L’impact de l’inflammation chronique sur la santé

L’inflammation, une réaction normale et nécessaire de défense de l’organisme

Comment notre organisme se maintient-il en bonne santé tout au long de notre vie ?
Parce qu’il est doté d’un système de défense sophistiqué pour lutter contre les divers dangers potentiels de notre environnement: L’inflammation chronique

Prenons un exemple. Que se passe-t-il quand nous faisons une chute de vélo et que nous avons une plaie ouverte au genou ?

L’organisme réagit instantanément à la blessure car il est nécessaire de fermer cette plaie au plus vite car elle représente une porte d’entrée pour les bactéries, virus, agents pathogènes qui peuvent pénétrer et affecter l’organisme en entier. Ainsi, dès les premières minutes suivant la lésion ou blessure, les plaquettes sanguines migrent vers le lieu de la blessure afin d’amorcer le processus de coagulation, car la priorité est d’éviter une perte de sang trop importante.  Puis, les premières cellules immunitaires s’infiltrent sur le site de lésion et lorsqu’elles « détectent » le début d’infection, elles secrètent une série de composés qui vont augmenter localement le flux sanguin local afin de permettre aux cellules immunitaires et aux cellules souches de faire leur travail : c’est l’inflammation…

La réponse inflammatoire est caractérisée ainsi par une activation du système immunitaire et se déroule en plusieurs étapes distinctes et complémentaires. Chaque type de cellule immunitaire et agents de l’inflammation ont un rôle bien spécifique dont l’action est coordonnée avec les autres membres du système immunitaire.

1. Les plaquettes sont activées pour favoriser la coagulation sur le site de la lésion.
2. Les mastocytes favorisent la dilatation des vaisseaux pour une livraison accrue de sang, plasma et cellules sur le site de lésion.
3. Les neutrophiles et les macrophages tuent et enlèvent progressivement les pathogènes du site de lésion
4. Les macrophages sécrètent des cytokines qui attirent et augmentent le recrutement des cellules immunitaires pour activer la réparation du tissu.
5. La réponse inflammatoire continue jusqu’à ce que le corps étranger/pathogène externe soit détruit complètement, le tissu est réparé et l’inflammation est résolue. La blessure au genou est refermée et on peut refaire du vélo en quelques jours.

L’inflammation aigue est toujours caractérisée par des rougeurs, de la chaleur, un gonflement associé à une douleur plus ou moins intense. Ces manifestations cliniques sont le signe, tout comme la fièvre, que l’organisme est en train de lutter contre l’inflammation conduisant à la résolution de l’inflammation (Ricciotti, & Fitzgerald, 2011).

L’inflammation aigue constitue donc une réaction normale de défense de l’organisme pour lutter contre les agressions extérieures. L’inflammation aigue aboutit à la résolution de l’inflammation.

Inflammation chronique et inflammation aiguë: quelle est la différence ?

Quelle est la différence entre notre exemple de blessure en vélo et une personne souffrant d’allergies chroniques, de maladie de Crohn, de diabète de type 2 ou d’arthrite ? L’inflammation n’est pas la même et n’a pas les mêmes conséquences physiologiques.

L’inflammation aigue, conséquence de notre blessure de vélo, est une réaction de défense de l’organisme pour lutter contre les agressions extérieures. L’inflammation aigue aboutit donc à une résolution de l’inflammation. L’inflammation et sa résolution comportent par conséquent 3 grandes étapes (figure 2) :

1. Accroissement du début sanguin pour apporter cellules immunitaires, cellules souches, nutriments, plasma pour initier la réparation
2. Recrutement de cellules immunitaires qui vont détruire progressivement le pathogène
3. Réparation du tissu, évacuation du pathogène du site d’inflammation et résolution de l’inflammation

Inflammation chronique : dénominateur commun à une variété de maladies actuelles

Cette réaction normale de l’organisme est uniquement bénéfique en phase aigue d’inflammation. Si l’inflammation se prolonge dans le temps et n’est pas contrôlée (figure 2), le système immunitaire est trop sollicité, ayant pour conséquence un recrutement et une infiltration de cellules immunitaires anormales dans le tissu initialement blessé, une augmentation de la synthèse d’agents pro-inflammatoires qui vont entretenir l’inflammation.

L’inflammation chronique est souvent liée à une hypoxie du tissu – manque d’oxygène – et un stress oxydatif qui entretiennent l’inflammation, entraînant un cercle vicieux. L’inflammation chronique, bas bruit, silencieuse, est généralisée progressivement à plusieurs organes (figure 2), où la résolution de l’inflammation n’est pas présente. C’est le cas d’une personne souffrant de diabète de type 2, d’allergies ou d’arthrite, où l’inflammation bas bruit devient généralisée et où les tissus sont simultanément détruits et réparés mais où aucun processus de résolution de l’inflammation n’est finalisé. Le système immunitaire est moins performant et réagit moins face à l’inflammation chronique. Le métabolisme cellulaire progressivement ralentit et se dérégule.

L’inflammation chronique a des conséquences métaboliques et est fréquemment liée à une résistance à l’insuline présent dans des pathologies courantes telles que le diabète de type 2, l’obésité et le syndrome métabolique.

Inflammation chronique : dénominateur commun à une variété de maladies actuelles

Comment notre mode de vie actuel influence-t-elle l’émergence de maladies chroniques inflammatoires ?

Pourquoi pense-t-on maintenant que les  maladies de Parkinson ou d’Alzheimer considérées jusque-là comme des maladies neurodégénératives ont une composante inflammatoire jusqu’à alors sous-estimée voire ignorée ?L’inflammation chronique ou aussi nommée systémique est favorisée par différents facteurs liés à notre mode de vie actuel notamment dans les pays occidentaux industrialisés :

1. La sédentarité ou une activité physique régulière insuffisante
2. Un déséquilibre nutritionnel avec un régime trop riche en graisses et en sucres simples
3. La consommation excessive de Tabac et d’Alcool
4. Le stress, l’anxiété
5. Le manque de sommeil ou les troubles du sommeil
6. Les contaminants de l’environnements (pesticide, herbicide, perturbateur endocrinien, plastique,…)

Une étude du Center for Disease Control and Prevention aux USA a démontré après analyse de sang et urine de 2400 personnes que le sang pouvait contenir plus de 200 résidus de contaminants environnementaux absents dans le sang de nos ancêtres (CDC – Preventing Chronic Disease, rapports 2009 & 2012). Notre machinerie cellulaire n’est donc pas préparée aux changements nutritionnels opérés dans les pays industrialisés ni à l’exposition chronique à des agents chimiques de notre environnement, expliquant en partie la recrudescence des maladies chroniques inflammatoires (Kapoor et al., 2012).

Les maladies chroniques inflammatoires sont variées comme le diabète de type 2 (Teeman et al., 2016),  la maladie de Crohn, l’athérosclérose (Ammirati et al., 2015) les allergies, pancréatite (Dumnicka et al., 2017)… De plus en plus de maladies connues depuis longtemps ont en réalité une composante inflammatoire systémique jusque-là insoupçonnée comme le psoriasis, la dépression (Berk et al., 2013), le cancer (Dvorak et al., 2015), l’obésité (Mancuso et al., 2016), Alzheimer (Holmes et al., 2009), Parkinson (Chen et al., 2016 ; Raymond Francis, 2013), l’arthrite (Robinson et al. 2016).

Par conséquent, lutter contre l’inflammation chronique permet de diminuer les symptômes et la progression des maladies chroniques inflammatoires ou de prévenir dans une certaine mesure leur apparition.

Inflammation chronique et vieillissement

Les personnes âgées de plus de 65 ans vont représenter 17% des habitants de la planète d’ici 2050 contre 8,5% actuellement. Il y aura donc environ 1,6 milliard de seniors d’ici 2050, contre 617 millions aujourd’hui.

En plus du plus grand nombre de personnes à risque pour expérimenter un déclin de la qualité de vie, ce vieillissement de la population engendre une augmentation des dépenses de santé liées aux maladies chroniques et un impact socio-économique non négligeable dans les politiques de santé et les recommandations de santé à l’échelle internationale (site OMS).

Le vieillissement est caractérisé par :

1. une augmentation du stress oxydant dont les produits augmentent le recrutement de molécules pro-inflammatoires
2. une progressive dysfonction des organes associée à une sénescence des cellules
3. une augmentation des dommages causés à l’ADN ou aux protéines
4. une faiblesse du système immunitaire à réagir face aux agressions extérieures
5. une accumulation de phénomènes inflammatoires qui entrainent une augmentation de l’inflammation systémique silencieuse (Li et al., 2016)

De plus, le vieillissement est lié à plus fort risque d’ostéoporose et de carences en nutriments. Tous ces facteurs favorisent l’installation de l’inflammation chronique bas bruit et entretiennent le cercle vicieux lorsque celle-ci est installée.

Lutter contre l’inflammation chronique et systémique permet de diminuer les complications de santé liées à l’âge.

Inflammation et cellules souches

Quel est le point commun entre une personne souffrant d’un diabète, d’un Parkinson et celle atteinte par la maladie d’Alzheimer ? Effectivement, comme on vient de le voir toutes ces maladies possèdent une facette inflammatoire mais pas seulement. En effet, ces maladies sont également caractérisées par une dégénérescence progressive des organes atteints – pancréas ou cerveau dans notre exemple – qui aboutit à une perte fonctionnelle.  

Les cellules souches constituent le système naturel de réparation et de renouvellement du corps humain (Jensen et al., 2002 ; Drapeau et al., 2010 & 2012). Elles ont la capacité unique de se multiplier et de se transformer en n’importe quelle cellule du corps, permettant la réparation des tissus en cas de lésion et le renouvellement des organes au fur et à mesure du temps.

Les cellules souches, en cas d’inflammation chronique, peuvent être perturbées dans leur migration vers les tissus en besoin ou dans leur mobilisation suite à une blessure (Xie et al., 2016 ; Hamon  et al., 2004 ; Charnaux et al., 2005). De plus en plus d’études démontrent des interactions étroites entre système immunitaire et cellules souches mettant en avant le fait que les maladies chroniques inflammatoires sont souvent associées à une déficit de réparation et de renouvellement des tissus favorisés par une dysfonction des cellules souches, en particulier dans leur mobilisation et leur migration vers les tissus (Stein et al., 2013 ; Bank et al., 2015 ; Kim & Kim, 2016 ; Barrilleaux et al., 2010).

Mécanisme d’action : rôle des enzymes pro-inflammatoires dans la synthèse de médiateurs de l’inflammation, entretenant l’inflammation chronique L’inhibition de COX-2 et 5-LOX est l’un des mécanismes d’action de nombreux médicaments anti-inflammatoires non stéroïdiens ou de plantes médicinales ayant une action anti-inflammatoire.

Hormis les différentes catégories de cellules immunitaires, quels acteurs sont à l’origine de la production des médiateurs de l’inflammation qui aident les cellules immunitaires dans leur travail ? Lors d’une inflammation systémique chronique, ces agents ont-ils un effet bénéfique de lutte contre l’inflammation ou au contraire conduisent-ils à l’aggravation de l’inflammation systémique ?

Au cours du processus d’inflammation, certaines enzymes lorsqu’elles sont activées conduisent à la formation de divers agents pro-inflammatoires qui participent à l’initiation et la résolution de l’inflammation. Cependant, en cas d’inflammation bas bruit chronique, si ces enzymes sont sollicitées sur le long terme, elles peuvent aboutir à une production accrue d’agents pro-inflammatoires qui peuvent avoir des conséquences délétères sur l’organisme.

2 enzymes pro-inflammatoires principales sont d’une fonction physiologique importante : la cyclo-oxygénase 2, nommée aussi COX-2 et la 5-lipoxygénase,  5-LOX. COX-2 et 5-LOX transforment un acide gras, l’acide arachidonique en divers agents pro-inflammatoires (figure 3). Par exemple, COX-2 participent notamment à la production de prostaglandines E2 (PGE2) jouant un rôle dans l’athérosclérose et les douleurs articulaires. COX-2 permet la synthèse de diverses prostaglandines, cependant PGE2 est la prostaglandine la plus exprimée en terme de quantité mais aussi la plus largement exprimée dans les différents tissus du corps (Ricciotti et Fitzgerald, 2011).  

Elle est en grande partie responsable de la douleur, du gonflement, des rougeurs symptômes d’une inflammation aigue et permet l’initiation aussi bien que la résolution de l’inflammation lors de l’inflammation aigue.

Cependant, dans un contexte d’inflammation chronique, la surexpression de COX-2 et de PGE2 par exemple chez les patients atteints d’Alzheimer ou de Parkinson, est associée à une neuro-inflammation locale et à un entretien de cette inflammation chronique systémique, liée à une aggravation des symptômes cliniques et de la progression de la maladie (Minghetti L., 2004 ; Lima et al., 2012). L’action pro-inflammatoire de COX-2 a aussi été démontrée en cas d’arthrose et COX-2 est surexprimée en cas de cancer (Christie WW, AOCS.org).

COX-2 génère également la production d’un autre série de composés nommés thromboxane A2, métabolite qui a une très courte durée de vie, et  qui est rapidement converti en thromboxane B2. La quantité de thromboxane A2 est augmentée en cas de maladies chroniques inflammatoires intestinales telles que  la colite ulcéreuse et la maladie de Crohn (Carty et al., 2002). Cette augmentation est fortement corrélée à la progression de la maladie. Une proportion non négligeable de thromboxanes est produite par les macrophages infiltrant la muqueuse intestinale inflamée.

5-LOX, lorsqu’elle est activée, conduit, quant à elle, à la production de leucotriènes B4 par exemple qui jouent un rôle dans l’inflammation des voies respiratoires et de la peau (figure 3).

L’inhibition de COX-2 et 5-LOX est l’un des mécanismes d’action de nombreux médicaments anti-inflammatoires non stéroïdiens ou de plantes médicinales ayant une action anti-inflammatoire.

Lutter contre l’inflammation chronique systémique est une stratégie de santé permettant de prévenir dans une certaine mesure les complications liées aux maladies chroniques inflammatoires et leur progression. Contrôler et équilibrer l’inflammation systémique est donc une stratégie de santé partenaire d’une santé optimale.

Certaines plantes possèdent une activité anti-inflammatoires naturelle, permettant de limiter les douleurs chroniques

Exemple d’extrait de spiruline riche en phycocyanine et en molécules inhibitrices de 5-LOX

La spiruline est une algue bleue verte de la famille des cyanobactéries. Elle est caractérisée par une richesse exceptionnelle et est utilisée traditionnellement depuis plus de 10 ans en tant que supplémentation à travers le monde. En effet, elle est composée de 60 % de protéines et 14% de glucides. Elle est également riche en certains acides gras polyinsaturés, en acides aminés, en micronutriments comme le fer, le calcium, le magnésium, le phosphore et le Sélénium.

La spiruline est également source de composés phénoliques et de bêta carotène, 2 catégories d’antioxydants. Elle supporte la fonction immunitaire (Finamore et al., 2017) et aide à garder tonus et vitalité.

La phycocyanine est naturellement présente dans la spiruline et possède une activité antioxydante en piégant les radicaux libres et diminuant les dommages cellulaires oxydatifs. La phycocyanine possède également un activité anti-inflammatoire puisqu’elle est responsable de l’effet inhibiteur sur l’enzyme COX-2 (cyclo-oxygénase 2). Un extrait de spiruline riche en phycocyanine est documenté pour contenir une fraction complémentaire qui n’est pas de la phycocyanine qui participe à la protection antioxydante et l’activité anti-inflammatoire en inhibant en particulier 5-LOX (Jensen et al., 2015 ; 2016).

Les bénéfices cliniques de l’action anti-inflammatoire et antioxydante de l’extrait de spiruline contenant les deux fractions (celle contenant de la phycocyanine inhibant COX-2 et celle inhibant 5-LOX) ont été étudiés chez des personnes souffrant de douleurs articulaires chroniques (Jensen et al., 2015 ; 2016).  Les personnes consommant l’extrait ont des scores de douleur significativement plus faibles au repos et durant l’activité physique. Le soulagement de l’inconfort articulaire est associé à une moindre difficulté à effectuer certaines tâches quotidiennes, dénotant une amélioration de la qualité de vie pour soutenir un mode de vie actif.

Exemple d’extrait de résine de Boswellia serrata

Les articulations sont essentielles pour effectuer des mouvements confortables, fluides et sans effort. Elles constituent la pièce maîtresse de la mobilité du corps. Un support nutritionnel pour protéger et contribuer à la fonction articulaire peut être nécessaire pour maintenir une mobilité, une flexibilité et une fonction suffisante.

La richesse de la résine de Boswellia serrata en acides boswelliques explique son action anti-inflammatoire en inhibant principalement 5-LOX et diminuant la production de cytokines pro-inflammatoires qui sont des agents de l’inflammation. Boswellia serrata supporte le confort articulaire et musculaire. La consommation d’extraits de Boswellia serrata diminue les douleurs articulaires, le gonflement et la raideur des articulations chez des personnes souffrant d’inconfort articulaire (Sengupta et al., 2008 ; Umar et al., 2014). De plus, sa consommation est associée à une amélioration fonctionnelle (mobilité, distance de marche) et une augmentation des niveaux d’activité physique (Gupta et al., 2011 ; Kimmatkar et al., 2003 ; Prabhavathi et al., 2014), soutenant le maintien d’une certain degré de mobilité soulageant également l’inconfort articulaire.