Une étude novatrice menée par des scientifiques de Stanford suggère que la consommation d’aliments cuits à haute température, comme la viande rouge et les aliments frits, peut endommager l’ADN et augmenter le risque de cancer en raison de l’absorption de l’ADN endommagé par la chaleur de ces aliments. Bien que cette découverte soit préliminaire et principalement observée sur des cellules et des souris cultivées en laboratoire, elle met en évidence une voie potentiellement importante pour les dommages génétiques et appelle à des recherches plus approfondies sur les implications pour la santé des différentes méthodes de cuisson et des choix alimentaires.
Des scientifiques ont récemment découvert une raison surprenante et potentiellement importante pour laquelle la consommation d’aliments fréquemment cuits à haute température, tels que la viande rouge et les aliments frits, augmente le risque de cancer. Le coupable présumé : L’ADN des aliments endommagé par le processus de cuisson.
Comme le montrent pour la première fois les auteurs, l’étude menée par des scientifiques de Stanford, en collaboration avec leurs homologues du National Institute of Standards and Technology (NIST), de l’université du Maryland et de l’université d’État du Colorado, démontre que les composants de l’ADN endommagés par la chaleur peuvent être absorbés par la digestion et ensuite incorporés dans l’ADN de la personne qui consomme l’aliment.
Cette absorption endommage directement l’ADN du consommateur, ce qui peut déclencher des mutations génétiques susceptibles d’entraîner un cancer ou d’autres maladies.
Bien qu’il soit trop tôt pour affirmer que ce phénomène se produit chez l’homme – l’étude n’a observé que l’absorption de composants d’ADN endommagés par la chaleur et l’augmentation des lésions de l’ADN dans des cellules et des souris cultivées en laboratoire – les résultats pourraient avoir d’importantes implications pour les choix alimentaires et la santé publique.
« Nous avons montré que la cuisson peut endommager l’ADN des aliments et 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 à la Stanford School of Humanities and Sciences. « L’exploitation de ces résultats pourrait réellement modifier notre perception de la préparation des aliments et des choix alimentaires.
Yong Woong Jun, ancien chercheur postdoctoral en chimie à Stanford et actuellement à l’Institut coréen des sciences et technologies avancées, est l’auteur principal de l’étude, qui a été publiée le 1er juin dans ACS Central Science.
Sommaire
Nouveau risque génétique
De nombreuses études établissent un lien entre la consommation d’aliments carbonisés et frits et les dommages causés à l’ADN, et attribuent ces dommages à certaines petites molécules qui forment des espèces dites réactives dans l’organisme. Il convient toutefois de noter que ces petites molécules produites lors d’une cuisson typique sont des milliers de fois moins nombreuses que la quantité d’ADN naturellement présente dans les aliments, explique M. Kool.
Pour que ces espèces réactives endommagent l’ADN, il faut qu’elles rencontrent 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 décomposition normale des biomolécules – par exemple, au cours de la digestion – sont facilement incorporés dans l’ADN des cellules, ce qui suggère une voie plausible et potentiellement importante pour que l’ADN alimentaire endommagé inflige des dommages à d’autres 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’avait jamais été documenté avant notre étude, ce sont les quantités potentiellement importantes d’ADN endommagé par la chaleur disponibles pour être absorbées par l’ADN du consommateur. »
Nous sommes ce que nous mangeons
Nombreux sont ceux qui ignorent que les aliments que nous consommons – viande, poisson, céréales, légumes, fruits, champignons, etc. – contiennent l’ADN de l’organisme d’origine. Cet oubli est compréhensible, car l’ADN n’apparaît pas sur les étiquettes nutritionnelles au même titre 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.
L’un des principaux objectifs du laboratoire de Kool à Stanford est d’étudier la façon dont les molécules complexes d’ADN sont réparées – à la fois après des erreurs naturelles inévitables et après des dommages induits par des expositions environnementales. À cette fin, le laboratoire de Kool et ses collaborateurs ont mis au point des moyens d’induire et de mesurer des formes spécifiques de dommages à l’ADN.
En poursuivant cette ligne de recherche, Kool a commencé à s’interroger sur un lien hypothétique entre l’ADN d’origine alimentaire et le processus bien connu de « récupération » et de réutilisation des restes d’ADN par l’organisme.
Les chercheurs ont procédé à la cuisson d’aliments – à savoir du bœuf haché, du porc haché et des pommes de terre – soit par ébullition de 15 minutes à 100 degrés Celsius (212 degrés Fahrenheit), soit par rôtissage doux de 20 minutes à 220 degrés Celsius (environ 430 degrés Fahrenheit). Les chercheurs de Stanford ont ensuite extrait l’ADN de ces aliments et envoyé les échantillons à leurs 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. Il est intéressant de noter que même l’ébullition, une température de cuisson relativement basse, entraîne des dommages à l’ADN. D’autres résultats intrigants sont 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 impliquent un composant nucléotidique contenant un composé appelé cytosine qui se transforme chimiquement en un composé apparenté appelé uracile et l’ajout d’oxygène à un autre composé appelé guanine. Ces deux types de lésions de l’ADN sont génotoxiques, en ce sens qu’elles peuvent à terme altérer le fonctionnement des gènes et favoriser les mutations qui entraînent une réplication incontrôlée des cellules sous la forme d’un cancer.
Ensuite, l’équipe de Kool a exposé des cellules cultivées en laboratoire et nourri des souris avec une solution contenant des composants d’ADN endommagés par la chaleur en 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 endommagés avec des molécules fluorescentes, ce qui permet de mesurer facilement l’étendue des dommages.
Dans l’ensemble, les cellules cultivées en laboratoire présentaient des lésions importantes de l’ADN résultant de l’absorption de composants de l’ADN endommagés par la chaleur. En ce qui concerne les souris, les lésions de l’ADN sont apparues principalement dans les cellules qui tapissent l’intestin grêle, ce qui est logique puisque c’est là que s’effectue une grande partie de la digestion des aliments.
Mérite un examen plus approfondi
L’équipe prévoit maintenant d’approfondir ces résultats préliminaires qui font sourciller. L’une des futures pistes 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 animaux, pourraient constituer une menace génétique potentielle plus importante que les aliments à faible teneur en ADN, tels que les pommes de terre et d’autres plantes. Les chercheurs prévoient également d’examiner des méthodes de cuisson qui simulent différentes préparations alimentaires, par exemple en faisant cuire les aliments pendant plus de 20 minutes.
Il est important de noter que le champ de la recherche devra s’étendre aux doses plus faibles et à long terme d’ADN endommagé par la chaleur attendues au cours de décennies de consommation dans les régimes alimentaires humains typiques, par rapport aux doses élevées administrées dans l’étude de validation du concept.
« Notre étude soulève de nombreuses questions au sujet d’un risque chronique pour la santé entièrement inexploré, mais peut-être important, lié à la consommation d’aliments grillés, frits ou préparés à haute température », a déclaré M. Kool. « Nous ne savons pas encore où mèneront ces premiers résultats, et nous invitons la communauté des chercheurs à s’en inspirer.
Référence : « Possible Genetic Risks from Heat-Damaged DNA in Food » par Yong Woong Jun, Melis Kant, Erdem Coskun, Takamitsu A. Kato, Pawel Jaruga, Elizabeth Palafox, Miral Dizdaroglu et Eric T. Kool, 1 juin 2023, ACS Central Science.
DOI: 10.1021/acscentsci.2c01247
Cette recherche a été financée en partie par l’Institut national du cancer des États-Unis et l’American Cancer Society.