Nutrition – Le zinc: un allié incontournable en fibrose kystique
(SVB 2013)
Le rôle essentiel du zinc a été mis en évidence dans les années 1930 chez les animaux, mais ce n’est qu’en 1961 qu’il fut considéré comme indispensable pour la santé humaine par la découverte d’une déficience en zinc chez l’homme 1. Depuis ce temps, l’intérêt pour ce nutriment a augmenté de façon marquée 1. Mais qu’en est-il de l’importance du zinc en fibrose kystique ?
Risque de déficience en zinc chez les personnes fibro-kystiques
Les personnes atteintes de fibrose kystique sont à risque de déficience en zinc 2. Malgré des apports en zinc largement supérieurs aux recommandations 3, la prévalence d’un statut nutritionnel insuffisant en zinc peut atteindre 40 % chez les enfants fibro- kystiques 4. De même, de faibles concentrations plasmatiques de zinc ont été rapportées chez environ 30 % des nourrissons fibro-kystiques au moment du dépistage néonatal 5. Mentionnons qu’il n’existe, à l’heure actuelle, aucune donnée portant sur le statut nutritionnel en zinc chez les adultes atteints de fibrose kystique.
Il est bien connu que l’insuffisance pancréatique dont souffre 85 % des personnes fibro-kystiques cause la maldigestion et la malabsorption des lipides et des vitamines liposolubles (A, D, E et K) de même qu’une stéatorrhée importante (perte de graisse dans les selles) 6. Toutefois, l’insuffisance pancréatique entraîne aussi la malabsorption de minéraux, dont le zinc 7.
Le zinc est absorbé dans l’intestin grêle, principalement dans le jéjunum8. Le maintien d’un statut nutritionnel normal en zinc repose sur l’absorption intestinale efficace du zinc alimentaire combinée à la réabsorption du zinc provenant des sécrétions digestives 1. Or, il a été suggéré que les enfants fibro-kystiques présentent une réduction de l’absorption du zinc alimentaire et une diminution de la réabsorption du zinc des sécrétions digestives 5. Ces altérations semblent secondaires à la maldigestion, la malabsorption et la stéatorrhée 5. Toutefois, ces altérations ne semblent que partiellement corrigées par la supplémentation d’enzymes pancréatiques qui est normalement prescrite aux fibro- kystiques présentant une insuffisance pancréatique, ce qui laisse suggérer l’implication d’autres facteurs indépendants de l’atteinte pancréatique 4.
Des manifestations cliniques de carence ont également été rapportées chez des enfants fibro- kystiques 9-10. Une déficience en zinc peut engendrer certains symptômes cliniques dont une perturbation du système immunitaire, une susceptibilité aux infections, une diminution du goût et de l’odorat, un retard de croissance, de la diarrhée ainsi qu’une perte d’appétit 11-12. Cependant, les manifestations cliniques précédentes manquent de spécificité, et les patients fibro-kystiques présentent souvent des symptômes similaires qui peuvent être indépendants du statut en zinc 11. Ainsi, la carence en zinc ne peut être diagnostiquée par la seule présence de ces signes cliniques. La mesure du zinc plasmatique devient donc un paramètre diagnostique important.
Particularités et fonctions du zinc
Le zinc est un oligo-élément, c’est-à-dire qu’il est un nutriment nécessaire en faible quantité pour combler les besoins de l’organisme. C’est le deuxième minéral le plus abondant dans l’organisme après le fer 11, et le corps d’un adulte en contient environ deux grammes 13. Le zinc est essentiellement localisé dans les cellules 9. Plus de 85 % est mis en réserve dans les os et les muscles tandis que seulement 0,1 % se trouve dans la circulation sanguine 8. Le zinc sérique ou plasmatique n’est pas le marqueur idéal pour évaluer le statut nutritionnel en zinc 11, car celui-ci peut être diminué en présence d’infection, d’usage de stéroïdes, de traumatisme, ainsi qu’après la prise d’un repas 14-15. Néanmoins, cette méthode est présentement la plus utilisée pour déterminer le risque de déficience en zinc chez la population 11.
Le zinc est considéré comme un nutriment de type 2, ce qui signifie qu’il est requis pour des fonctions métaboliques générales et peu spécifiques 14. En effet, il intervient dans de nombreuses réactions enzymatiques, dans la synthèse des protéines et dans le processus de croissance 1. Cette dernière fonction explique d’ailleurs la raison pour laquelle cet oligo-élément a été particulièrement étudié chez les enfants fibro-kystiques qui sont reconnus pour présenter une croissance sous-optimale. Le zinc participe activement au maintien de la fonction immunitaire, à la lutte contre l’inflammation et au maintien du système de défense contre le stress oxydatif 15. Or, les individus souffrant de fibrose kystique présentent des infections répétitives, de l’inflammation chronique et un stress oxydant élevé.
Où retrouve-t-on le zinc ?
Le zinc est présent dans de nombreux aliments tels que les viandes, certains fruits de mer, les légumineuses, les noix, les céréales à grains entiers, certaines céréales à déjeuner enrichies et les produits laitiers 8-16. L’huître constitue la meilleure source de zinc que l’on puisse retrouver naturellement dans l’alimentation 16. Le zinc provenant de source d’origine animale est mieux absorbé dans l’organisme que le zinc d’origine végétale 1. Cela s’explique par le fait que les végétaux contiennent des phytates, des substances qui chélatent le zinc dans l’intestin grêle et diminuent son absorption 1.
Le zinc étant un nutriment essentiel, il n’est pas surprenant de constater que plusieurs suppléments de vitamines et minéraux en contiennent, et ce, à des concentrations variées. En ce qui concerne la fibrose kystique, le zinc fait partie de la formulation des multivitamines et minéraux dites « spécialisées » fournissant principalement les vitamines liposolubles (A, D, E, K) affectées par la malabsorption et dont la posologie quotidienne est habituellement de deux comprimés par jour. À titre d’exemple, un comprimé d’AquADEKs ® et un comprimé de SourceCF ® contiennent respectivement 5 mg 17 et 15 mg 18 de zinc. La teneur en zinc de formules de multivitamines et minéraux destinées à la population générale et parfois utilisée en fibrose kystique, comme Centrum forte ®, n’est pas négligeable, car chaque comprimé fournit 7,5 mg de zinc 19.
Besoins nutritionnels en zinc chez l’adulte
La prévalence exacte de la déficience en zinc n’étant pas connue à ce jour, la Cystic Fibrosis Foundation n’a pas émis de recommandation spécifique concernant les apports quotidiens en zinc pour les personnes fibro-kystiques 20. Quoique chez la population générale âgée de 18 ans et plus, les apports nutritionnels recommandés pour le zinc soient de 11 mg pour les hommes et de 8 mg pour les femmes 8, les besoins quotidiens en zinc en présence de fibrose kystique pourraient être plus élevés 20 parce que 1) son absorption est réduite et 2) son utilisation par l’organisme pourrait être augmentée en réponse à certaines complications liées à la fibrose kystique.
Actuellement, il n’y a pas de consensus en ce qui concerne la nécessité de doser régulièrement ou de supplémenter en zinc les patients fibro-kystiques 4. Les suppléments de zinc sont recommandés seulement chez ceux ayant une stéatorrhée persistante et un gain pondéral insuffisant en dépit de la prise de suppléments d’enzymes pancréatiques 4. Pour faire la lumière sur la nécessité de doser et de supplémenter en zinc, l’équipe de la clinique pour adultes fibro-kystiques du Centre hospitalier universitaire de Montréal (CHUM) a entamé depuis 2009 le dosage annuel du zinc plasmatique chez tous ses patients. Il s’est avéré que plusieurs d’entre eux avaient un taux insuffisant de zinc (résultats devant être publiés ultérieurement par les auteures). Le protocole de supplémentation a été établi comme suit : en présence d’un taux plasmatique inférieur au taux de référence (9,2 µmol par litre), un comprimé de 50 mg de gluconate de zinc est prescrit quotidiennement pour une période de trois mois. Cela suffit habituellement à normaliser le taux sérique qui est vérifié par une analyse sanguine effectuée à la fin de cette période; sinon, le supplément est prescrit une seconde fois pour trois mois supplémentaires.
Rôle du zinc dans différentes complications associées à la fibrose kystique
• Zinc et vitamine A
Le zinc influence de multiples aspects du statut nutritionnel en vitamine A (l’absorption, le métabolisme, le transport et l’utilisation) 21, généralement compromis chez le patient fibro-kystique en raison de la malabsorption. Le zinc est nécessaire à la synthèse hépatique de la Retinol binding protein (RBP) 1. La RBP est une protéine synthétisée par le foie qui assure le transport de la vitamine A du foie vers les tissus cibles 22. Le zinc est requis pour la libération de la vitamine A et de la RBP du foie vers la circulation sanguine 1.
Une déficience en zinc peut réduire la synthèse de la RBP dans le foie, ce qui conduit à une diminution de la concentration de la RBP plasmatique 21. De plus, la déficience en zinc est communément associée à de faibles concentrations plasmatiques de vitamine A, même en présence de réserves hépatiques de vitamine A normales 23. Comme les personnes atteintes de fibrose kystique sont à risque d’un statut nutritionnel déficitaire en vitamine A, il devient difficile de discriminer si celui-ci dérive de la malabsorption ou provient secondairement d’une déficience sousjacente en zinc. La mesure du zinc plasmatique peut donc s’avérer un outil de discrimination important.
• Zinc et fonction pulmonaire
L’importance du zinc au sein du système respiratoire a été particulièrement soulignée 15. Le zinc fait partie intégrante de la structure et de la fonction de nombreux enzymes impliqués dans la fonction pulmonaire 7. Il a été observé, chez une cohorte d’enfants fibro-kystiques, qu’une faible concentration sérique de zinc était associée à une capacité vitale forcée diminuée 11.
Parallèlement, la fonction pulmonaire est fréquemment diminuée chez les personnes fibro-kystiques en présence d’inflammation 11. De plus, un état inflammatoire est reconnu pour réduire la concentration plasmatique de zinc 11. Étant donné que l’une des fonctions du zinc est d’assurer le maintien du système immunitaire, une diminution du taux plasmatique de zinc chez les individus ayant une fonction pulmonaire réduite pourrait aggraver les infections et l’inflammation, engendrant conséquemment un cercle vicieux 11.
Des études ont démontré que la prise de suppléments de zinc réduit les infections pulmonaires chez différentes populations 26-27. Néanmoins, l’efficacité d’une supplémentation en zinc a été peu étudiée chez les personnes atteintes de fibrose kystique 7. En somme, la relation entre le zinc plasmatique et la fonction pulmonaire mérite de plus amples investigations en fibrose kystique 11.
• Zinc et métabolisme osseux
L’accroissement de l’espérance de vie chez les personnes fibro-kystiques a contribué à l’émergence de multiples complications incluant l’ostéopénie et l’ostéoporose 26. Selon une récente méta-analyse, la prévalence d’ostéoporose et d’ostéopénie est estimée à environ 23,5 % et 38 % respectivement chez les adultes fibro-kystiques 26.
Il a été suggéré que le zinc est un minéral important dans le métabolisme osseux 27. Ce nutriment stimule la formation osseuse et la minéralisation des os tout en inhibant leur dégradation 28. Une déficience en zinc a été identifiée comme un facteur de risque de l’ostéoporose 12. Jusqu’à présent, il n’y a pas d’étude qui porte sur le statut nutritionnel en zinc chez les personnes fibro-kystiques en lien avec les complications osseuses. Toutefois, la consommation alimentaire de zinc pourrait avoir un effet bénéfique dans la prévention de l’ostéoporose en augmentant la masse osseuse 28.
• Zinc et diabète
Le diabète est une complication secondaire de la fibrose kystique qui apparaît surtout au début de la vingtaine 29. La prévalence du diabète associé à la fibrose kystique augmente avec l’âge et peut atteindre plus de 40 % après l’âge de 30 ans 30. De même, l’intolérance au glucose est une condition fréquemment recensée en fibrose kystique 30.
D’une part, le zinc est impliqué dans le métabolisme des glucides 31 et dans la synthèse et l’action de l’insuline 31-32, cette hormone sécrétée par le pancréas afin de réguler le taux de sucre sanguin. La littérature rapporte que de faibles concentrations plasmatiques en zinc sont associées à l’augmentation de la prévalence du diabète chez la population générale 33. Il a été rapporté qu’une déficience en zinc est corrélée à une élévation du glucose sanguin 32.
D’autre part, le stress oxydatif contribue au développement et à la progression du diabète et de ses complications 31. Le zinc est impliqué dans la structure de plusieurs enzymes antioxydants qui aident à la lutte contre les radicaux libres 31, ces molécules instables capables de causer des dommages oxydatifs. Ainsi, une déficience en zinc contribuerait à l’augmentation du stress oxydatif 31. Bien qu’il n’y ait aucune étude portant sur le diabète et le zinc chez la population fibro-kystique, ce minéral pourrait prévenir l’évolution du diabète en réduisant la concentration sanguine de glucose, en exerçant une action sur la sécrétion et/ou l’action de l’insuline et en diminuant le stress oxydatif 32.
• Zinc et atteinte hépatique
Environ un tiers des patients atteints de fibrose kystique souffre d’une maladie hépatique 34. Le foie contient 1,8 % de zinc 35 et celui-ci joue un rôle central dans la régulation du statut nutritionnel en zinc 12. Inversement, le zinc est nécessaire au bon fonctionnement du foie 12. Conséquemment, les pathologies hépatiques affectent les niveaux de zinc de l’organisme tandis qu’une déficience en zinc pourrait participer au développement des troubles hépatiques 12.
Des études ont souligné que les individus souffrant d’une maladie chronique du foie ou d’une cirrhose présentaient un zinc sérique et hépatique diminué comparativement aux sujets en santé 12. Par le fait même, certaines études ont rapporté que la réduction du zinc plasmatique a été inversement corrélée avec le degré des dommages au foie 12, c’est-à-dire que plus la gravité de l’atteinte hépatique est élevée, plus la concentration plasmatique en zinc est réduite. Quoiqu’aucune recherche similaire n’ait été réalisée en fibrose kystique, cet oligo-élément pourrait avoir une action protectrice contre l’évolution de l’atteinte hépatique 12.
Conclusion
De façon générale, nos connaissances portant sur l’importance du zinc dans la régulation de plusieurs systèmes se sont considérablement accrues au cours des dernières années. Le zinc est certes un nutriment à ne pas négliger et qui s’avère être primordial dans le maintien d’une bonne santé.
En ce qui concerne la fibrose kystique, bien que le statut nutritionnel en zinc ait fait l’objet de plusieurs études chez les nourrissons et les enfants fibro- kystiques, aucune donnée sur le statut nutritionnel en zinc d’adultes fibro-kystiques et sur son association avec certains paramètres cliniques d’intérêt n’est disponible dans la littérature. Il n’est pas impossible que le statut nutritionnel en zinc soit également compromis chez les adultes.
De plus, des études réalisées au sein de populations non-fibro-kystiques démontrent que le zinc intervient favorablement au niveau de certaines pathologies, telles que le diabète, l’ostéoporose et l’atteinte hépatique, plus prévalentes chez les adultes fibrokystiques. Ainsi, des recherches s’avèrent essentielles afin d’élucider le rôle du zinc chez les personnes fibro-kystiques de tous âges en lien avec certaines complications associées à la fibrose kystique.
En l’absence de lignes directrices ou de recommandations particulières quant aux apports recommandés, à la supplémentation et aux doses de zinc requises pour l’atteinte d’un taux sérique souhaitable chez les personnes fibro-kystiques, la prise en charge nutritionnelle globale demeure essentielle afin d’améliorer l’état de santé des personnes atteintes de fibrose kystique.
Véronic Damphousse Dt.P. Candidate à la maîtrise
Département de nutrition Université de Montréal
Marjolaine mailhot M. Sc., Dt.P. Diététiste
Clinique pour adultes fibro-kystiques Centre hospitalier
universitaire de Montréal (CHUM)
Geneviève mailhot Ph. D., Dt.P. Diététiste
Centre de recherche Centre hospitalier
universitaire Sainte-Justine Département de nutrition Université de Montréal
Montréal (Québec) Canada
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