomes. »Prostaglandines LeucotEssent les acides gras 79:59-65 (2008).
12. Chambrier C, Bâtard JP, Rieusset J, Chevillotte E, Bonnefont-Rousselot D, Therond P, Hainque B, Riou JP, Laville M et Vidal H. « L’acide eicosapentaénoïque induit l’expression de l’ARNm du récepteur gamma activé par les proliférateurs de peroxysomes. » Obes Res 10:518-525 (2002).
13. Mas E, Woodman RJ, Burke V, Puddey IB, Beilin LJ, Durand T et Mori TA. « Les acides gras oméga-3 EPA et DHA diminuent les F(2)-isoprostanes plasmatiques. »Radic libre Res 44:983-990 (2010).
14. Lee JY, Plakidas A, Lee WH, Heikkinen A, Chanmugam P, Bray G et Hwang DH. « Modulation différentielle des récepteurs de type Toll par les acides gras: inhibition préférentielle par les acides gras polyinsaturés n-3. » J Lipid Res 44:479-486 (2003).
15. Crispo JA, Ansell DR, Piche M, Eibl JK, Khaper N, Ross GM et Tai TC. « Protective effects of polyphenolic compounds on oxydative stress-induced cytotoxicity in PC12 cells. »Can J Physiol Pharmacol 88: 429-438 (2010).
16. Romier B, Van De Walle J, Pendant A, Larondelle Y et Schneider YJ. « Modulation of signaling nuclear factor – kappaB activation pathway by polyphenols in human intestinal Caco-2 cells. » Br J Nutr 100:542-551 (2008).
17. Yee LD, Lester JL, Cole RM, Richardson JR, Hsu JC, Li Y, Lehman A, Belury MA et Clinton SK. « Les suppléments d’acides gras oméga-3 chez les femmes à haut risque de cancer du sein ont des effets dose-dépendants sur la composition en acides gras du tissu adipeux du sein. »Am J Clin Nutr 91: 1185-1194 (2010).