Dans une étude récente publiée dans Nutrimentsles chercheurs évaluent les effets à court et à long terme de la consommation de sucralose sur l’utilisation du glucose et la régulation de la glycémie, respectivement, à l’aide d’un modèle murin.
Étude : La consommation à long terme de sucralose induit une résistance hépatique à l’insuline par une voie dépendante de la kinase 1/2 dépendante du signal extracellulaire. Crédit d’image : pojvistaimage / Shutterstock.com
Arrière-plan
Les personnes diabétiques et obèses dépendent souvent des substituts du sucre pour le contrôle glycémique et la gestion du poids ; cependant, certaines études ont rapporté que les édulcorants artificiels peuvent avoir un impact négatif sur l’homéostasie glycémique. De plus, l’utilisation d’édulcorants non nutritifs affecte le nombre de métabolites dans le sang et altère l’équilibre microbien intestinal, affectant ainsi la réaction glycémique ultérieure et aboutissant à une intolérance au glucose.
Il a été démontré que la consommation d’acésulfame potassium (AceK) accélère l’athérosclérose, augmente la lipogenèse dans les tissus hépatiques et aggrave la dyslipidémie causée par des régimes alimentaires à forte teneur en cholestérol et en apolipoprotéine E. L’utilisation fréquente de substituts de sucre comme le sucralose, l’AceK et l’aspartame a également été associée à un risque accru de maladies cardiovasculaires telles que les maladies coronariennes et les accidents vasculaires cérébraux.
Bien que le sucralose soit l’un des édulcorants les plus utilisés dans les aliments, son impact sur la sensibilité à l’insuline et les mécanismes responsables de cet effet restent flous.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs étudient si la consommation de sucralose affecte l’utilisation du glucose et les voies de régulation de la glycémie.
Pour explorer l’impact d’un apport prolongé en sucralose sur l’homéostasie du glucose, des souris C57BL/6 ont reçu une dose orale unique de sucralose et ont été randomisées pour recevoir un régime Chow, un régime riche en graisses (HFD) ou un HFD augmenté de sucralose (HFSUC). La lignée cellulaire d’hépatome humain HepG2 a également été traitée avec divers bloqueurs d’enzymes pour étudier les voies probables de la résistance à l’insuline induite par le sucralose et les conséquences de la consommation de sucralose sur les voies homéostatiques du glucose.
La dose journalière acceptable (DJA) de sucralose a été ajustée des recommandations actuelles de 5,0 mg/kg par jour par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis à celles pour les rongeurs à 60 mg/kg/jour. Pendant deux semaines, les souris du groupe HFSUC ont reçu des injections intrapéritonéales d’U0126 à une dose de 10 mg/kg par jour pour évaluer la fonction des protéines kinases extracellulaires régulées par le signal 1 et 2 (ERK1/2) dans la résistance à l’insuline induite par le sucralose.
Après le traitement au sucralose, des échantillons de sang ont été prélevés pour mesurer les niveaux de glucose dans le sang et un dosage immuno-enzymatique (ELISA) a été utilisé pour déterminer les niveaux d’insuline dans le sang. Des tests de tolérance à l’insuline et au glucose ont également été effectués. Une analyse Western blot sur des lysats de cellules HepG2 a été réalisée pour évaluer la phosphorylation de la protéine kinase B (Akt) et l’expression de la protéine kinase activée par un mitogène (MAPK).
Pendant 30 minutes, les lignées cellulaires ont été traitées avec SP600125, un inhibiteur des kinases c-Jun N-terminales 1 et 2 (JNK1/2), U0126, un inhibiteur de ERK1/2, STF083010, une enzyme de type 1 nécessitant de l’inositol (IRE-1 ) , le lactisole, un inhibiteur du membre 3 du récepteur du goût de type 1 (T1R3), ou l’acide gymnémique I, un inhibiteur du T1R2.
Les protéines ont été extraites de cellules HepG2 ou de tissus hépatiques et soumises à une radioimmunoprécipitation. Par la suite, les taux de protéines ont été déterminés à l’aide de tests à l’acide bicinchoninique, tandis que les composés d’acides aminés ont été séparés à l’aide d’une électrophorèse sur gel de sulfate-polyacrylamide (SDS-PAGE).
Augmentation de la résistance à l’insuline après une utilisation à long terme du sucralose
Le bolus oral de sucralose a stimulé la production d’insuline, abaissant ainsi la glycémie chez la souris. Comparativement, la supplémentation à long terme en sucralose a augmenté la résistance à l’insuline induite par HFD et la tolérance au glucose sans affecter le poids corporel ou l’apport alimentaire.
L’administration d’inhibiteurs ERK-1/2 a inversé l’impact du sucralose sur la résistance à l’insuline et l’intolérance au glucose chez la souris, comme en témoigne l’aire sous la courbe (AUC) pour l’utilisation du glucose chez les souris HFSUC après l’administration de sucralose. Les signaux hépatiques d’insuline ont été examinés pour confirmer l’amélioration de la résistance à l’insuline induite par HFD chez les souris HFSUC, ce qui a révélé des niveaux réduits d’Akt phosphorylé chez les souris HFD par rapport aux souris sous régime Chow.
La signalisation de l’insuline a été perturbée et l’utilisation du glucose par les organes périphériques ou les cellules du foie a été affectée. La supplémentation en sucralose a réduit de manière significative les niveaux d’Akt phosphorylé chez les souris HFD, démontrant ainsi que la consommation de sucralose pouvait aggraver la résistance à l’insuline induite par HFD, conduisant finalement à une mauvaise homéostasie du glucose.
Le sucralose a réduit la signalisation de l’insuline grâce à un mécanisme basé sur ERK1/2. À cette fin, l’administration de sucralose a inhibé la phosphorylation induite par l’insuline d’Akt et a amélioré la phosphorylation de MAPK, en particulier JNK1/2 et ERK1/2, dans les cellules HepG2 en 60 et cinq minutes, respectivement.
La résistance à l’insuline induite par le sucralose dans les cellules HepG2 a été réduite en bloquant T1R3 avec du lactisole ou un prétraitement avec des inhibiteurs du stress du réticulum endoplasmique. Le prétraitement U0126 a également réduit l’effet du sucralose sur la phosphorylation d’Akt.
Chez les souris nourries au HFD, l’activité ERK1/2 était plus élevée que chez les animaux nourris au régime Chow. De plus, la supplémentation en sucralose a amélioré l’impact des régimes riches en graisses sur la phosphorylation de ERK1/2.
Les résultats de l’ASC après l’administration de U0126 ont confirmé que l’administration de U0126 atténuait l’intolérance au glucose lors du test de tolérance au glucose par voie orale chez les souris HFSUC. Le traitement U0126 a également réduit la diminution des niveaux de sucre chez les souris HFSUC lors du test de tolérance à l’insuline.
Dans l’ensemble, l’étude actuelle a révélé que le sucralose augmentait la résistance à l’insuline induite par HFD chez la souris et perturbait la signalisation de l’insuline dans le foie par une voie dépendante de ERK1/2-T1R3.
