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La science au service de la lutte contre l'obésité

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Publié le 11/10/2021

L'obésité est la cinquième cause de décès dans le monde et la quatrième en Europe. Pour réduire notre indice de masse corporelle et améliorer notre estime de soi, nous devons connaître les aspects moléculaires de la perte de poids ! Cet article complète l'article précédent intitulé : L'obésité : un problème géant.

La dégradation des aliments

Les cellules ont besoin d'un apport constant d'énergie pour générer et maintenir l'ordre biologique qui les maintient en vie. Cette énergie est dérivée de l'énergie de liaison chimique des molécules alimentaires, qui servent ainsi de carburant aux cellules. La molécule intermédiaire que l'organisme utilise pour stocker l'énergie est appelée Adénosine triphosphate, ou ATP tout court. L'énergie excédentaire est également stockée dans des liaisons chimiques, principalement celles des acides gras, les principaux composants de notre tissu adipeux.

Il existe trois types distincts d'aliments que nous pouvons digérer, et la grande majorité de notre approvisionnement en énergie provient de l'un d'entre eux : les protéines, les lipides ou graisses, et les polysaccharides ou sucres. Tous ces aliments doivent être décomposés en molécules plus petites avant que nos cellules puissent les utiliser, soit comme source d'énergie, soit comme éléments constitutifs d'autres molécules. Les processus de dégradation doivent agir sur les aliments provenant de l'extérieur, mais pas sur les macromolécules à l'intérieur de nos propres cellules.

L'étape 1 de la dégradation enzymatique des molécules alimentaires est donc la digestion, qui se produit soit dans notre intestin à l'extérieur des cellules, soit dans un organite spécialisé à l'intérieur des cellules, le lysosome. Dans un cas comme dans l'autre, les grosses molécules composées de multiples unités (polymères) dans les aliments sont décomposées pendant la digestion en sous-unités individuelles (monomères) - protéines en acides aminés, polysaccharides en sucres et graisses en acides gras et glycérol - grâce à l'action des enzymes. Après la digestion, ces petits monomères dérivés des aliments pénètrent dans la cellule, où ils sont encore désassemblés par oxydation.





Figure 1: décomposition des grandes macromolécules en sous-unités simples



Au cours de la deuxième étape, une réaction en chaîne appelée glycolyse convertit chaque molécule de sucre en deux molécules plus petites de pyruvate, puis en acétyl-CoA, produisant ainsi de l'ATP, vous vous souvenez l’énergie de nos cellules. Les acides aminés et les acides gras sautent cette étape et subissent directement un processus appelé le cycle de l'acide citrique, qui est la troisième et dernière étape du processus de production d'énergie et ne se produit que dans les mitochondries (un élément hérité des bactéries qui ont intégré avec le temps nos cellules).



Figure 2 : vue schématique de la glycolyse et du cycle de l'acide citrique. On peut simplifier l'ensemble du processus en schématisant les voies comme suit : les acides aminés sont décomposés et principalement utilisés comme éléments de base, sauf en cas de pénurie de sucres et d'acides gras. Les sucres subissent la glycolyse, produisent du pyruvate et ensuite de l'Acetil-CoA, qui entre dans le cycle de l'acide citrique, et produit la plus grande quantité d'énergie dans la phosphorilation oxydative, sous forme d'ATP. Les acides gras sont directement décomposés en Acétyl-CoA, et continuent sur la même voie que les sucres.



Lorsque notre régime alimentaire change pour contenir davantage de l'un de ces trois types d'aliments, notre corps s'adapte pour être plus efficace dans sa décomposition. Cela se produit au cours de la première étape, avec l'aide de diverses enzymes, et il faut environ trois semaines à l'organisme pour s'adapter complètement au changement. Un exemple courant de régime miracle consiste à supprimer les glucides (ou hydrates de carbone, sucres) et à orienter le régime vers une alimentation principalement basée sur les protéines. L'organisme, dont la majorité des dérivés étaient des glucides jusqu'à présent, et qui avait le profil enzymatique approprié pour ce régime, se retrouve soudainement dépourvu de sa principale source d'énergie. Quelle que soit la quantité d'autres sources d'énergie, il n'est pas capable de produire suffisamment d'énergie à partir des sources auxiliaires jusqu'à récemment, en raison du manque d'enzymes appropriées. Il en résulte une perte de poids associée à des problèmes de digestion et à une surcharge extrême du foie, qui tente de compenser les enzymes manquantes. Après les trois semaines susmentionnées, le corps s'adapte progressivement au nouveau régime, et l'effet yo-yo se produit. À moins que l'on ne recommence en modifiant son alimentation pour revenir à la "normale".

Outre la destruction des cellules et des organes, cette méthode comporte un risque important de lésions du foie et des reins, voire de leur défaillance.


Malnutrition et obésité peuvent aller de pair

La valeur nutritive des aliments est souvent négligée lorsqu'on parle de régimes. Contrairement à la valeur énergétique, qui nous donne l'estimation de l'énergie que notre corps peut produire à partir de certains aliments et qui est mesurée en calories ou en joules, la valeur nutritive est la quantité de vitamines, de minéraux et d'autres entités chimiques utiles que l'on trouve à l'intérieur, qui aident le corps à fonctionner correctement et à exécuter toutes ses fonctions comme la sécrétion d'hormones, la digestion et l'homéostasie en général. Si la valeur énergétique est l'essence de notre moteur, la valeur nutritive est l'huile, le liquide de frein, le liquide de refroidissement et autres.

L'OMS signale chaque année davantage de malnutrition dans les pays où l'obésité est la plus répandue. Une phrase contradictoire avec elle-même il y a quelques décennies est devenue une préoccupation croissante, en particulier pour les enfants de moins de 5 ans. Nous sommes habitués à l'idée que la malnutrition est synonyme de faible poids corporel et de consommation insuffisante de nourriture. Si cela peut encore être vrai dans certains pays sous-développés, des études plus récentes situent la prévalence de la malnutrition dans ces pays à un niveau inférieur à celui de certains pays développés. Il n'est pas rare de voir la sous-alimentation ou la malnutrition coexister avec l'obésité dans un même pays, une même ville, voire un même foyer.

Tout cela résume une notion inquiétante de la cuisine moderne : les gens, mais surtout les enfants, sont exposés à des aliments riches en graisses, en sucres, en sel, denses en énergie et pauvres en micronutriments, qui ont tendance à être moins chers mais aussi moins bons en nutriments. Ces habitudes alimentaires, associées à des niveaux d'activité physique plus faibles, entraînent une forte augmentation de l'obésité infantile, alors que les problèmes de dénutrition ne sont pas résolus.


Indispensable exercice physique

Un moyen simple de perdre du poids est de faire de l'exercice, une pratique connue depuis la nuit des temps. L'effort physique, quel qu'il soit, augmente nos besoins métaboliques, et nos réserves de graisse sont utilisées pour lutter contre l'efflux d'énergie. Pourtant des champs d'études entiers sont consacrés à la notion d'exercice et de perte de poids, non seulement en termes scientifiques, mais aussi sous forme de cosmétiques, de salles de sport, de suppléments, d'appareils, de plans de régime, de conseillers et autres, en quantité bien plus importante. Pourquoi est-il si difficile de perdre du poids (pour la plupart des gens, du moins), alors qu'il existe une formule simple pour y parvenir : si l'entrée>la sortie, nous prenons du poids. Si l'entrée<la sortie, nous perdons du poids. Cette formule est liée à la valeur énergétique des aliments : si nous consommons plus de calories que nous en dépensons, nous grossissons, et si nous dépensons plus que nous en absorbons, nous maigrissons. La raison pour laquelle il existe une limite à la quantité de graisse qu'un corps peut stocker est la demande énergétique toujours croissante pour maintenir ce poids. Bien que la graisse corporelle soit relativement inerte, ses cellules ont besoin d'un entretien constant en termes de valeur nutritive et énergétique.

Plusieurs facteurs contribuent à la difficulté de la tâche, mais le problème majeur réside dans les deux hormones, la leptine et la sérotonine. La sérotonine a pour rôle d'attribuer chaque décision qui prolonge et sécurise notre homéostasie, c'est-à-dire le bien-être de notre organisme, et perdre du poids et épuiser ses réserves d'énergie ne figure certainement pas sur cette liste. Ainsi, à mesure que la faim se fait sentir et que les réserves d'énergie s'épuisent, le manque de sérotonine associé à la prise de nourriture s'accentue. La leptine, quant à elle, bien qu'initialement positive en termes de stabilisation du poids, est liée à la sérotonine dans sa fonction, et succombera à l'incessante demande de sérotonine pour cette glace d'une heure du matin. Ainsi, si vous cédez à la tentation d'un gâteau au chocolat, ce n'est pas par manque de persévérance, mais par manque de sérotonine. Plusieurs études ont établi un lien entre le bonheur personnel, un poids corporel plus faible et une meilleure hygiène de vie.

Parmi les autres facteurs, citons la prévalence et l'abondance d'aliments riches en graisses, en sucre, en sel et à forte densité énergétique servis dans tous les fast-foods et étals. Les gens sont généralement paresseux en raison de la conservation de l'énergie, et si quelque chose est disponible maintenant, ils l'obtiendront maintenant. La prévalence et la disponibilité d'aliments à forte densité énergétique entraîneront la prévalence de personnes obèses. Le manque de nutriments, déjà évoqué, est lié à ce phénomène. Si nous avons besoin de nutriments, nous aurons envie de manger. Mais si l'alimentation est déficiente en nutriments, l'obésité est imminente. Le manque d'exercice est cependant le plus grand obstacle à toute tentative d’obtenir un poids compatible avec un état de bonne santé.



Une autre façon de s’alimenter sur le long terme

Après avoir abordé les concepts négatifs du régime alimentaire, concentrons-nous maintenant sur les concepts positifs et essayons d'alléger le fardeau de la perte de poids.

Avant tout, il faudra faire quelques sacrifices. Le changement intervient lorsque les aspects du futur sont plus souhaitables que ceux du présent, et si nous voulons que le futur soit plus sain, plus maigre et que nous nous sentions mieux, nous devons ajuster le présent de manière pérenne. Pour faciliter le processus, nous devons considérer le régime alimentaire comme un état permanent, et pas seulement comme une phase ou une épreuve à surmonter. Plus vite on comprendra cette partie, plus facile ce sera. Cela permet également d'éviter de s'auto-flageller, de rejeter la faute du manque d'effet sur les autres et d'avoir le sentiment que c'est.

Cela prend aussi du temps. Comme nous l'avons vu précédemment, trois semaines est le temps minimum nécessaire à notre corps pour s'adapter au changement. Il faut également garder à l'esprit que ce changement s'opère par petites étapes durables et que nous devons adapter notre régime pour qu'il soit durable. La lenteur et la constance gagnent la course.

Nous pouvons manipuler notre équation entrée-sortie des deux côtés pour obtenir l'état entrée-sortie souhaité : nous pouvons réduire l'apport de calories dans notre organisme et augmenter les valeurs de sortie en faisant de l'exercice. Les meilleurs résultats sont obtenus si nous faisons les deux. Réduire l'apport calorique ne signifie pas manger moins et avoir faim : cela signifie manger des aliments pauvres en énergie plutôt que des aliments riches en énergie. Un appareil comme un compteur de calories peut être d'une grande aide à cet égard. Quant à l'exercice physique, les mêmes règles s'appliquent : la lenteur et la régularité gagnent la course, et faire moins d'exercice à des intervalles plus fréquents sera toujours préférable à une sueur occasionnelle et extrêmement dure.

Contrôler l'entrée et la sortie d'énergie peut être un objectif intimidant, mais qui vaut la peine d'être poursuivi. Non seulement la perte de poids permet de prévenir le diabète, le cancer, l'arthrose et les maladies cardiovasculaires, mais elle améliore également l'estime de soi et nous débarrasse d'un lourd fardeau fait de graisse, au sens littéral et proverbial du terme !






Sources:

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  10. who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight
  11. https://www.metabolics.com/blog/how-does-the-body-produce-energy
  12. https://www.fda.gov/food/new-nutrition-facts-label/how-understand-and-use-nutrition-facts-label




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