INTRODUCTION
La nourriture est un facteur environnemental important qui peut également influencer le génome humain (1). Les produits les plus courants que l’on trouve, souvent inséparables, dans l’alimentation occidentale sont le lait et le sucre. Le lait et les produits laitiers sont recommandés par la plupart des sociétés nutritionnelles comme sources de protéines importantes et pour leurs effets sur le métabolisme du calcium et la minéralisation osseuse (2).
Le lait a des caractéristiques remarquables, et de loin, le plus important de tous est que le lait est le seul nutriment qui a la capacité de soutenir la croissance postnatale chez tous les mammifères (3). Récemment, le lait a été identifié pour activer mTORC1 dans les cellules du receveur, induisant ainsi une croissance contrôlée spécifique à l’espèce (15). En conséquence, le lait n’est plus considéré comme » juste aliment » mais comme un facteur important de l’évolution des mammifères (3, 4).
Historiquement, la consommation de lait et la signalisation étaient limitées à la période d’allaitement de différents mammifères. L’Homo sapiens néolithique a été le premier à introduire du lait dans sa chaîne alimentaire il y a entre 8000 et 10 000 ans (5, 6). De nos jours, le lait et les produits laitiers sont des éléments importants de l’alimentation de la société occidentale, consommés par les enfants et les adultes bien après l’âge du sevrage (2). De nouvelles données émergentes mettent en évidence les effets négatifs du mode de vie occidental (stress, sédentarité et alimentation déséquilibrée) sur la santé et ses implications profondes sur les états pathologiques, par rapport à diverses populations vivant à l’état naturel (7-9).
Les principales caractéristiques de l’alimentation occidentale sont une charge glycémique élevée, un apport accru en protéines animales et en lait et ses dérivés, tous étant connus pour surstimuler la cible mammalienne du complexe de rapamycine 1 (mTORC1) (10). L’état d’activation accrue de (mTORC1) a été lié à l’obésité, au T2DM, au syndrome métabolique, au cancer, aux maladies neurodégénératives et au vieillissement précoce (11-17).
Le lait contient des quantités élevées d’hormones stimulant la croissance, telles que l’IGF-1, dont les concentrations restent élevées même après la transformation du lait (pasteurisation, homogénéisation et digestion) (18).
Les séquences d’acides aminés sont les mêmes pour l’IGF-1 humain et bovin, donc l’IGF-1 bovin peut se lier au récepteur de l’IGF humain (19). De plus, la digestion de l’IGF-1 dans l’intestin est protégée par les protéines du lait, l’IGF reste donc active dans le sérum après la consommation de lait (2).
Le lait est souvent consommé en association avec des produits à base de protéines de lactosérum, et cette combinaison élève les taux d’insuline postprandiale et les taux plasmatiques basaux d’IGF-1 (20).
Fait intéressant, les taux sériques d’IGF-1 du consommateur ne sont pas augmentés par la teneur en IGF-1 du lait de vache lui-même, mais par la stimulation de la production d’IGF-1 hépatique via le transfert d’acides aminés induit par le lait (4).
Malgré leur faible indice glycémique (IG), les produits laitiers fermentés et non fermentés induisent des réponses insulinémiques trois à six fois plus élevées (21).
LAIT, INSULINE ET FACTEUR DE CROISSANCE DE L’INSULINE 1 (IGF 1)
Le lait exerce ses mécanismes de signalisation en induisant une augmentation durable des taux sériques d’IGF-1 et une régulation rapide postprandiale de la sécrétion d’insuline (22, 23). Il est intéressant de noter que le lait et ses dérivés augmentent plus les niveaux d’IGF-1 que les autres sources de protéines alimentaires (9-16). L’IGF-1 a principalement des fonctions métaboliques et prolifératives, agissant comme une hormone avec des effets métaboliques distincts et des récepteurs IGF-1 spécifiques, présents dans presque toutes les cellules du corps humain. L’IGF-1 est le médiateur de l’activité stimulante de croissance de GH(2).
L’IGF-1 sérique est principalement produite par le foie, plus de 90% des molécules étant liées à la protéine de liaison à l’IGF-3 (IGFBP-3) (18). La synthèse de l’IGF-1 est soumise aux hormones, à la nutrition, à l’âge, au sexe et à la variabilité génétique. L’IGF-1 est un facteur mitogène puissant, favorisant la croissance et la prolifération cellulaires et inhibant l’apoptose (24). La croissance et la prolifération cellulaires sont induites par l’activation du récepteur de l’IGF-1 (IGF1R) et la régulation à la hausse subséquente de la cascade de signalisation de la phosphoinositol-3-kinase (PI3K) –protéine kinase B (AKT) (24).
Les acides aminés insulinotropes, résidant principalement dans la fraction de lactosérum des protéines solubles du lait, sont les principaux facteurs responsables de la stimulation de la sécrétion d’insuline, exerçant donc les effets tropiques de l’insuline les plus forts, et non la teneur en glucides du lait (3).
La glutamine et les acides aminés à chaîne ramifiée essentiels (BCAA), tels que la léonine, l’isoleucine et la valine, favorisent la synthèse et la sécrétion d’insuline médiée par le mTORC1 dans les cellules pancréatiques (3).
Ainsi, le lait et les produits laitiers, qui sont enrichis en BCAA essentiels, augmentent les niveaux de mTORC1 (25, 26). L’activation de mTORC1 est également favorisée par la leucine, un acide aminé insulinotrope présent dans les protéines du lait (4).
Fait intéressant, la plus grande quantité de leucine ne se trouve pas dans les sources de protéines animales (8%), mais dans les protéines de lactosérum (14%) (27).
Le développement de la résistance à l’insuline et du diabète sucré de type 2 peut être prédit avec précision par la persistance de niveaux élevés de BCAA (28-32).
Un facteur majeur de synthèse de l’IGF-1 hépatique est le tryptophane, qui se trouve principalement dans l’α-lactalbumine, une protéine de lactosérum abondante (33, 34).
Un autre facteur important impliqué de manière critique dans l’activation de mTORC1 est la glutamine, car elle favorise l’absorption cellulaire de la leucine (35), tout en étant un précurseur crucial de la voie de la glutaminolyse (36-38). Le palmitate d’acide gras, qui comprend environ 32% des triglycérides du lait (39, 40) est également capable d’activer le mTORC (41) et d’améliorer sa translocation lysosomale (41), au même endroit où les BCAA activent le mTORC1 (42, 43).
En conséquence, le régime alimentaire occidental typique, consistant principalement en des combinaisons de protéines de lait et de produits à indice glycémique élevé, a un effet stimulant important sur les taux sériques d’insuline et d’IGF-1, favorisant ainsi la mitogenèse et l’antiapoptose (3). De plus, le lait transfère également un « logiciel » de signalisation épigénétique à son consommateur, sous forme de microARN, qui sont transportés vers leurs cellules cibles via des nanovésicules sécrétrices extracellulaires appelées exosomes (44).
ACNÉ ET CIVILISATION OCCIDENTALE
L’acné est devenue une maladie presque universelle dans les sociétés occidentales, avec des taux de prévalence de 79 à 95% dans la population adolescente, de 40 à 54% chez les personnes de plus de 25 ans et de 3 à 12% chez les personnes d’âge moyen (45). L’acné est actuellement considérée comme un résultat évident d’une nutrition déséquilibrée induite par le régime occidental, un facteur bien connu qui exagère la signalisation de l’insuline / IGF-1 (23).
L’acné n’a pas été trouvée dans les sociétés non occidentales (Inuits, insulaires d’Okinawa, chasseurs d’Ache, insulaires de Kitavan), dont les populations continuent d’adhérer aux conditions alimentaires paléolithiques (45). En revanche, l’acné a évolué vers une maladie presque épidémique dans les sociétés occidentalisées, mettant en évidence le rôle énorme joué par les facteurs environnementaux dans sa pathogenèse (45). Les connaissances concernant le lien entre l’acné et la nutrition ont abouti à la découverte qu’une consommation accrue de glucides hyperglycémiques et de lait est un facteur majeur de l’activation de mTORC1 (18, 46, 47).
Les facteurs environnementaux semblent être les piliers les plus importants du développement de l’acné dans les sociétés modernisées, et l’identification de ces facteurs pourrait être la clé du traitement de l’acné chez les populations occidentales (45, 48). Le régime occidental pourrait être considéré comme un régime néolithique maximisé, caractérisé par une consommation accrue de glucides hyperglycémiques et de produits laitiers, connus pour augmenter les niveaux d’insuline, la production d’IGF-1 et la signalisation mTORC1, éléments clés de la pathogenèse de l’acné (23, 49).
En 1885, Bulkley, à la suite d’une vaste étude diététique qui a inclus 1500 patients atteints d’acné, a été l’un des premiers chercheurs à soulever des soupçons concernant le lien entre la consommation de lait et l’acné (50). Plus récemment, les épidémiologistes de Harvard Adebamowo et al (51-53) ont fourni les premières preuves épidémiologiques sur le lien entre la consommation de lait et l’acné, après avoir évalué les données recueillies dans le cadre de l’étude rétrospective sur la santé des infirmières II et de l’étude prospective Growing-up Today.
Plus tard, d’autres études cliniques contrôlées ont mis en évidence la corrélation entre la consommation de produits laitiers et l’acné vulgaire (54-57), l’identification du lait, la consommation de graisses saturées et trans et une charge hyperglycémique comme facteurs majeurs induisant ou aggravant l’acné vulgaire (58).
CONSOMMATION DE LAIT, TAUX SÉRIQUES D’IGF-1 ET ACNÉ
Même si l’acné est considérée comme une dermatose directement induite par les effets des androgènes sur le follicule pilosébacé, son évolution est beaucoup plus fortement corrélée à la GH et à l’IGF-1 qu’aux taux plasmatiques d’androgènes (59). Ces altérations des taux sériques d’IGF-1 ont été identifiées en particulier chez les patients adultes atteints d’acné (60, 61).
Le lien entre l’acné et l’alimentation est donc fortement lié au mode de vie occidental, caractérisé par une consommation accrue de glucides hyperglycémiques ainsi que de lait et de produits laitiers insulinotropes, ce qui entraîne éventuellement une augmentation de la sécrétion d’insuline et de la signalisation du facteur de croissance analogue à l’insuline-1 (IGF-1 (22, 45, 47, 62).
MTORC1 SURACTIVÉ DANS L’ACNÉ VULGAIRE
L’acné est actuellement considérée comme un membre des maladies métaboliques induites par mTORC1, une famille qui comprend également le diabète de type 2, l’obésité et le cancer (45, 49). L’acné, aux côtés d’autres maladies du monde civilisé, telles que l’obésité, l’hypertension artérielle, la résistance à l’insuline, le diabète sucré de type 2, le cancer et la maladie d’Alzheimer (28, 63-66), est associée à une augmentation de la signalisation de l’insuline / IGF-1, induite par des régimes hyper-glycémiques et une consommation accrue de produits laitiers (22, 23, 52, 53, 62). Ces maladies de civilisation sont considérées comme un indicateur de la signalisation systémique exagérée de mTORC1, l’acné étant la plus visible de toutes en raison de sa localisation sur la peau.
mTORC1
Le complexe mTORC, composé de mTORC1 et de mTORC2, est un système complexe qui répond à divers stimuli environnementaux afin de contrôler divers processus cellulaires (48). mTORC1 est un promoteur bien connu de la croissance et de la prolifération cellulaires en réponse aux processus anaboliques (67). De plus, le mTORC stimule la transcription et la traduction des gènes, la biogenèse des ribosomes et la synthèse de l’insuline, des protéines et des lipides, tout en supprimant les mécanismes autophagiques (68-73). Le régime occidental agit comme un signal métabolique fort pour la cible mammalienne du complexe de rapamycine 1 (mTORC1), par le glucose (ATP / état énergétique de la cellule), les acides aminés essentiels (principalement la leucine), les facteurs de croissance (insuline, IGF-1, facteurs de croissance des fibroblastes (FGF) (74).
L’activation du mTORC nécessite la coexistence de cinq voies principales:
1) La présence de facteurs de croissance tels que l’insuline et l’IGF-1 (69, 75-77);
2) Énergie cellulaire suffisante, fournie par le glucose et l’ATP (78, 79);
3) La disponibilité d’acides aminés, principalement des BCAA essentiels tels que la leucine (25, 69, 73, 74, 76, 77);
4) La présence de glutamine (35, 38), et
5) La disponibilité d’acides gras saturés, en particulier d’acide palmitique (41).
LAIT ET ACTIVATION DE mTORC1
Le lait Fournit des BCAA Activation de mTORC1 – Le lait est une source importante de BCAA essentiels, en particulier la leucine (27), qui est un activateur majeur de mTORC1 (80). Le lait Fournit la glutamine Activant mTORC1 – Les protéines du lait en contiennent 8.09 g de gluta-mine / 100 g, 70% de plus que le bœuf, qui contient 4,75 g de glutamine / 100g (81). La glutamine active le mTORC1 via la voie de la glutaminolyse et contrôle l’absorption de la leucine cellulaire via le transporteur d’acides aminés de type L (LAT) (82-84).
Le lait Stimule la sécrétion d’incrétine et d’insuline – Malgré des indices glycémiques relativement faibles du lait entier et du lait écrémé, l’indice insulinémique est beaucoup plus élevé, respectivement pour le lait de vache entier et le lait écrémé (85, 86). La fraction protéique de lactosérum est la principale fraction protéique insulinotrope du lait de vache (87), mais les acides aminés dérivés du lactosérum exercent également des effets insulinotropes sur les cellules pancréatiques (82, 88).
Le lait stimule la sécrétion d’IGF-1 Activant mTORC1 – Des recherches approfondies ont confirmé qu’une alimentation riche en lait augmente les taux sériques de facteur de croissance insulinique-1 (IGF-1) (89).
Le lait Fournit l’acide palmitique Activant mTORC1 – La quantité de lipides dans les gammes de lait bovin forme de 3,5 à 5%, dont près de 98% sont composés de triacylglycérols (39). L’acide gras majeur des lipides du lait est le palmitate (C16:0) (39, 40), qui active mTORC1 au niveau du compartiment lysosomal, de la même manière que les BCAA (41).
mTORC1 et General Health
Plusieurs études ont révélé la relation entre l’augmentation de l’IMC, le profil BCAA et la résistance à l’insuline (90). Des concentrations plasmatiques élevées de BCAA (leucine, isoleucine, valine) ont été proposées comme marqueurs de l’obésité et de la résistance future à l’insuline chez les enfants et les adolescents aux États-Unis (91).
La recherche sur le cancer humain a reconnu l’activité du mTOR comme un défaut moléculaire commun présent dans la majorité des cancers humains (92) et, par conséquent, la voie de signalisation du mTORC1 est devenue un objectif majeur dans les études actuelles (93). Outre le cancer, une augmentation de la signalisation mTORC1 a également été associée à l’obésité, au diabète de type 2 (11, 94) et à d’autres maladies du monde civilisé, telles que l’hypertension artérielle et la maladie d’Alzheimer (14, 28, 63-66).
En raison de son emplacement sur la peau, l’acné est considérée comme un indicateur visible de la signalisation systémique exagérée de mTORC1 et un marqueur prévisible de l’obésité, de l’hypertension artérielle, de la résistance à l’insuline, du diabète sucré de type 2, du cancer et de la maladie d’Alzheimer (28, 63-66).
De plus, l’augmentation des taux sériques d’insuline et d’IGF-1 est impliquée dans le développement de divers cancers (95-97), y compris la plupart des types de néoplasie épithéliale (98, 99). La consommation quotidienne de lait et de produits laitiers à l’adolescence et à l’âge adulte a été associée à un risque plus élevé de cancer de la prostate (100, 101).
LAIT ET SANTÉ / IMPACT NÉGATIF
Lait et développement psychosexuel: Comme mentionné ci-dessus, la nutrition occidentale est associée à des poussées d’acné, mais c’est aussi un inducteur important de puberté précoce. Des études ont révélé le fait que les adolescentes pratiquant des activités sportives qui adoptent également un régime à faible indice glycémique ont un retard dans la ménarche (102).
En 1835, l’âge médian de la ménarche était de 16 ans, alors qu’en 1970, le début de la puberté a chuté à 12 ans (103), peut-être en raison de l’augmentation de la consommation de lait et de protéines de lait (104, 105). Fait intéressant, des études récentes ont lié la puberté précoce à un risque accru de diabète de type 2, de syndrome métabolique et d’obésité à l’âge adulte (106-111).
Un nouveau phénotype humain, « le géant du lait », est apparu à la suite du régime alimentaire occidental. Le phénotype de l’homme moderne est caractérisé par une croissance linéaire accrue (112), une augmentation de l’IMC et de l’obésité (113-115), une myopie juvénile (116), une résistance à l’insuline (117) et un risque accru de diabète de type 2 et de cancer (28, 63,64, 118).
La consommation de protéines de lait est un facteur environnemental et un promoteur important de la plupart des maladies chroniques modernes, car elle induit une hyperinsulinémie post-prandiale et une augmentation permanente des taux sériques d’IGF-1 (2). Secondairement, la signalisation de l’insuline / IGF-1 régule la croissance fœtale et linéaire et la maturation des lymphocytes T dans le thymus, tout en étant également impliquée dans la pathogenèse de l’acné, l’athérosclérose, le diabète sucré, l’obésité, le cancer et les maladies neurodégénératives (2).
Secondairement, la signalisation Insuline / IGF-1 régule la croissance fœtale et linéaire et la maturation des lymphocytes T dans le thymus, tout en étant également impliquée dans la pathogenèse de l’acné, l’athérosclérose, le diabète sucré, l’obésité, le cancer et les maladies neurodégénératives (2).
Consommation de lait et croissance linéaire – Le lait est la meilleure source de calcium pour la croissance osseuse et la minéralisation, il est donc positivement associé à la croissance linéaire accélérée et à la hauteur corporelle observées dans les pays industrialisés au cours des derniers siècles (119).
Consommation de lait et obésité – La consommation de lait peut également être un facteur de risque d’obésité (120, 121), car l’IGF-1 est un élément clé nécessaire à la différenciation des pré-adipocytes en adipocytes (122, 123). L’obésité chez les adolescents est caractérisée par une hyperinsulinémie compensatoire qui, en supprimant chroniquement l’IGFBP-1, augmente la biodisponibilité de l’IGF-1 libre (124).
Lait, insuline, IGF-1 et cancer – Comme mentionné précédemment, l’IGF-1 est une hormone mitogène connue, impliquée dans la croissance, la différenciation et le métabolisme cellulaires (125), favorisant donc potentiellement le développement et la croissance tumorale (126) dans le sein, la prostate, le tractus gastro-intestinal et les poumons (95).
Lait, IGF-1 et maladies cardiovasculaires – Il y a 35 ans, Popham et al ont suggéré que la consommation de lait et la mortalité par cardiopathie ischémique pourraient également être liées (127), lorsqu’une corrélation linéaire entre la consommation de protéines de lait et la mortalité masculine par maladie coronarienne a été démontrée (128).
Signalisation de l’IGF-1 et maladies neurodégénératives – Le vieillissement est considéré comme le principal facteur de risque de développement de maladies neurodégénératives (129). La voie de signalisation de l’insuline/IGF-1 est un facteur important qui régule la durée de vie, le vieillissement et les maladies neurodégénératives (130, 131). Par conséquent, la consommation de lait, en raison de ses effets sur la voie insuline-IGF-1, peut être considérée comme un accélérateur possible de troubles neurodégénératifs. La recherche a révélé que l’IGF-1 en circulation peut pénétrer la barrière hémato-encéphalique et a suggéré la possibilité qu’une signalisation réduite de l’IGF-1 dans le cerveau puisse entraîner une durée de vie prolongée des mammifères (131).