Une étude chez la souris établit un lien entre l’ADN endommagé par la chaleur dans les aliments et les risques génétiques possibles

Les chercheurs viennent de découvrir une raison surprenante et potentiellement importante pour laquelle la consommation d’aliments fréquemment cuits à des températures élevées, comme la viande rouge et les plats frits, augmente le risque de cancer. Le coupable présumé : l’ADN contenu dans les aliments qui a été endommagé par le processus de cuisson.

Comme le montre pour la première fois les auteurs, cette étude menée par des scientifiques de Stanford et leurs collaborateurs du National Institute of Standards and Technology (NIST), de l’Université du Maryland et de l’Université d’État du Colorado révèle que les composants de l’ADN marqué par la chaleur peuvent être absorbée lors de la digestion et incorporée dans l’ADN du consommateur. Cette absorption endommage directement l’ADN du consommateur, déclenchant potentiellement des mutations génétiques pouvant éventuellement conduire au cancer et à d’autres maladies.

Bien qu’il soit trop tôt pour dire que cela se produit chez l’homme – l’étude n’a observé que l’absorption de composants d’ADN endommagés par la chaleur et une augmentation des lésions de l’ADN dans les cellules et les souris cultivées en laboratoire – les résultats pourraient avoir des implications importantes pour les choix alimentaires et la santé publique.

“Nous avons montré que la cuisson peut endommager l’ADN des aliments et avons découvert que la consommation de cet ADN peut être une source de risque génétique”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Eric Kool, professeur de chimie George A. et Hilda M. Daubert au École des sciences humaines et des sciences de Stanford. “S’appuyer sur ces découvertes pourrait vraiment changer nos perceptions de la préparation des aliments et des choix alimentaires.”

Yong Woong Jun, ancien chercheur postdoctoral affilié en chimie à Stanford et maintenant au Korea Advanced Institute of Science and Technology, est l’auteur principal de l’étude, qui a été publiée le 1er juin dans Sciences centrales de l’AEC.

Nouveau danger génétique

De nombreuses études établissent un lien entre la consommation d’aliments carbonisés et frits et les dommages à l’ADN et attribuent les dommages à certaines petites molécules qui forment des espèces dites réactives dans le corps. Il convient de noter, cependant, que ces petites molécules produites lors d’une cuisson typique sont plusieurs milliers de fois inférieures à la quantité d’ADN naturellement présente dans les aliments, explique Kool.

Pour que ces espèces réactives causent des dommages à l’ADN, elles doivent rencontrer physiquement l’ADN dans une cellule pour déclencher une réaction chimique délétère – un événement rare, selon toute vraisemblance. En revanche, les composants clés de l’ADN connus sous le nom de nucléotides qui sont rendus disponibles par la dégradation normale des biomolécules – par exemple, pendant la digestion – sont facilement incorporés dans l’ADN des cellules, suggérant une voie plausible et potentiellement significative pour que l’ADN alimentaire endommagé inflige des dommages à autre ADN en aval chez les consommateurs.

“Nous ne doutons pas que les petites molécules identifiées dans des études antérieures soient effectivement dangereuses”, déclare Kool. “Mais ce qui n’a jamais été documenté avant notre étude, ce sont les quantités potentiellement importantes d’ADN endommagé par la chaleur disponibles pour être absorbées dans l’ADN d’un consommateur.”

Nous sommes ce que nous mangeons

Beaucoup de gens ne savent pas que les aliments que nous mangeons – viande, poisson, céréales, légumes, fruits, champignons, etc. – contiennent l’ADN des organismes d’origine. L’oubli est compréhensible, puisque l’ADN n’apparaît pas sur les étiquettes nutritionnelles de la même manière que les protéines, les glucides, les lipides, les vitamines et les minéraux. Pourtant, les quantités d’ADN dévorées ne sont pas négligeables. Par exemple, un steak de bœuf d’environ 500 grammes (16 onces) contient plus d’un gramme (0,04 once) d’ADN de vache, ce qui suggère que l’exposition humaine à de l’ADN potentiellement endommagé par la chaleur n’est pas non plus négligeable.

Enquêter sur les détails de la réparation des molécules d’ADN complexes – à la fois après des erreurs naturelles inévitables et des dommages induits par des expositions environnementales – est l’un des principaux objectifs du laboratoire de Kool à Stanford. À cette fin, le laboratoire de Kool et leurs collaborateurs ont mis au point des moyens d’induire et de mesurer des formes spécifiques de dommages à l’ADN.

Tout en poursuivant cette ligne de recherche, Kool a commencé à s’interroger sur un lien hypothétique avec l’ADN d’origine alimentaire et le processus bien connu de “récupération” du corps et de réutilisation des fragments d’ADN. Les chercheurs ont procédé à la cuisson des aliments, à savoir le bœuf haché, le porc haché et les pommes de terre, soit par des ébullitions de 15 minutes à 100°C (212°F) ou des rôtissages doux de 20 minutes à 220°C (environ 430°F). Les chercheurs de Stanford ont ensuite extrait l’ADN de ces aliments et envoyé les échantillons à des collaborateurs du NIST.

L’équipe du NIST, dirigée par Miral Dizdaroglu, a montré que les trois aliments présentaient des dommages à l’ADN lorsqu’ils étaient bouillis et rôtis, et que des températures plus élevées augmentaient les dommages à l’ADN dans presque tous les cas. Fait intéressant, même une simple ébullition, une température de cuisson relativement basse, entraînait toujours des dommages à l’ADN. D’autres résultats intrigants sont également apparus : les pommes de terre, par exemple, ont subi moins de dommages à l’ADN à des températures plus élevées que la viande pour des raisons inconnues.

Les deux types de dommages les plus courants impliquaient un composant nucléotidique contenant un composé appelé cytosine se transformant chimiquement en un composé apparenté appelé uracile et l’ajout d’oxygène à un autre composé appelé guanine. Les deux types de dommages à l’ADN sont génotoxiques, en ce sens qu’ils peuvent finalement altérer le fonctionnement des gènes et favoriser des mutations qui provoquent la réplication incontrôlable des cellules sous forme de cancer.

Ensuite, l’équipe de Kool a exposé des cellules cultivées en laboratoire et a nourri des souris avec une solution contenant les composants d’ADN endommagés par la chaleur à des concentrations élevées. Les chercheurs ont utilisé un outil innovant, créé en interne dans le laboratoire de Kool lors de travaux antérieurs, qui marque les sites d’ADN endommagé avec des molécules fluorescentes, ce qui facilite la mesure des dommages. Dans l’ensemble, les cellules cultivées en laboratoire ont montré des dommages importants à l’ADN résultant de l’absorption de composants d’ADN endommagés par la chaleur. Quant aux souris, les dommages à l’ADN sont apparus en bonne place dans les cellules qui tapissent l’intestin grêle, ce qui est logique car c’est là qu’une grande partie de la digestion des aliments a lieu.

Mérite une enquête plus approfondie

L’équipe prévoit maintenant d’approfondir ces découvertes préliminaires surprenantes. Une future voie de recherche consiste à tester une plus grande variété d’aliments, en partant de l’idée que les aliments à forte teneur en ADN, tels que les produits d’origine animale, pourraient constituer une menace génétique potentielle plus importante que les aliments à faible niveau d’ADN tels que les pommes de terre. et d’autres plantes. Les chercheurs prévoient également d’examiner les méthodes de cuisson qui simulent différentes préparations alimentaires, par exemple la cuisson des aliments pendant plus de 20 minutes.

Il est important de noter que la portée de la recherche devra s’étendre aux doses à long terme et plus faibles à l’ADN endommagé par la chaleur attendues sur des décennies de consommation dans l’alimentation humaine typique, par rapport aux doses élevées administrées dans l’étude de preuve de concept.

“Notre étude soulève de nombreuses questions sur un risque chronique pour la santé entièrement inexploré, mais peut-être substantiel, lié à la consommation d’aliments grillés, frits ou autrement préparés à haute température”, a déclaré Kool. “Nous ne savons pas encore où ces premiers résultats nous mèneront, et nous invitons la communauté de recherche au sens large à s’appuyer sur eux.”