Santé et Alimentation

La croissance du marché des OGM tient avant tout à celle du soja et du maïs dans les pays émergents. Cette évolution est liée à l’augmentation de la consommation de viande (le soja et le maïs étant les ingrédients majoritaires de l’alimentation des bovins). Trois vaches sur quatre sont en France nourries quasi exclusivement aux OGM. Il y a donc des OGM dans nos assiettes.

L’étude de l’impact des OGM sur l’homme est un enjeu majeur mais reste assez compliquée. Les Américains qui consomment des OGM depuis déjà plusieurs années pourraient permettre d’étudier leur impact. Cependant, les produits OGM alimentaires ne sont pas étiquetés aux Etats-Unis. Il n’est donc pas possible de comparer une population « avec » et « sans » OGM. De plus, il est difficile de séparer l’effet potentiel des OGM de tout autre produit néfaste présent dans l'alimentation tel que les pesticides, les hormones animales, les additifs alimentaires... Un moyen d’étudier l’impact des OGM sur les hommes serait de posséder une «population type» n’ayant jamais consommé d’OGM. Cette expérience pourrait se réaliser sur des animaux de laboratoire, afin de connaître les effets des OGM sur l’organisme et de savoir si une éventuelle toxicité est transmise à la génération suivante, mais aucune étude n’est encore sortie sur cette problématique.

Protéine cause d'allergie et de toxicité ?

Dans un OGM, (sauf ceux dans lesquels la synthèse d’un ARN antisens conduit à diminuer, voire à éliminer la synthèse d’une protéine), une ou plusieurs protéines sont en surplus (cela est le résultat de l’expression des différents transgènes).

Si cette protéine à une fonction intéressante pour l’OGM avec des caractéristiques nouvelles, l’organisme en sera amélioré.

Si cette protéine est toxique ou allergène, la protéine conservera cette capacité à être toxique ou allergène. Le fait que la protéine soit produite par un organisme différent (autre que celui produisant à l'origine toxine) ne va pas lui enlever ses caractéristiques de toxicité. (La protéine allergène de la noix du Brésil reste allergène même produite par du soja).

C’est donc le caractère introduit (qui est différent pour chaque OGM) qui détermine les avantages et inconvénients, en fonction de la nature de la protéine exprimée. L’impact sur l’environnement et la santé publique dépend donc à chaque fois du caractère particulier conféré par ce nouveau gène. Ce n’est pas l’origine du nouveau gène, mais le caractère qu’il détermine, y compris les interactions avec le reste du génome, qui induit les risques et les bénéfices.

Et dans notre système digestif ?

En mangeant, notre système digestif, très acide, tapissé de micro-organismes détruit la quasi totalité des cellules qui l’empruntent. Lorsque nous consommons des aliments génétiquement modifiés ou non, nous ingérons des quantités gigantesques de nucléotides qui sont ensuite très rapidement dégradées lors de la digestion. (Voir plus bas le mécanisme de la digestion chez l'homme).

Si le risque porté par la capacité de conjugaison chez les bactéries était avéré, on pourrait imaginer que les bactéries présentes dans notre intestin, internalisent les transgènes que nous ingérons et ainsi deviendraient elles-mêmes mutantes. Ou bien encore, le problème, résiderait dans l’éventualité qu’un homme ou un animal présentant des séquences additionnelles d’ADN d’un OGM (acquises par transfert horizontal d’une bactérie à celles de l’intestin humain ou animal) soit amené à utiliser un antibiotique de la famille du gène qu’il à reçu de l’OGM. En effet, cet antibiotique deviendrait alors inefficace.

En ce qui concerne la toxicité du transgène en tant que tel, elle est considérée comme nulle mais il est en tout autrement du produit de l’expression des transgènes... Une étude sur des souris ayant intégré de l’ADN viral en quantité à montré que cette ADN pouvait être retrouvé sous forme très dégradée dans le sang, dans certaines cellules du système immunitaire, et dans le foie, mais à aucun moment cet ADN n’était intégré dans le patrimoine génétique des souris consommatrices.

Allergie :

Le risque principal des plantes transgéniques est en fait lié aux allergies. Transféré dans une autre plante, le gène d’une plante pour lequel une personne est allergique peut transporter l’allergénicité à cette autre plante pour laquelle la personne n’était pas sensible (le gène causant l’allergénicité s’insère dans une protéine qui devient alors allergène). Les variétés OGM contrairement aux variétés non OGM sont soumises à des test d’allergénicité. Il est donc plus aisé de savoir si l’on est allergique à une plante OGM que non OGM.

Le génie génétique laisse entrevoir la possibilité de rendre moins allergènes les fruits et légumes qui le sont, en les débarrassant des acides aminés, voire des protéines responsables des allergies.

Nutrition :

Les comparaisons de protéine entre variétés transgéniques et normales n’ont pas montré de grandes différences dans les protéines fabriquées ; voire parfois, des différences inférieures à celles existant entre deux variétés non OGM. Cependant ces études ne considèrent pas la réalité génétique et reposent que sur le principe de l’équivalence de substances. Mais si deux plantes (une OGM et une non OGM) possèdent peu d’écarts dans les protéines dosées, ces plantes peuvent êtres considérées comme équivalentes du point de vue nutritionnel et sanitaire. Les OGM pourraient avoir une visée thérapeutique et ainsi limiter les carences alimentaires avec un apport en éléments manquants (vitamine A, B, C ... , fer, zinc...) comme le fait déjà le "riz doré" aux Philippines. Les PGM peuvent donc être créés dans une démarche de qualité nutritionnelle. En leur attribuant de meilleures qualités nutritionnelles avec la présence d’acides gras réputés bénéfiques pour la santé ou encore par un équilibre en acides aminés, par un apport en vitamines ou par la présence d’éléments minéraux. Ces PGM pourraient ainsi remplacer nos compléments alimentaires.

Les PGM peuvent ainsi contribuer à la santé des consommateurs. Elles peuvent permettre d’avoir des produits plus sains qu’avec des plantes conventionnelles. En effet, les blessures causées aux plantes par les chenilles prédatrices entraînent l’installation secondaire de moisissures productrices de toxines dangereuses pour la santé des hommes ou des animaux qui en consommeraient des traces (il est donc avantageux de nourrir les animaux avec du maïs transgénique Bt qui contient nettement moins de mycotoxines que le maïs conventionnel ou bio). Avec les PGM résistantes aux insectes, ce risque est levé.

De nombreux points restent tout de même encore flous aujourd’hui: la toxicité d’une plante OGM vis à vis de l’être humain n’a ni été prouvé ni réfuté.

Où vont les aliments que l’on consomme et que deviennent-ils ?

La digestion est le processus au cours duquel les aliments sont dégradés dans l'appareil digestif, pour être transformés en substances simples qui peuvent, grâce à un phénomène d'absorption, passer dans la circulation sanguine. Que l’on consomme un aliment GM ou non le processus reste le même.

Dans un premier temps les aliments subissent une action mécanique. La nourriture est broyée dans la bouche par les dents : il s’agit de la mastication. La salive permet de transformer les aliments mâchés en une masse mole appelé « bol alimentaire ». Celui-ci va descendre le long de la gorge et de l’œsophage et arriver dans l’estomac. L’estomac libère de l’acide chlorhydrique qui va réduire la taille des molécules d’aliments jusqu’à l’obtention d’une substance liquide. Cette dernière arrive ensuite dans la première partie de l’intestin grêle. C’est à cet endroit que le foie, le pancréas et la vésicule biliaire vont sécréter des enzymes qui permettent de transformer le bol alimentaire en micro-éléments. L’organisme pourra donc facilement les absorber. L’intestin grêle est tapissé d’une muqueuse interne avec de nombreux replis ce qui permet aux aliments de passer dans le sang. Les aliments digérés deviennent donc des nutriments. Ce qui ne passe pas dans le sang va se solidifier dans le gros intestin, l’eau disponible est absorbée par l’organisme. Les déchets vont alors dans le rectum.

→ La bouche permet une digestion mécanique.

→ La salive est un liquide sécrété par les glandes salivaires, destiné à humidifier les muqueuses de la bouche et à commencer la digestion des aliments. Elle contient des enzymes digestives tels que l’amylase qui favorise la digestion en dégradant l’amidon (l’enzyme brise les polysaccharides) ou encore le lysozyme qui permet d’éliminer certaines bactéries. La salive possède d'autres fonctions telles que l'élimination des bactéries, le maintien du pH et de la minéralisation de l'émail ou encore la lubrification.

→ L’œsophage par un processus de contraction rythmique, les muscles de œsophage permettent le transport des aliments jusqu’à l’estomac. Cette contraction est le début d’un mouvement péristatique qui va permettre le déplacement des aliments à travers l’appareil digestif.

→ L’estomac à l’âge adulte fait 20 à 25 cm de haut, contient 0,5 l à vide, et peut contenir jusqu’à 4 litres. Il permet d’assurer la digestion par ses fonctions mécaniques (brassage) et chimiques en mélangeant les aliments aux sucs gastriques.

Dans la partie supérieure de l’estomac, les suc gastriques (liquide produit par les glandes de la paroi de l'estomac) sont ajoutés au bol alimentaire. Dans sa partie inférieure, le tout est pétri, finement broyé et mélangé avec les sucs gastriques.

Le pH gastrique est régulé par l'ATPase H+/K+ (pompe qui permet un transport actif d’un soluté au travers de la protéine). Cette pompe se trouve associée à la membrane plasmique des cellules gastriques pariétales et permet le transport d’un proton à l'extérieur en important un ion K+ (respectant l'électroneutralité). La pompe subit un changement conformationnel imposé par l'hydrolyse de l'ATP (Adénosine Triphosphate) et la phosphorylation sur le résidu aspartate ce qui facilite le passage des ions. Cette pompe génère un puissant gradient de concentration de protons : la concentration de H+ est 106 fois plus élevée dans la lumière de l'estomac que dans le cytosol de la cellule. Un environnement très acide est ainsi mis en place dans l'estomac (pH 1,5) ce qui permet le fonctionnement des enzymes gastriques ainsi que l’élimination des micro-organismes pathogènes présents dans la nourriture.

Acidification du contenu stomacal par la pompe H+/K+-ATPase des cellules pariétales

→ L'intestin grêle d'une longueur moyenne de 4,5 mètres, permet de poursuivre la digestion des aliments et d'absorber les nutriments: c’est le lieu de la digestion chimique. Le mouvement péristaltique des aliments est continué dans l’intestin grêle et est assuré par des couches de muscles circulaires et longitudinaux.

L'intestin sécrète le suc intestinal, qui contient les enzymes nécessaires (sécrétées par le foie, le pancréas et la vésicule biliaire) pour transformer par hydrolyse le chyme (nourriture digérée par l'estomac) en chyle ne renfermant que des nutriments. C’est au sein de l’intestin grêle que se produit l’absorption des aliments à travers la paroi intestinale c’est à dire le passage des aliments de la lumière de l'intestin vers le milieu intérieur. Le glucose et les sucres, les acides aminés, les acides gras à courte chaîne et le glycérol, passent alors dans les vaisseaux sanguins. Les acides gras à longue chaîne et les triglycérides passent dans les vaisseaux lymphatiques. L'eau, les sels minéraux et les vitamines peuvent passer dans l'un ou l'autre des vaisseaux.

La présence de replis dans l’intestin grêle permet d’augmenter sa surface de contact avec les nutriments. On peut y observer des valvules conniventes (des plis de la muqueuses), recouvertes de villosités intestinales (des replis du tissu conjonctif intestinal), ainsi que des microvillosités cellulaires (des replis de la membrane plasmique des entérocytes). Ces microvilosités de l’intestin sont composées de molécules asymétriques. Du côté apical (côté qui confronte l’extérieur et les aliments) se trouve un transporteur actif qui peut être primaire ou secondaire. Du côté basal de la cellule, des transporteurs souvent passifs sont présents. Ces transporteurs sont des protéines membranaires qui permettent le passage sélectif d’éléments (tel que le glucose ou encore les acides aminés) à travers la membrane.

Dans le tube digestif...

Le glucose est transporté par les protéines membranaires SGLT-1 actif-secondaire apical et GLUT-2 passif basal

Les peptides/acides aminés par PepT1 actif-secondaire apical

Les acides gras sont endocytés

Le cholestérol est absorbé par endocytose facilité par NPC1L1

L’eau est transférée par aquaporine

Le chlorure (Cl-) par le canal CFTR

Les ions Na+/K+ par pompe Na+/K+-ATPase.

Nous prenons ici pour exemple l’absorption du glucose, des acides aminés et des nucléotides dans l’intestin grêle:

Deux types de transporteurs du glucose présents sur la membrane de la cellule sont associés dans la fonction physiologique du transport de glucose à travers l'épithélium du tube digestif. Du côté apical de la cellule le glucose intestinal est transféré par un transport actif-secondaire à l’intérieur des entérocytes (cellules de l’épithélium). Ce transport est effectué par le symport Na+-glucose (SGLT-1, sodium glucose cotransporter-1) qui utilise le fort gradient transmembranaire de Na+ (mis en place par l'ATPase Na2+/K+) pour faire pénétrer spécifiquement le glucose dans la cellule avec un rapport de un glucose pour un Na+. L'élévation de la concentration intracellulaire en glucose qui en résulte entraîne sa sortie au pôle basal de la cellule. Ce transport passif est effectué par les perméases du glucose (GLUT-1 à GLUT-5, glucose transporter).

Le passage des acides aminés à travers la membrane plasmique de l'entérocyte est régulé par un symport fonctionnant à l'aide du gradient de sodium (Na+) ou de protons (H+). Dû à l'extrême acidité du ventre, le gradient de H+ est très fort dans la première partie de l’intestin grêle permettant le transporteur de di- ou tri-peptides via PepT1. Ce transport actif-secondaire est également impliqué dans le passage des antibiotiques de type beta-lactame.

En ce qui concerne les nucléotides, ils peuvent pénétrer dans les cellules de l’épithélium intestinal grâce à un cotransporteur sodium / nucléoside 1 & 2 (SLC28A1 et SLC28A2), qui possède 13 passages transmembranaires.

SLC28A1 est un transporteur de nucléosides dépendant de Na + et est sélectif pour les nucléosides pyrimidiques et l’adénosine (voir la structure des bases azotées dans l’onglet « introduction » la partie « réplication, transcription et traduction »).

SLC28A2 est un transporteur de nucléosides concentratifs spécifique de la base purine.

→ Le gros intestin est le lieu où se situe la masse aqueuse alimentaire non digérée. Sa paroi extrait les sels et l’eau présente dans la masse non digérée, enfin cette masse va continuer son chemin vers le rectum. Les fibres alimentaires non digérées telles que la cellulose et la lignine peuvent ramollir les selles car elles ont des particularités hygroscopiques (c’est à dire qui attire l’eau). Lorsque ce dernier est plein l’organisme reçoit un signal qui permet aux excréments de passer par l’anus et d’être ainsi éliminés.