Pourquoi sommes-nous si nombreux à grossir ? la réponse semble évidente. « La cause fondamentale de l’obésité et du surpoids, affirme l’Organisation mondiale de la santé, est un déséquilibre énergétique entre les calories consommées et les calories dépensées. » En clair, soit nous mangeons trop, soit nous sommes trop sédentaires, soit les deux. Dans cette logique, tout excès de calories, qu’elles proviennent de protéines, de glucides ou de lipides (les trois principaux composants, ou « macronutriments », de l’alimentation), entraîne inévitablement des kilos en trop. La solution est donc également évidente : manger moins, faire plus d’exercice.
La raison de remettre en question cette pensée conventionnelle est tout aussi évidente. La prescription manger moins/ bouger plus a été largement diffusée depuis 40 ans, et pourtant la prévalence de l’obésité, ou l’accumulation de quantités malsaines de graisse corporelle, a grimpé à des niveaux sans précédent. Aujourd’hui, plus d’un tiers des Américains sont considérés comme obèses, soit plus du double de la proportion d’il y a 40 ans. Dans le monde entier, plus d’un demi-milliard de personnes sont désormais obèses.
En plus de grossir, nous développons également davantage de troubles métaboliques, comme le diabète de type 2, qui est marqué par des anomalies hormonales dans le traitement et le stockage des nutriments et qui est beaucoup plus fréquent chez les personnes obèses que chez les personnes maigres.
La dissonance d’un problème qui ne cesse de s’aggraver malgré une solution apparemment bien acceptée suggère deux possibilités. Une, notre compréhension des raisons pour lesquelles les gens grossissent est correcte, mais ceux qui sont obèses – pour des raisons génétiques, environnementales ou comportementales – ne peuvent ou ne veulent pas se guérir. Deux, notre compréhension est erronée et, par conséquent, les conseils omniprésents sur la façon d’améliorer les choses le sont aussi.
Si la deuxième option est vraie, alors peut-être que ce qui nous fait grossir n’est pas un déséquilibre énergétique mais quelque chose de plus proche d’un défaut hormonal, une idée adoptée par les chercheurs européens avant la Seconde Guerre mondiale. Si tel est le cas, le principal suspect ou déclencheur environnemental de ce défaut serait la quantité et la qualité des glucides que nous consommons. Dans ce scénario, une erreur fondamentale que nous avons commise dans notre réflexion sur l’obésité est de supposer que le contenu énergétique des aliments – qu’il s’agisse d’avocat, de steak, de pain ou de soda – est ce qui les fait grossir, et non les effets que ces aliments, les glucides en particulier, ont sur les hormones qui régulent l’accumulation de graisse.
Vu la fréquence à laquelle les chercheurs font référence à l’obésité comme à un trouble de la balance énergétique, on pourrait supposer que ce concept a été rigoureusement testé il y a des décennies. Mais un véritable examen scientifique n’a jamais eu lieu. Les expériences étaient trop difficiles, voire trop coûteuses, pour être réalisées correctement. Et les chercheurs pensaient généralement que la réponse était évidente – nous mangeons trop – et que les expériences n’en valaient donc pas la peine. En conséquence, le fondement scientifique du problème de santé le plus critique de notre ère – les taux croissants d’obésité et de diabète et leurs complications – reste très largement une question ouverte.
Après une décennie d’étude de la science et de son histoire, je suis convaincu que des progrès significatifs contre l’obésité ne seront réalisés que si nous repensons et testons rigoureusement notre compréhension de sa cause. L’année dernière, avec Peter Attia, ancien chirurgien et chercheur en cancérologie, j’ai cofondé une organisation à but non lucratif, la Nutrition Science Initiative (NuSI), afin de remédier à ce manque de preuves définitives. Avec le soutien de la Laura and John Arnold Foundation de Houston (Texas), nous avons recruté des scientifiques indépendants pour concevoir et réaliser les expériences qui permettront de tester méticuleusement les hypothèses concurrentes de l’obésité (et par extension, de la prise de poids). La Fondation Arnold s’est engagée à financer jusqu’à 60 % du budget de recherche actuel de NuSI et trois années de dépenses de fonctionnement, pour un total de 40 millions de dollars. Les enquêteurs suivront les preuves là où elles mènent. Si tout se passe comme prévu, nous pourrions avoir des preuves sans ambiguïté sur la cause biologique de l’obésité dans les six prochaines années.
L’hypothèse hormonale
Pour comprendre ce qui rend l’hypothèse hormonale de l’obésité si intrigante, il est utile de saisir où l’hypothèse de l’équilibre énergétique échoue. L’idée que l’obésité est causée par la consommation de plus de calories que nous en dépensons est censée découler de la première loi de la thermodynamique, qui stipule simplement que l’énergie ne peut être ni créée ni détruite. Appliquée à la biologie, cette loi signifie que l’énergie consommée par un organisme doit être convertie en une forme utile (métabolisée), excrétée ou stockée. Ainsi, si nous absorbons plus de calories que nous n’en dépensons ou n’en excrétons, l’excédent doit être stocké, ce qui signifie que nous devenons plus gros et plus lourds. Jusqu’ici, c’est évident. Mais cette loi ne nous dit pas pourquoi nous absorbons plus de calories que nous n’en dépensons, ni pourquoi l’excédent est stocké sous forme de graisse. Et c’est à ces questions du « pourquoi » qu’il faut répondre.
Spécifiquement, pourquoi les cellules graisseuses accumulent-elles des molécules de graisse en excès ? C’est une question biologique, pas une question de physique. Pourquoi ces molécules de graisse ne sont-elles pas plutôt métabolisées pour générer de l’énergie ou de la chaleur ? Et pourquoi les adipocytes absorbent-ils un excès de graisse dans certaines zones du corps mais pas dans d’autres ? Dire qu’elles le font parce qu’un excès de calories est consommé n’est pas une réponse significative.
Répondre à ces questions conduit à considérer le rôle que les hormones – l’insuline, en particulier – jouent dans la stimulation de l’accumulation de graisse dans différentes cellules. L’insuline est sécrétée en réponse à un type de glucide appelé glucose. Lorsque la quantité de glucose augmente dans le sang, comme c’est le cas après un repas riche en glucides, le pancréas sécrète davantage d’insuline, ce qui empêche la glycémie de devenir dangereusement élevée. L’insuline demande aux muscles, aux organes et même aux cellules graisseuses d’absorber le glucose et de l’utiliser comme carburant. Elle indique également aux cellules adipeuses de stocker les graisses, y compris celles du repas, pour une utilisation ultérieure. Tant que le taux d’insuline reste élevé, les cellules graisseuses conservent les graisses, et les autres cellules brûlent de préférence le glucose (et non les graisses) pour obtenir de l’énergie.
Les principales sources alimentaires de glucose sont les amidons, les céréales et les sucres. (En l’absence de glucides, le foie synthétise le glucose à partir des protéines). Plus les glucides sont facilement digestibles, plus l’augmentation de la glycémie est importante et rapide. (Les fibres et les graisses contenues dans les aliments ralentissent le processus.) Ainsi, un régime riche en céréales et en amidons raffinés entraînera une plus grande sécrétion d’insuline qu’un régime qui ne l’est pas. Les sucres – tels que le saccharose et le sirop de maïs à haute teneur en fructose – peuvent jouer un rôle clé car ils contiennent également des quantités importantes d’un glucide appelé fructose, qui est métabolisé principalement par les cellules du foie. Bien qu’elles ne soient pas définitives, les recherches suggèrent que des quantités élevées de fructose pourraient être une cause importante de « résistance à l’insuline ». Lorsque les cellules sont résistantes à l’insuline, il faut davantage d’insuline pour contrôler la glycémie. Le résultat, selon l’hypothèse hormonale, est une proportion toujours plus grande de la journée où l’insuline dans le sang est élevée, ce qui entraîne l’accumulation des graisses dans les cellules adipeuses au lieu de les utiliser pour alimenter l’organisme. Il suffit de 10 ou 20 calories stockées sous forme d’excès de graisse chaque jour pour conduire, au fil des décennies, à l’obésité.
L’hypothèse hormonale suggère que la seule façon d’empêcher cette spirale descendante de se produire, et de l’inverser lorsqu’elle se produit, est d’éviter les sucres et les glucides qui agissent pour augmenter les niveaux d’insuline. L’organisme puisera alors naturellement dans ses réserves de graisses pour les brûler comme carburant. Le passage de la combustion des glucides à la combustion des graisses, selon la logique, peut se produire même si le nombre total de calories consommées reste inchangé. Les cellules brûlent les graisses parce que les hormones leur disent effectivement de le faire ; la dépense énergétique du corps augmente en conséquence. Pour perdre l’excès de graisse corporelle, selon ce point de vue, les glucides doivent être limités et remplacés, idéalement par des graisses, qui ne stimulent pas la sécrétion d’insuline.
Cette hypothèse alternative de l’obésité implique que les épidémies mondiales actuelles d’obésité et de diabète de type 2 (qui découle en grande partie de la résistance à l’insuline) sont en grande partie motivées par les céréales et les sucres de notre alimentation. Elle implique également que la première étape pour résoudre ces crises consiste à éviter les sucres et à limiter la consommation de légumes féculents et de céréales, sans se préoccuper de la quantité de nourriture et d’exercice physique que nous consommons.
Histoire oubliée
La sagesse conventionnelle n’a pas toujours favorisé l’hypothèse du déséquilibre énergétique qui prévaut aujourd’hui. Jusqu’à la Seconde Guerre mondiale, les principales autorités en matière d’obésité (et de la plupart des disciplines médicales) travaillaient en Europe et avaient conclu que l’obésité était, comme tout autre trouble de la croissance, causée par un défaut hormonal et réglementaire. Quelque chose n’allait pas, pensaient-ils, avec les hormones et les enzymes qui influencent le stockage des graisses dans les cellules adipeuses.
Gustav von Bergmann, un interniste allemand, a développé l’hypothèse originale il y a plus d’un siècle. (Aujourd’hui, la plus haute distinction décernée par la Société allemande de médecine interne est la médaille Gustav von Bergmann). Bergmann a évoqué le terme « lipophilie » – amour de la graisse – pour décrire l’affinité de différents tissus corporels pour l’accumulation de graisse. Tout comme nous faisons pousser des cheveux à certains endroits et pas à d’autres, nous stockons la graisse à certains endroits et pas à d’autres, et cette « tendance lipophile », supposait-il, doit être régulée par des facteurs physiologiques.
Le concept de lipophilie a disparu après la Seconde Guerre mondiale avec le remplacement de l’allemand par l’anglais comme lingua franca scientifique. Pendant ce temps, les technologies nécessaires pour comprendre la régulation de l’accumulation de graisse dans les cellules adipeuses et donc la base biologique de l’obésité – en particulier, les techniques pour mesurer avec précision les acides gras et les niveaux d’hormones dans le sang – n’ont pas été inventées avant la fin des années 1950.
Au milieu des années 1960, il était clair que l’insuline était la principale hormone régulant l’accumulation de graisse, mais à ce moment-là, l’obésité était effectivement considérée comme un trouble de l’alimentation à traiter en incitant ou en contraignant les sujets obèses à manger moins de calories. Lorsque des études ont établi un lien entre la quantité de cholestérol dans le sang et le risque de maladie cardiaque et que les nutritionnistes ont ciblé les graisses saturées comme principal mal alimentaire, les autorités ont commencé à recommander des régimes pauvres en graisses et riches en glucides. L’idée que les glucides puissent causer l’obésité (ou le diabète ou les maladies cardiaques) a été balayée.
Pour autant, quelques médecins en activité ont adhéré à l’hypothèse glucides/insuline et ont écrit des livres de régime affirmant que les personnes obèses pouvaient perdre du poids en mangeant autant qu’elles le voulaient, tant qu’elles évitaient les glucides. Comme les experts les plus influents croyaient que les gens devenaient gros au départ précisément parce qu’ils mangeaient autant qu’ils le voulaient, ces livres de régime ont été perçus comme des escroqueries. Le plus célèbre de ces auteurs, Robert C. Atkins, n’a pas aidé la cause en soutenant que les graisses saturées pouvaient être consommées pour le plus grand plaisir du cœur – homard Newburg, double cheeseburgers – tant que les glucides étaient évités – une suggestion que beaucoup considéraient comme équivalente à une faute médicale.
Expériences rigoureuses
Au cours des 20 dernières années, des preuves significatives se sont accumulées pour suggérer que ces médecins de régime avaient peut-être raison, que l’hypothèse hormonale est une explication viable des raisons pour lesquelles nous grossissons et que la résistance à l’insuline, entraînée peut-être par les sucres du régime alimentaire, est un défaut fondamental non seulement dans le diabète de type 2, mais aussi dans les maladies cardiaques et même le cancer. D’où l’importance cruciale de tester rigoureusement le rôle des glucides et de l’insuline. L’objectif ultime étant d’identifier les déclencheurs environnementaux de l’obésité, les expériences devraient, idéalement, viser à élucider les processus qui conduisent à l’accumulation d’un excès de graisse. Mais l’obésité peut prendre des décennies à se développer, de sorte que les gains de graisse d’un mois à l’autre peuvent être trop faibles pour être détectés. Ainsi, la première étape que franchiront les chercheurs financés par la NuSI sera de tester les hypothèses concurrentes sur la perte de poids, qui peut survenir relativement rapidement. Ces premiers résultats permettront ensuite de déterminer quelles expériences futures sont nécessaires pour clarifier davantage les mécanismes en jeu et laquelle de ces hypothèses est correcte.
Une première expérience clé sera menée conjointement par des chercheurs de l’Université Columbia, des National Institutes of Health, du Florida Hospital-Sanford-Burnham Translational Research Institute à Orlando et du Pennington Biomedical Research Center à Baton Rouge, La. Dans cette étude pilote, 16 participants en surpoids et obèses seront hébergés tout au long de l’expérience dans des installations de recherche afin de garantir des évaluations précises de la consommation de calories et de la dépense énergétique. Au cours de la première étape, les participants seront soumis à un régime alimentaire similaire à celui de l’Américain moyen – 50 % de glucides (15 % de sucre), 35 % de lipides et 15 % de protéines. Les chercheurs manipuleront soigneusement les calories consommées jusqu’à ce qu’il soit clair que les participants ne gagnent ni ne perdent de la graisse. En d’autres termes, les calories qu’ils absorbent doivent correspondre aux calories qu’ils dépensent, mesurées dans un appareil appelé chambre métabolique. Pour la deuxième étape, les sujets seront nourris avec un régime comportant exactement le même nombre de calories qu’ils consommaient – réparties sur le même nombre de repas et de collations – mais la composition changera radicalement.
La teneur totale en glucides du nouveau régime sera excessivement faible – de l’ordre de 5 %, ce qui se traduit uniquement par les glucides présents naturellement dans la viande, le poisson, la volaille, les œufs, le fromage, la graisse animale et l’huile végétale, ainsi que des portions de légumes à feuilles vertes. La teneur en protéines de ce régime correspondra à celle du régime initial des sujets, soit 15 % des calories. Le reste, soit 80 % des calories, sera constitué de graisses provenant de ces sources alimentaires réelles. L’idée n’est pas de tester si ce régime est sain ou durable tout au long de la vie, mais de l’utiliser pour réduire le plus possible les niveaux d’insuline dans le temps le plus court.
Les expériences scientifiques significatives mettent idéalement en place une situation dans laquelle des hypothèses concurrentes font des prédictions différentes sur ce qui va se passer. Dans le cas présent, si l’accumulation de graisse est principalement due à un déséquilibre énergétique, ces sujets ne devraient ni perdre ni gagner du poids car ils mangeront exactement autant de calories qu’ils en dépensent. Un tel résultat confirmerait la sagesse conventionnelle, à savoir qu’une calorie est une calorie, qu’elle provienne d’une graisse, d’un glucide ou d’une protéine. Si, d’autre part, la composition en macronutriments affecte l’accumulation de graisse, alors ces sujets devraient perdre à la fois du poids et de la graisse sur le régime restreint en glucides et leur dépense énergétique devrait augmenter, soutenant l’idée qu’une calorie de glucides fait plus grossir qu’une calorie de protéines ou de graisse, vraisemblablement à cause de l’effet sur l’insuline.
Un inconvénient de cette approche scientifique rigoureuse est qu’elle ne peut pas être précipitée sans faire des compromis inacceptables. Même cette étude pilote prendra la majeure partie d’une année. Les essais de suivi plus ambitieux prendront probablement encore trois ans. Au fur et à mesure que nous collectons des fonds, nous espérons soutenir davantage de tests – y compris un examen plus approfondi du rôle que des sucres et macronutriments particuliers ont sur d’autres troubles, tels que le diabète, le cancer et les troubles neurologiques. Aucune de ces expériences ne sera facile, mais elles sont réalisables.
Un objectif ultime est d’assurer au grand public que tous les conseils diététiques qu’il reçoit – pour la perte de poids, la santé globale et la prévention de l’obésité – sont basés sur une science rigoureuse, et non sur des idées préconçues ou un consensus aveugle. L’obésité et le diabète de type 2 ne sont pas seulement un lourd fardeau pour les personnes qui en souffrent, mais ils accablent notre système de santé et probablement aussi notre économie. Nous avons désespérément besoin du type de preuves sans ambiguïté que les expériences NuSi sont conçues pour générer si nous voulons combattre et prévenir ces troubles.