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01-03-2008

Les tocotriénols extraits d'annatto protègent la santé cardio-vasculaire

AnnattoLes tocotriénols extraits d'annatto contiennent 90 % de delta-tocotriénol, l'isomère de la vitamine E dont la recherche a montré les effets hypolipidémiants et bénéfiques sur le cancer. Le delta-tocotriénol est un puissant antioxydant liposoluble surpassant toutes les autres formes de vitamine E par son effet bénéfique sur la santé cardio-vasculaire. Il favorise un bon équilibre du cholestérol, combat la plaque d'athérome et maintient des niveaux sains de glucose et de triglycérides.

Les différentes formes de vitamine E

La vitamine E est constituée de quatre tocophérols et de quatre tocotriénols, chacun désigné comme alpha, bêta, gamma ou delta d'après de légères différences entre les molécules. Parmi ces composants naturels de la vitamine E, l'alpha-tocophérol a émergé comme le plus puissant d'entre eux en termes d'activité de vitamine E.
De nouvelles informations indiquent que pour d'autres activités, incluant les effets antioxydants, hypolipidémiants et anticancéreux, les tocotriénols, et plus spécifiquement le delta-tocotriénol, seraient plus efficaces.
La vitamine E (l'alpha-tocophérol) possédant la plus importante activité physiologique de vitamine E reste cependant un composant indispensable de tout programme de supplémentation.

Différences entre tocophérols et tocotriénols

Les tocotriénols et les tocophérols ont tous un noyau chromanol qui est le site des activités antioxydantes. Les tocotriénols ont trois doubles liaisons dans le corps principal de la molécule. Tout comme dans les huiles polyinsaturées, la présence de ces doubles liaisons donne aux tocophérols une plus grande fluidité ; l'organisme peut beaucoup plus facilement les incorporer dans les membranes cellulaires, surtout le delta-tocotriénol.

Mécanisme d'action sur le cholestérol

La réductase HMG-CoA (HMGR) est l'enzyme contrôlant la synthèse du cholestérol de notre organisme. Les doubles liaisons des tocotriénols leur permettent de réduire l'activité de la HMGR. C'est cette enzyme que ciblent les statines.
Le mécanisme par lequel les tocotriénols réduisent l'activité de la HMGR a été élucidé pour la première fois au début des années 1990. Quinze ans plus tard, des chercheurs ont revalidé le mécanisme biochimique des effets hypocholestérolémiants des tocotriénols sur la HMGR. Les tocotriénols semblent agir comme des stérols, créant un mécanisme de feedback qui provoque une diminution de l'activité de la HMGR. Seuls les gamma- et delta-tocotriénols, parmi les différentes formes de vitamine E, ont ces effets hypocholestérolémiants sur la HMGR.
Les gamma- et delta-tocotriénols bloquent également la transformation d'une protéine qui aide à contrôler les récepteurs LDL et les gènes responsables des enzymes agissant sur la fabrication du cholestérol. Cela pourrait influer sur la synthèse des triglycérides (ou la réduction), importante pour les états diabétiques ou prédiabétiques.

Les propriétés antioxydantes des tocotriénols

Les antioxydants jouent un rôle important dans le ralentissement de l'athérosclérose, particulièrement en empêchant l'oxydation des LDL.
L'efficacité antioxydante des tocotriénols a été évaluée par leur capacité à inhiber la peroxydation des lipides, la production d'espèces oxygénées réactives et l'expression des protéines de choc thermique. Parmi les différents isomères tocotriénols, c'est le delta-tocotriénol qui a montré la plus forte activité antioxydante en raison de la méthylation réduite de l'anneau chromanol qui permet à la molécule d'être incorporée plus facilement dans les membranes cellulaires1. Une étude comparative in vitro a montré que les gamma- et delta-tocotriénols neutralisaient quatre fois plus efficacement les radicaux peroxyles que ne le faisaient les autres isomères du tocotriénol2.


Tocotriénols et hypertension

L'hypertension endommage les parois artérielles, les rendant plus vulnérables à la formation de plaques d'athérome. Des études animales récentes ont montré que les tocotriénols abaissent la pression sanguine. Lorsque des rats hypertendus étaient traités avec du gamma-tocotriénol pendant trois mois, les peroxydes plasmatiques et lipidiques étaient réduits et le statut antioxydant total amélioré3. On a montré que le gamma-tocotriénol réduit significativement la pression systolique et améliore l'activité de la synthase oxyde nitrique (NOS), toutes deux jouant un rôle crucial dans la pathogenèse de l'hypertension essentielle4. Cet effet bénéfique des tocotriénols sur la pression sanguine a été confirmé chez l'homme. Une supplémentation en vitamine E riche en tocotriénols a eu pour résultats de significatives réductions de la pression sanguine systolique aortique et une amélioration de 9,2 % du statut en antioxydant total5.

Une protection contre la formation de l'athérome

La migration des monocytes circulants dans l'espace subendothélial est l'un des premiers événements de l'athérosclérose, aboutissant à la formation de stries graisseuses. Les monocytes, en première ligne dans le système de défense contre le processus inflammatoire, adhèrent à l'endothélium, les cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins. En essayant de combattre les processus d'inflammation, les monocytes réduisent ainsi le flux sanguin.
Ce processus est en partie régulé par l'expression de certaines molécules d'adhérence à la surface des cellules endothéliales. La stimulation de l'expression de ces molécules par l'oxydation des LDL est une étape clé dans la formation des cellules spumeuses et le développement de l'athérosclérose. Une étude in vitro a montré que les tocotriénols réduisent l'expression des molécules d'adhérence, empêchant ainsi les monocytes de s'accrocher aux parois artérielles6.
Les effets des tocotriénols sur la formation de l'athérome ont été comparés in vivo. Des souris nourries avec une alimentation athérogénique auxquelles on donnait des tocotriénols déméthylés avaient un cholestérol plasmatique 60 % plus faible que les animaux d'un groupe témoin alimentés de la même façon mais non supplémentés. La taille des lésions athérosclérotiques était divisée par dix. L'alpha-tocophérol n'a eu aucun effet. Ces résultats ont ensuite été corroborés dans une étude indépendante similaire dans laquelle des tocotriénols déméthylés ont inhibé les lésions athérosclérotiques de souris hyperlipidémiques. La taille moyenne des lésions athérosclérotiques des souris supplémentées a été diminuée de 42 %, alors qu'avec l'alpha-tocophérol, elle n'avait été réduite que de 11 %7. Des tocotriénols et des tocophérols complètement méthylés n'ont pas les effets bénéfiques cardio-vasculaires des tocotriénols déméthylés.
Une autre étape du développement de l'athérosclérose est la formation de plaques d'athérome instables. Elles apparaissent lorsque des plaquettes s'agrègent sur les surfaces enflammées des parois internes des vaisseaux sanguins, forment des caillots et éventuellement bloquent le flux sanguin. Dans une étude humaine croisée en double aveugle, le delta-tocotriénol a nettement plus inhibé l'agrégation plaquettaire que d'autres isomères de tocotriénols, provoquant une inhibition globale de 71 % contre 5 à 37 % pour les autres tocotriénols8.

Effet des tocotriénols sur l'athérosclérose de la carotide

Une étude de quatre ans portant sur des patients avec une athérosclérose de l'artère carotide a montré qu'une supplémentation en tocotriénols faisait régresser l'athéro-sclérose. Chez 88 % des patients prenant des tocotriénols, la sténose de l'artère carotide a régressé ou s'est stabilisée. Dans le groupe témoin recevant un placebo, 60 % de détérioration et seulement 8 % d'améliorations ont été observées9. Au cours de la troisième et de la quatrième année de l'étude, le cholestérol a été abaissé de 14 % et le cholestérol-LDL a chuté de 21 %10.


Le syndrome métabolique

Les caractéristiques définissant le syndrome métabolique incluent une augmentation du tour de taille, des niveaux de triglycérides et de glucose sériques élevés, une hyperlipidémie, de l'hypertension et une insulino-résistance.
Un glucose sanguin élevé favorise la formation de produits terminaux de glycosylation avancée (AGEs). Des études sur des rats avec un diabète induit ont montré une diminution significative des événements cardio-métaboliques. L'augmentation des produits sériques finaux de glycosylation avancée était prévenue, tandis que le glucose sanguin et l'hémoglobine glyquée étaient diminués. De plus, l'huile de son de riz contenant des tocotriénols a abaissé les niveaux des triglycérides plasmatiques, du cholestérol-LDL et la concentration hépatique des triglycérides, étouffant par conséquent les réponses hyperlipidémiques et hyperinsulinémiques chez les rats diabétiques11.
Des chercheurs de Malaisie ont publié une étude déterminant les effets d'une alimentation riche en tocotriénols sur le glucose et l'hémoglobine glyquée sanguins, sur les AGEs et le malondialdéhyde sérique chez des rats diabétiques. Les animaux témoins ont reçu une alimentation normale ou une alimentation riche en vitamine C (déficiente en tocotriénols), tandis que ceux du groupe expérimental ont eu une alimentation riche en tocotriénols. Les rats ont été soumis à cette alimentation pendant quatre semaines avant d'être rendus diabétiques. Ils ont ensuite été suivis pendant huit semaines. Les niveaux de glucose sanguin, d'hémoglobine glyquée, d'AGEs et un marqueur du stress oxydant ont été mesurés à quatre et huit semaines. Les résultats ont montré qu'une alimentation riche en tocotriénols prévenait efficacement l'augmentation des AGEs chez des rats normaux, tandis qu'elle produisait une diminution du glucose sanguin et de l'hémoglobine glyquée chez les animaux diabétiques12.
Dans plusieurs études cliniques portant sur des patients diabétiques ayant un syndrome métabolique, les tocotriénols ont montré qu'ils réduisaient les symptômes associés à la maladie. Le son de riz hydrosoluble (270 ppm de >90 % de tocotriénols) a réduit l'hyperglycémie, l'hémoglobine glycosylée, les niveaux augmentés d'insuline, tandis que la fibre de son de riz (30 ppm de >90 % de tocotriénols) réduisait l'hyperlipidémie chez les diabétiques de type I et II.
Dans une autre vaste étude clinique, la prise de vitamine E dans l'alimentation a été associée à une diminution du risque de diabète de type II13. Chez les patients avec un diabète de type II, la progression de l'athéro-sclérose est plus rapide : 80 % des patients meurent d'un incident athérosclérotique. Les traitements hypolipidémiants normalement prescrits aux patients diabétiques ont de nombreux effets secondaires, créant le besoin d'une alternative. Les tocotriénols, qui n'ont pas d'effet secondaire connu, ont montré qu'ils diminuent les lipides sériques de 23 %, le cholestérol total de 30 % et le cholestérol-LDL de 42 % (de 179 mg/dl à 104 mg/dl) en 60 jours chez des patients avec un diabète de type II. Les chercheurs ont conclu de ces résultats que chez des diabétiques, la consommation quotidienne de tocotriénols pourrait prévenir et traiter l'hyperlipidémie et l'athérogenèse14.
Dans deux études ouvertes, les lipides sanguins à jeun ont été mesurés avant et après deux mois de supplémentation avec des tocotriénols d'annatto (75 mg/jour). Dans les deux groupes, les niveaux de cholestérol total ont chuté de 13 % tandis que le cholestérol-LDL était diminué de 9 à 15 % et que le cholestérol-HDL était augmenté de 4 à 7 %. Le rapport LDL sur HDL a été réduit de 12 à 21 %. Un autre bénéfice du delta-tocotriénol a été constaté : les niveaux des triglycérides ont chuté de 20 à 30 %.

Les tocotriénols et la recherche sur le cancer

cancerÀ côté de leurs activités antioxydantes, hypocholestérolémiantes et antithrombotiques, les tocotriénols ont montré à plusieurs reprises des effets bénéfiques antitumoraux. Plusieurs chercheurs attribuent ces effets anticancéreux à leur activité antioxydante, à la régulation à la baisse ou à la dégradation de la réductase HMG-CoA, aux voies apoptotiques de la caspase-3 et à l'inhibition du facteur de croissance endothéliale vasculaire (VEGF).
Les tocotriénols, et non les tocophérols - en particulier pas l'alpha-tocophérol -, ont montré à plusieurs reprises qu'ils inhibaient la prolifération des cellules cancéreuses et induisaient leur mort, les cellules avec le plus fort degré de malignité étant les plus sensibles à l'action apoptotique des tocotriénols.

Différents mécanismes peuvent expliquer cette action anticancéreuse des tocotriénols

Leur pouvoir antioxydant

AnnattoRéduire la peroxydation lipidique et la formation de produits réactifs ou inhiber celle d'espèces mutagènes d'oxyde nitrique prévient les mutations de l'ADN qui augmentent les risques de cancer. Les tocotriénols pourraient inhiber le cancer en piégeant les radicaux libres ou augmenter l'efficacité des activités antitumorales en renforçant le système immunitaire15.

Activation de l'apoptose

L'apoptose est un programme de suicide encodé défini pour protéger la cellule et l'empêcher de devenir cancéreuse. Lorsque ce processus ne fonctionne pas, le cancer se développe. Les tocotriénols pourraient stimuler des récepteurs destructeurs, tels le facteur de nécrose tumorale (TNF) et la Fas qui conduit à l'activation des caspases incluant les caspase-8, -9 et -3. L'activation de ces caspases initie différents événements cytoplasmiques et nucléaires associés à l'apoptose. Une étude récente a montré que le gamma-tocotriénol stimule une augmentation des caspase-8, -9 et -3, induisant ainsi l'apoptose16.

Régulation à la baisse du cholestérol

Les tocotriénols étouffent les intermédiaires (farnésyl pyrophosphate et géranyl-géranyl pyrophosphate) dans la voie de synthèse du mévalonate dont les tissus tumoraux sont dérivés. Ce lien entre la voie du mévalonate et les tissus tumoraux est dû à une anomalie dans la croissance tumorale dans laquelle la réductase HMG-CoA est résistante au feedback des stérols. Cependant, la réductase HMG-CoA conserve une sensibilité élevée à la régulation induite par les isoprénoïdes. De cette façon, les tocotriénols réduisent l'activité des gènes Ras, stoppent des cellules dans la phase C1 et initialisent l'apoptose cellulaire. Dans une étude in vitro et in vivo proposant ce mécanisme d'inhibition du cancer, la durée de survie de l'hôte était augmentée et la croissance des cellules cancéreuses inhibée de 50 % en utilisant 10 micromol/l de delta-tocotriénol17.

Inhibition de l'angiogenèse

L'angiogenèse, la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, joue un rôle important dans de nombreux processus pathologiques, tels la croissance et la prolifération des tumeurs, la rétinopathie diabétique, la polyarthrite rhumatoïde ou le psoriasis.
De récentes études ont montré que les tocotriénols - et non les tocophérols - inhibaient l'angiogenèse, une étape essentielle de la croissance des tumeurs. Le facteur de croissance endothéliale vasculaire (VEGF) régule l'angiogenèse en se liant au récepteur VEGF dans les cellules endothéliales. Les tocotriénols peuvent réguler à la baisse le récepteur VEGF, bloquant ainsi la signalisation intracellulaire du VEGF et inhibant l'angiogenèse. De plus, ils empêchent la formation et la prolifération de tubes capillaires par les cellules bovines endothéliales aortiques où le delta-tocotriénol a la plus forte activité inhibitrice. L'angiogenèse étant essentielle à la croissance des tumeurs, son inhibition pourrait prévenir les métastases cancéreuses.

AnnattoTocotriénols et cancer du sein

Des fractions riches en tocotriénols contenant 43 % de tocotriénols déméthylés ont inhibé la prolifération de cellules humaines de cancer du sein, tandis que l'alpha-tocophérol n'avait aucun effet. Une autre étude a montré que les tocotriénols inhibent le cancer du sein indépendamment de son statut par rapport aux récepteurs à œstrogènes, les gamma- et delta-tocotriénols étant les inhibiteurs les plus puissants ; les gamma-tocotriénols ayant une action inhibitrice trois fois plus puissante que le tamoxifen sur la croissance de cellules humaines cancéreuses du sein18.

Tocotriénols et mélanome

In vitro, le gamma- et le delta-tocotriénol inhibent les cellules de mélanome et retardent la progression de la tumeur chez des souris avec un mélanome fortement métastasé. Le traitement augmente la durée de survie de l'hôte. Gamma- et delta-tocotriénols associés à de la lovastatine inhibent plus fortement le mélanome in vitro et in vivo19.

 

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Références :


1. Palozza P. et al., Comparative antioxidant activity of tocotrienols and the novel chromanyl-polyisoprenyl molecule FeAox-6 in isolated membranes and intact cells, Mol. Cell. Biochem., 2006, 287(1-2): 21-32.
2. Qureschi A.A. et al., Isolation and structural identification of novel tocotrienol from rice bran with hypocholesterolemic, antioxidant and antitumor properties, J. Agric. Food Chem., 2000, 48(8): 3130-3140.
3. Newaz M.A. et al., Effect of gamma-tocotrienol on blood pressure, lipid peroxidation and total antioxidant status in spontaneously hypertensive rats, (SHR), Clin. Exp. Hypertens., 1999, 21: 1297-313.
4. Newaz M.A. et al., Nitric oxide synthase activity in blood vessels of spontaneously hypertensive rats: antioxidant protection by gamma-tocotrienol, J. Physiol. Pharmacol., 2003, 54: 319-27.
5. Rasool Ahg et al., Dose dependant elevation of plasma tocotrienol levels ans its effects on arterial compliance, plasma total antioxidants status and lipid profile in healthy humans supplemented with tocotrienol riche vitamin E, J. Nutr. Sci. Vitaminol., 2006, 52: 473-478.
6. Yuji Naito et al., Tocotrienol reduce 25-hydroxycholesterol-induced monocyte-endothelial cell interaction by inhibiting the surface expression of adhesion molecules, Atherosclerosis, 180 (2005) 19-25.
7. Qureshi A.A. et al., Novel tocotrienols of rice bran inhibit atherosclerotic lesions in C57BL/6 ApoE-deficients mice, J. Nutr., 2001, 131: 2606-18.
8. Holub B., Inhibition of platelet aggregation by tocotrienols, University of Guelph, Ontario, Canada, 1989, internal publication.
9. Kooyenga D.K. et al., Micronutrients and health: antioxidants modulate the course of carotid atherosclerosis: a four-year report, Nesaretnam, K. L. Packer editions, Illinois, AOCS Press, p. 366-375.
10. Watkins T.R. et al., Hypocholesterolemic and antioxidant effect of rice bran oil non-saponifiables in hypercholesterolemic subjects, Env. & Nutr. Int., 1999, 3: 115-122.
11. Chen C.W. et al., A rice bran oil diet increase LDL-receptor and HMG-CoA reductase mRNA expression and insulin sensitivity in rats with streptozotocin/nicotinamide-induced type-2 diabetes, J. Nutr., 136(6): 1472-6.
12. Wan-Nazaimoon W.M. et al., Tocotrienols-rich diet decreases advanced glycosylation end-products in non-diabetic rats and improves glycemic control in streptozocin-induced diabetics rats, Malaysian Journal of Pathology, 2002, 24(2): 77-82.
13. Montonene J. et al., Dietary antioxidant intake and risk of type-2 diabetes, Diabetes Care, 2004, 27:362-4.
14. Baliarsingh S. et al., The therapeutic impact of tocotrienols in type-2 diabetics patients with hyperlipidemia, Atherosclerosis, 2005, 182(2): 367-74.
15. Kline K. et al., Vitamin E : mecanisms of action as tumor cell growth inhibitors, J. Nutr., 2001, 131: 161S-163S.
16. Palozza P. et al., comparative antioxidant activity of tocotrienols and the novel chromanyl-polyisoprenyl molecule FeAox-6 in isolated membranes and intact cells, Mol. Cell. Biochem., 2006, 287(1-2): 21-32.
17. He L. et al., Isoprenoids suppress the growth of murine B16 melanomas in vitro and in vivo, J. Nutr., 1997, 127: 668-74.
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19. Mo H. et al., Apoptosis and cell-cycle arrest in human and murine tumor cells initiated by isoprenoids, J. Nutr., 1999, 129: 804-13.

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