Le sucre augmente-il le risque de cancer?

[Nutrimuscle-Conseils]

Total and added sugar intakes, sugar types, and cancer risk: results from the prospective NutriNet-Santé cohort
Charlotte Debras, The American Journal of Clinical Nutrition, 16 September 2020

Background
Excessive sugar intake is now recognized as a key risk factor for obesity, type 2 diabetes, and cardiovascular diseases. In contrast, evidence on the sugar–cancer link is less consistent. Experimental data suggest that sugars could play a role in cancer etiology through obesity but also through inflammatory and oxidative mechanisms and insulin resistance, even in the absence of weight gain.

Objective
The objective was to study the associations between total and added sugar intake and cancer risk (overall, breast, and prostate), taking into account sugar types and sources.

Methods
In total, 101,279 participants aged >18 y (median age, 40.8 y) from the French NutriNet-Santé prospective cohort study (2009–2019) were included (median follow-up time, 5.9 y). Sugar intake was assessed using repeated and validated 24-h dietary records, designed to register participants’ usual consumption for >3500 food and beverage items. Associations between sugar intake and cancer risk were assessed by Cox proportional hazard models adjusted for known risk factors (sociodemographic, anthropometric, lifestyle, medical history, and nutritional factors).

Results
Total sugar intake was associated with higher overall cancer risk (n = 2503 cases; HR for quartile 4 compared with quartile 1: 1.17; 95% CI: 1.00, 1.37; Ptrend = 0.02). Breast cancer risks were increased (n = 783 cases; HRQ4vs.Q1 = 1.51; 95% CI: 1.14, 2.00; Ptrend = 0.0007). Results remained significant when weight gain during follow-up was adjusted for. In addition, significant associations with cancer risk were also observed for added sugars, free sugars, sucrose, sugars from milk-based desserts, dairy products, and sugary drinks (Ptrend ≤ 0.01).

Conclusions
These results suggest that sugars may represent a modifiable risk factor for cancer prevention (breast in particular), contributing to the current debate on the implementation of sugar taxation, marketing regulation, and other sugar-related policies.

[Nutrimuscle-Conseils]

Exploring changes in the human gut microbiota and microbial-derived metabolites in response to diets enriched in simple, refined, or unrefined carbohydrate-containing foods: a post hoc analysis of a randomized clinical trial
Tyler Faits, American Journal of Clinical Nutrition, 16 September 2020

Background
Dietary carbohydrate type may influence cardiometabolic risk through alterations in the gut microbiome and microbial-derived metabolites, but evidence is limited.

Objectives
We explored the relative effects of an isocaloric exchange of dietary simple, refined, and unrefined carbohydrate on gut microbiota composition/function, and selected microbial metabolite concentrations.

Methods
Participants [n = 11; age: 65 ± 8 y; BMI (in kg/m2): 29.8 ± 3.2] were provided with each of 3 diets for 4.5 wk with 2-wk washout, according to a randomized, crossover design. Diets [60% of energy (%E) carbohydrate, 15%E protein, and 25%E fat] differed in type of carbohydrate. Fecal microbial composition, metatranscriptomics, and microbial-derived SCFA and secondary bile acid (SBA) concentrations were assessed at the end of each phase and associated with cardiometabolic risk factors (CMRFs).

Results
Roseburia abundance was higher (11% compared with 5%) and fecal SBA concentrations were lower (lithocolic acid –50% and deoxycholic acid –64%) after consumption of the unrefined carbohydrate diet relative to the simple carbohydrate diet [false discovery rate (FDR): all P < 0.05), whereas Anaerostipes abundance was higher (0.35% compared with 0.12%; FDR: P = 0.04) after the simple carbohydrate diet relative to the refined carbohydrate diet. Metatranscriptomics indicated upregulation of 2 cellular stress genes (FDR: P < 0.1) after the unrefined carbohydrate diet compared with the simple carbohydrate or refined carbohydrate diets. The microbial expression of 3 cellular/oxidative stress and immune response genes was higher (FDR: P < 0.1) after the simple carbohydrate diet relative to the refined carbohydrate diet. No significant diet effect was observed in fecal SCFA concentrations. Independent of diet, we observed 16 associations (all FDR: P < 0.1) of taxon abundance (15 phylum and 1 genera) with serum inflammatory markers and also with fecal SCFA and SBA concentrations.

Conclusions
Consuming an unrefined carbohydrate–rich diet had a modest effect on the gut microbiome and SBAs, resulting in favorable associations with selected CMRFs. Simple carbohydrate– and refined carbohydrate–rich diets have distinctive effects on the gut microbiome, suggesting differential mechanisms mediate their effects on cardiometabolic health.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Explorer les changements dans le microbiote intestinal humain et les métabolites d'origine microbienne en réponse à des régimes enrichis en aliments contenant des glucides simples, raffinés ou non raffinés: une analyse post hoc d'un essai clinique randomisé
Tyler Faits, American Journal of Clinical Nutrition, 16 septembre 2020

Contexte
Le type de glucides alimentaires peut influencer le risque cardiométabolique par des altérations du microbiome intestinal et des métabolites d'origine microbienne, mais les preuves sont limitées.

Objectifs
Nous avons exploré les effets relatifs d'un échange isocalorique de glucides alimentaires simples, raffinés et non raffinés sur la composition / fonction du microbiote intestinal, et des concentrations de métabolites microbiens sélectionnés.

Méthodes
Participants [n = 11; âge: 65 ± 8 ans; IMC (en kg / m2): 29,8 ± 3,2] ont reçu chacun des 3 régimes pendant 4,5 semaines avec lavage de 2 semaines, selon une conception croisée randomisée. Les régimes [60% de glucides énergétiques (% E), 15% de protéines E et 25% de matières grasses E] différaient par le type de glucides. La composition microbienne fécale, la métatranscriptomique et les concentrations de SCFA d'origine microbienne et d'acide biliaire secondaire (SBA) ont été évaluées à la fin de chaque phase et associées aux facteurs de risque cardiométaboliques (CMRF).

Résultats
L'abondance de Roseburia était plus élevée (11% contre 5%) et les concentrations fécales de SBA étaient plus faibles (acide lithocolique - 50% et acide désoxycholique - 64%) après la consommation du régime glucidique non raffiné par rapport au régime glucidique simple [taux de fausses découvertes (FDR ): tous P <0,05), alors que l'abondance d'Anaerostipes était plus élevée (0,35% contre 0,12%; FDR: P = 0,04) après le régime glucidique simple par rapport au régime glucidique raffiné. La métatranscriptomique a indiqué une régulation à la hausse de 2 gènes de stress cellulaire (FDR: P <0,1) après le régime glucidique non raffiné par rapport au régime glucidique simple ou glucidique raffiné. L'expression microbienne de 3 gènes de stress cellulaire / oxydatif et de réponse immunitaire était plus élevée (FDR: P <0,1) après le régime glucidique simple par rapport au régime glucidique raffiné. Aucun effet significatif du régime alimentaire n'a été observé dans les concentrations fécales de SCFA. Indépendamment du régime alimentaire, nous avons observé 16 associations (tous FDR: P <0,1) d'abondance de taxons (15 phylum et 1 genres) avec des marqueurs inflammatoires sériques ainsi qu'avec des concentrations fécales de SCFA et de SBA.

Conclusions
La consommation d'une alimentation riche en glucides non raffinée a eu un effet modeste sur le microbiome intestinal et les SBA, entraînant des associations favorables avec certains CMRF. Les régimes simples et riches en glucides raffinés ont des effets distinctifs sur le microbiome intestinal, ce qui suggère que des mécanismes différentiels interviennent dans leurs effets sur la santé cardiométabolique.

[Nutrimuscle-Conseils]

Anticancer strategy targeting the energy metabolism of tumor cells surviving a low-nutrient acidic microenvironment (R1)
Yuki Maeda Molecular Metabolism Available online 30 September 2020, 101093

Highlights
• Tumor cells experience hypoxia, acidosis and glucose shortage.
• Tumor acidosis promotes metabolic adaptation to glucose shortage.
• ESI-09, a known EAPC inhibitor, is a novel and safe mitochondrial uncoupler.
• ESI-09 kills tumor cells during glucose shortage, even under acidosis conditions.
• ES-09 targets metabolically dormant and chemotherapy-resistant tumor cells.

Objective
Tumor cells experience hypoxia, acidosis, and hypoglycemia. Metabolic adaptation to a glucose shortage is essential to maintain tumor cell survival because of their high glucose requirement. This study aimed to study the hypothesis that acidosis might promote tumor survival during a glucose shortage and if so, to explore a novel drug targeting metabolic vulnerability to glucose shortage.

Methods
Cell survival and bioenergetics metabolism were assessed in lung cancer cell lines. Our in-house small-molecule compounds were screened to identify those that kill cancer cells under low-glucose conditions. Cytotoxicity against non-cancerous cells was also assessed. Tumor growth was evaluated in vivo using a mouse engraft model.

Results
Acidosis limited the cellular consumption of glucose and ATP, causing tumor cells to enter a metabolically dormant but energetically economic state, which promoted tumor cell survival during glucose deficiency. We identified ESI-09, a previously known exchange protein directly activated by cAMP (EAPC) inhibitor, as an anticancer compound that inhibited cancer cells under low-glucose conditions, even when associated with acidosis. Bioenergetic studies showed that independent of EPAC inhibition, ESI-09 was a safer mitochondrial uncoupler than a classical uncoupler and created a futile cycling of mitochondrial respiration leading to decreased ATP production, increased ATP dissipation, and fuel scavenging. Accordingly, ESI-09 exhibited more cytotoxic effects under low-glucose conditions than under normal glucose conditions. ESI-09 was also more effective than actively proliferating cells on quiescent glucose-restricted cells. Cisplatin showed opposite effects. ESI-09 inhibited tumor growth in lung-cancer engraft mice.

Conclusions
This study highlights the acidosis-induced promotion of tumor survival during glucose shortage and demonstrates that ESI-09 is a novel potent anticancer mitochondrial uncoupler that targets a metabolic vulnerability to glucose shortage even when associated with acidosis. The higher cytotoxicity under lower than normal glucose conditions suggests that ESI-09 is safer than conventional chemotherapy, can target the metabolic vulnerability of tumor cells to low-glucose stress, and is applicable to many cancer cell types.

[Nutrimuscle-Conseils]

acidosis-induced promotion of tumor survival during glucose shortage

il faut s'attaquer aux 2 ce qui n'est pas simple

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Stratégie anticancéreuse ciblant le métabolisme énergétique des cellules tumorales survivant à un microenvironnement acide pauvre en nutriments (R1)
Yuki Maeda Molecular Metabolism Disponible en ligne le 30 septembre 2020, 101093

Points forts
• Les cellules tumorales souffrent d'hypoxie, d'acidose et de pénurie de glucose.
• L'acidose tumorale favorise l'adaptation métabolique à la pénurie de glucose.
• ESI-09, un inhibiteur connu de l'EAPC, est un découpleur mitochondrial novateur et sûr.
• ESI-09 tue les cellules tumorales en cas de manque de glucose, même dans des conditions d'acidose.
• ES-09 cible les cellules tumorales métaboliquement dormantes et résistantes à la chimiothérapie.

Objectif
Les cellules tumorales souffrent d'hypoxie, d'acidose et d'hypoglycémie. L'adaptation métabolique à une pénurie de glucose est essentielle pour maintenir la survie des cellules tumorales en raison de leurs besoins élevés en glucose. Cette étude visait à étudier l'hypothèse selon laquelle l'acidose pourrait favoriser la survie de la tumeur lors d'une pénurie de glucose et, le cas échéant, à explorer un nouveau médicament ciblant la vulnérabilité métabolique à la pénurie de glucose.

Méthodes
La survie cellulaire et le métabolisme bioénergétique ont été évalués dans des lignées cellulaires de cancer du poumon. Nos composés internes à petites molécules ont été criblés pour identifier ceux qui tuent les cellules cancéreuses dans des conditions de faible taux de glucose. La cytotoxicité contre les cellules non cancéreuses a également été évaluée. La croissance tumorale a été évaluée in vivo en utilisant un modèle de greffe de souris.

Résultats
L'acidose limitait la consommation cellulaire de glucose et d'ATP, faisant entrer les cellules tumorales dans un état métaboliquement dormant mais énergétiquement économique, ce qui favorisait la survie des cellules tumorales pendant une carence en glucose. Nous avons identifié ESI-09, une protéine d'échange précédemment connue directement activée par l'inhibiteur de l'AMPc (EAPC), comme un composé anticancéreux qui inhibait les cellules cancéreuses dans des conditions de faible taux de glucose, même lorsqu'il est associé à une acidose. Des études bioénergétiques ont montré qu'indépendamment de l'inhibition de l'EPAC, ESI-09 était un découpleur mitochondrial plus sûr qu'un découpleur classique et créait un cycle futile de respiration mitochondriale conduisant à une diminution de la production d'ATP, une augmentation de la dissipation de l'ATP et un piégeage de carburant. En conséquence, ESI-09 a présenté plus d'effets cytotoxiques dans des conditions de faible taux de glucose que dans des conditions normales de glucose. ESI-09 était également plus efficace que les cellules en prolifération active sur des cellules quiescentes restreintes au glucose. Le cisplatine a montré des effets opposés. ESI-09 a inhibé la croissance tumorale chez les souris greffées du cancer du poumon.

Conclusions
Cette étude met en évidence la promotion induite par l'acidose de la survie de la tumeur pendant une pénurie de glucose et démontre que l'ESI-09 est un nouveau découpleur mitochondrial anticancéreux puissant qui cible une vulnérabilité métabolique à la pénurie de glucose, même lorsqu'il est associé à l'acidose. La cytotoxicité plus élevée dans des conditions de glucose inférieures à la normale suggère que ESI-09 est plus sûr que la chimiothérapie conventionnelle, peut cibler la vulnérabilité métabolique des cellules tumorales au stress à faible taux de glucose et est applicable à de nombreux types de cellules cancéreuses.