ARTICLE
Les caroténoïdes représentent un ensemble
de pigments naturels très répandus dans la nature : ils
se trouvent dans les végétaux, les algues, les bactéries
et les champignons. Le terme caroténoïde recouvre deux classes
de composés voisins : d'une part les carotènes, hydrocarbures
insaturés, et d'autre part leurs dérivés oxygénés,
les xanthophylles. Plus de 600 caroténoïdes ont été
isolés à partir de produits naturels mais seulement une
vingtaine est détectable dans les tissus ou le sérum humain.
Ces molécules ont d'abord suscité l'intérêt
grâce à leurs propriétés provitamine A et anti-oxydantes.
Ces dernières, mises en évidence au cours d'études
épidémiologiques, suggèrent un effet protecteur contre
certaines pathologies cancéreuses et cardiovasculaires. L'effet
antiradicalaire des caroténoïdes protégeant les LDL
de la peroxydation a été l'objet de nombreuses recherches.
Mais les caroténoïdes possèdent d'autres activités
plus récemment montrées telles que la photoprotection, la
régulation des communications intercellulaires, l'immunomodulation.
Toutes ces propriétés sont l'objet d'une recherche intense.
Les diverses activités des caroténoïdes ne sont pas
identiques d'une molécule à l'autre, d'où l'importance
de pouvoir disposer de techniques fiables de séparation et de dosages
de ces molécules.
Au niveau industriel, ces produits sont couramment utilisés
comme additifs, et de nombreux travaux concernent leur synthèse,
leur caractérisation, leur purification et leur toxicité.
Dans la première partie de cette revue générale,
nous nous proposons de donner la structure et la nomenclature des principaux
caroténoïdes retrouvés dans le plasma humain, de rapporter
leurs mécanismes d'absorption, leur métabolisme, leurs modes
d'action. Dans une deuxième partie, nous nous intéresserons
à leur rôle éventuellement protecteur en pathologie,
leur toxicité et aux études de supplémentation.
Structure,
nomenclature, propriétés physicochimiques
Structure chimique et nomenclature
Les caroténoïdes dérivent chimiquement
d'une structure de base formée par l'enchaînement linéaire
de huit unités isopréniques, associées en deux groupes
de quatre unités (géranylgéranyl) tête-bèche.
Cette structure de base, linéaire (C40H56)
avec de nombreuses doubles liaisons conjuguées, est le lycopène
(figure 1) et tous les
autres caroténoïdes en dérivent par cyclisation, déshydrogénation
et oxydation.
La nomenclature [1] fait appel :
pour les carotènes : au terme carotène
précédé de deux lettres grecques identifiant les
types de cycles (définis par la position de la double liaison),
présents au deux extrêmités de la molécule
(figure 2) ;
pour les xanthophylles : à la numérotation
par préfixe ou suffixe des fonctions oxygénées accompagnées
du numéro du carbone porteur de la fonction, conformément
à la nomenclature de chimie organique et à la numérotation
des carbones illustrée dans la figure
3.
Les dérivés de caroténoïdes,
à moins de 40 carbones, s'appellent apocaroténoïdes
quand les carbones manquants appartiennent aux extrêmités
de la molécule, ou norcaroténoïdes quand les carbones
manquants sont au centre de la molécule.
Stéréochimie
D'un point de vue théorique, chaque double liaison
de la chaîne carbonée peut donner lieu à un isomère
: configuration trans (ou E) lorsque les substituants sont de part
et d'autre de la double liaison, dans ce cas, la molécule est globalement
linéaire, ou configuration cis (ou Z) lorsqu'ils sont du
même côté ; cette configuration entraîne de fortes
contraintes stériques et donc une certaine instabilité.
Les caroténoïdes sont essentiellement sous forme trans
et, pour le b-carotène, par exemple, seules les formes cis
sur les carbones 9, 13 et 15 sont suffisamment stables pour être
mises en évidence de manière courante (figure
4).
Les caroténoïdes comportent aussi un carbone
asymétrique (R ou S) au niveau du cycle. Conformément à
la nomenclature officielle, la configuration est définie par la
priorité décroissante des quatre substituants du carbone
asymétrique. Cette priorité est basée sur la masse
moléculaire des substituants. En regardant le carbone asymétique
de manière à ce que le substituant de plus faible priorité
soit en arrière, si le cercle formé par les trois substituants
en ordre décroissant est dans le sens des aiguilles d'une montre,
la configuration est de type R. Le sens inverse des aiguilles d'une montre
correspond à la configuration S.
Propriétés physicochimiques
La très forte hydrophobicité de ces molécules
conditionne leur répartition dans l'environnement cellulaire :
les caroténoïdes sont associés aux bicouches lipidiques
membranaires et sont transportés dans l'organisme par les lipoprotéines.
Cette association aux structures lipidiques peut être étudiée
dans les modèles de liposomes à base de phospholipides.
Elle est modulée par :
la configuration cis ou trans : la
configuration trans (molécule linéaire) est la plus
favorable pour l'insertion dans la partie lipidique des liposomes ;
la présence de groupes hydroxyles : plus
hydrosolubles, ceux-ci entraînent des interactions avec les têtes
polaires des phospholipides et un déplacement du cycle du caroténoïde
vers la zone hydrophile de la membrane. Ainsi, la zéaxanthine,
avec ses deux cycles, a été comparée à un
rivet moléculaire traversant la membrane pour augmenter sa rigidité
et sa résistance [2].
Ces variations de propriétés physicochimiques
permettent d'expliquer des différences d'absorption au niveau intestinal
(exemple du b-carotène et de ses isomères), de répartition
tissulaire (lutéine et zéaxanthine au niveau de la rétine)
ou de réactivité vis-à-vis des radicaux libres par
exemple.
Rappelons aussi que les caroténoïdes, en raison
de leur configuration, sont sensibles à la lumière et à
la chaleur ; cela est particulièrement vrai pour le lycopène.
Méthodes d'analyse
La forte hydrophobicité des caroténoïdes
permet de les extraire d'un milieu biologique (sérum ou tissu)
par un solvant comme l'hexane. Leur analyse globale peut alors se faire
par une mesure spectrophotométrique directe à 450 nm. Les
techniques modernes font appel à des séparations en chromatographie
liquide de partage sur phase inverse, avec une détection à
une ou plusieurs longueurs d'onde. Les techniques les plus récentes
permettent la mesure sur un même échantillon, en une seule
injection des vitamines A, E et d'une quinzaine de caroténoïdes
[3] avec une variation de la reproductibilité inférieure
à 10 % pour chaque analyte. La difficulté principale réside
dans l'absence de standards commerciaux de bonne qualité. Les méthodes
d'analyse seront traitées de manière détaillée
dans une autre publication.
Apports
alimentaires
Il n'y a à l'heure actuelle pas de valeurs officielles
recommandées pour les apports journaliers en caroténoïdes.
La consommation de fruits et de légumes est la source
principale pour l'homme mais, depuis quelques années, certains
suppléments vitaminiques contenant des quantités importantes
de ces composés sont disponibles, ceux-ci ne sont consommés
en France que par une minorité de personnes (beaucoup plus dans
les pays du Nord de l'Europe). L'estimation de la quantité de caroténoïdes
effectivement consommés par un individu peut être faite de
façon directe ou indirecte :
L'estimation directe est une technique de double
portion. Pour chaque aliment consommé, l'équivalent est
collecté et le total de la journée analysé pour son
contenu en caroténoïdes. Évidemment cette technique
ne peut s'appliquer qu'à très petite échelle (peu
d'individus, peu de jours).
La mesure indirecte est basée sur une enquête
alimentaire (questionnaire sur la fréquence de consommation et
la quantité consommée d'une liste d'aliments). À
partir des quantités d'aliments déclarées, les quantités
de caroténoïdes consommées sont calculées à
l'aide de tables de composition alimentaire. Cependant, cette estimation
comporte différentes sources d'erreurs. Soit des erreurs dans l'estimation
de la consommation des aliments : les questionnaires alimentaires peuvent
être incomplets, les portions mésestimées, des aliments
mal identifiés. Soit des erreurs dans la transformation aliment-nutriments.
Celles-ci sont liées à la qualité des tables de composition
alimentaire.
Les tables de composition alimentaire contiennent, seulement
depuis peu, des valeurs pour les caroténoïdes. Auparavant,
si ces valeurs étaient données, elles étaient exprimées
et souvent même incluses dans les valeurs de vitamine A (équivalent
rétinol). En tenant compte de la biodisponibilité du b-carotène
et de l'efficacité de sa conversion en vitamine A, on retient un
coefficient d'équivalence de 6 pour le b-carotène (6 mg
de b-carotène = 1 mg de vitamine A) et de 12 pour les autres caroténoïdes
provitaminiques A.
Beaucoup de tables alimentaires ont été obtenues
avec des méthodes d'analyse obsolètes et n'ont pas été
remises à jour. Plus récemment, avec l'amélioration
des techniques de CLHP, de nouvelles tables ont été publiées
avec des valeurs pour les différents caroténoïdes pour
chaque fruit et légume [4]. Malgré une nette amélioration
des mesures des teneurs en caroténoïdes, le problème
de l'exactitude des données n'est pas résolu : par exemple
les fruits et légumes peuvent contenir des quantités de
caroténoïdes très variables en fonction de la saison,
du lieu et des pratiques de culture.
À côté de l'inexactitude de la quantification
de la consommation, l'absorption des caroténoïdes dans le
tube digestif est dépendante de différents facteurs partiellement
connus ; il en résulte que les coefficients de corrélation
entre consommation estimée et concentrations de caroténoïdes
dans le plasma ou le sérum ne dépassent pas en général
0,3 [5].
Absorption
intestinale
Plus de 50 caroténoïdes sont présents
dans notre alimentation et sont susceptibles d'être dégradés
dans l'estomac et dans l'intestin ou d'être absorbés, métabolisés
et utilisés par l'organisme [6].
L'absorption et le métabolisme des caroténoïdes
sont encore incomplètement élucidés et il existe
une grande variabilité interespèces. Chez l'homme et les
primates, le b-carotène et les caroténoïdes provitamine
A sont absorbés sans être préalablement dégradés,
pour être ensuite partiellement transformés dans l'épithélium
intestinal et transportés vers différents tissus. L'absorption
de caroténoïdes à activité provitamine A est
actuellement la mieux documentée et les modèles d'animaux
les plus intéressants pour leurs études semblent être
le furet, le veau préruminant, la gerbille [7-9]. Aucun de ces
modèles n'est cependant complètement satisfaisant. De rares
études faisant appel à des marqueurs isotopiques ont été
effectuées chez l'homme pour évaluer la biotransformation,
le pool corporel et la distribution du b-carotène [10].
Étapes de l'absorption et
facteurs limitants
Les caroténoïdes ont une dynamique d'absorption,
une distribution et un métabolisme qui diffèrent en fonction
de leurs particularités structurales, de leurs propriétés
physiques et des interactions entre eux. Les connaissances actuelles proviennent
essentiellement d'études portant sur le b-carotène [11].
Les connaissances sont très parcellaires en ce qui concerne les
autres caroténoïdes, notamment le lycopène, la lutéine,
la zéaxanthine et la canthaxanthine [12-14].
* Disponibilité à
partir des sources alimentaires. De nombreux facteurs influencent
la libération initiale des caroténoïdes de la matrice
alimentaire et leur solubilisation dans les gouttelettes lipidiques au
niveau de l'estomac et du duodénum [15, 16]. Les caroténoïdes
sont en effet étroitement liés aux macromolécules
dans la plupart des aliments (chloroplastes et chromoplastes des végétaux).
La cuisson de ceux-ci peut améliorer la biodisponibilité
des caroténoïdes, notamment du lycopène, en favorisant
la dissociation des complexes protéines-caroténoïdes
ou la dissolution ou dispersion d'agrégats cristallins de caroténoïdes
[17]. La taille des particules alimentaires après la mastication,
le brassage stomacal, l'efficacité des enzymes digestives ont une
influence sur la biodisponibilité des caroténoïdes.
La qualité de la matrice alimentaire est donc déterminante
dans leur libération.
* Solubilisation micellaire.
La quantité et le type d'alimentation influent sur la solubilisation
micellaire des caroténoïdes en conditionnant la sécrétion
biliaire. En déclenchant cette sécrétion, un apport
alimentaire riche en lipides va favoriser l'absorption des caroténoïdes.
La première phase est la dissolution des caroténoïdes
dans les gouttelettes lipidiques au niveau stomacal puis duodénal
où, sous l'action conjointe de la lipase pancréatique et
des sels biliaires, vont se former des vésicules lipidiques multilamellaires
[18]. Les caroténoïdes sont ensuite inclus, avec les autres
composants lipidiques, dans les micelles mixtes qui sont les structures
indispensables pour que l'absorption par l'entérocyte puisse s'effectuer.
La capacité des micelles mixtes à incorporer les caroténoïdes
varie en fonction de leur structure et de la composition lipidique des
micelles, notamment en acide gras polyinsaturés [11, 19]. Chez
l'homme, la capacité micellaire d'incorporation des caroténoïdes
semble n'être un facteur limitant qu'en cas d'ingestion de fortes
doses (supérieures à 20 mg). Cependant, toutes les situations
pathologiques au cours desquelles il existe un trouble de la solubilisation
micellaire : malabsorption lipidique, atteinte bilio-pancréatique,
atteinte hépatique, sont associées à une malabsorption
des caroténoïdes.
* Absorption par la muqueuse
intestinale. L'absorption des caroténoïdes
par les cellules de la muqueuse duodénale s'effectue par un mécanisme
de diffusion passive déterminée par un gradient de concentration
entre la micelle et la membrane entérocytaire. Les caroténoïdes
étant fortement hydrophobes, un contact étroit entre micelle
et membrane est probablement nécessaire [11]. Certains facteurs
comme les fibres alimentaires solubles peuvent altérer l'absorption
en modifiant ce contact. À charge importante en b-carotène,
le mécanisme d'absorption peut être saturé du fait
de l'accroissement de la concentration intracellulaire. Le pH intestinal
peut aussi affecter leur absorption en modifiant la charge de surface
des particules micellaires et des membranes entérocytaires côté
luminal [20], une baisse du pH se traduisant par une moindre résistance
à la diffusion. Il faut quand même noter que 50 à
80 % des caroténoïdes de l'alimentation ne sont pas absorbés
et éliminés dans les fécès. L'homme semble
absorber les caroténoïdes de manière non spécifique,
ce qui est un argument de plus en faveur d'une diffusion passive. D'autres
espèces comme le poulet semblent posséder un mécanisme
régulateur de l'absorption avec une sélectivité pour
les xantophylles et des niveaux d'absorption différenciés
[19].
* Translocation intracellulaire.
Le mécanisme de translocation intracellulaire des caroténoïdes
est encore inconnu. Il a été suggéré que la
FABP (fatty acid binding protein), protéine de transfert
des acides gras, pourrait effectuer également le transfert des
caroténoïdes depuis la membrane jusqu'aux organites intracellulaires,
notamment l'appareil de Golgi site d'assemblage des chylomicrons ; cela
n'a cependant jamais été confirmé.
Les caroténoïdes et leurs métabolites
les moins polaires sont incorporés dans les chylomicrons. Après
sécrétion dans l'espace intracellulaire, ceux-ci passent
dans les lymphatiques pour rejoindre la circulation générale.
Évaluation quantitative de
l'absorption
et compétition avec d'autres molécules
Les études quantitatives de l'absorption des caroténoïdes
sont délicates et il existe peu de moyens fiables de l'aborder.
Les estimations quantitatives de l'absorption chez l'homme sont peu nombreuses
et montrent, selon les approches, des différences importantes.
Selon les travaux, les valeurs d'absorption rapportées pour le
b-carotène vont de 9 à 17 % des ingesta avec des extrêmes
allant jusqu'à 52 % [19]. Dans un travail récent sur l'absorption
d'une dose unique de b-carotène, basé sur la quantification
des esters du rétinol et du b-carotène au niveau des chylomicrons,
Van Vliet [19] estime à 11 % le taux d'absorption de la dose administrée.
Un fait remarquable est l'extrême variabilité du taux d'absorption
d'un individu à l'autre, certains individus étant «
non répondeurs » au niveau plasmatique après une charge
en b-carotène. Le taux d'absorption peut varier également
selon les isomères [21].
Un autre point d'intérêt est celui des interactions
entre les différentes espèces moléculaires de caroténoïdes.
De nombreux travaux récents s'attachent à définir
les mécanismes d'absorption compétitive entre caroténoïdes
ou entre caroténoïdes et autres molécules lipidiques
comme la vitamine E. Il a par exemple été montré,
chez le furet et le rat, une inhibition de l'absorption du b-carotène
par la canthaxanthine et le lycopène [22]. Chez l'homme, une diminution
de l'absorption de la canthaxanthine est observée en présence
de b-carotène. L'ingestion simultanée des deux molécules
entraîne une diminution de l'apparition de la canthaxanthine dans
les chylomicrons et les VLDL [14, 23]. Des interactions complexes ont
été également rapportées chez l'homme entre
lutéine et b-carotène [13, 24] ou entre lycopène
et autres caroténoïdes. Ainsi Johnson et al. [12] ont
montré que l'administration simultanée de b-carotène
et de lycopène augmente l'absorption du lycopène. Cependant,
il existe souvent des discordances entre les différents travaux
et ce domaine reste encore largement à explorer. Les sites possibles
d'interactions entre caroténoïdes peuvent être soit
au niveau de l'incorporation dans les micelles, les chylomicrons, les
lipoprotéines, soit au niveau de l'enzyme de clivage, la dioxygénase.
Transport
Les caroténoïdes incorporés dans les
chylomicrons suivent la destinée de ces derniers, ils sont ensuite
captés par le foie et sécrétés dans les VLDL.
Une partie des caroténoïdes circulants est présente
dans les HDL dont une petite proportion pourrait être d'origine
intestinale [19].
L'orientation moléculaire des caroténoïdes
dans les chylomicrons est mal connue. On suppose que les caroténoïdes
hydrocarbonés comme le b-carotène et le lycopène,
fortement apolaires, seraient localisés préférentiellement
dans la partie interne hydrophobe des particules, alors que les molécules
hydroxylées comme les xanthophylles pourraient être situées
vers la surface. Cela affecterait les transferts vers les lipoprotéines
dans la circulation et la captation par les tissus hépatiques et
extrahépatiques.
Chez l'homme sain normolipémique, la répartition
des caroténoïdes totaux entre les différentes lipoprotéines
est estimée à 55 % dans les LDL, 31 % dans les HDL et 14
% dans les VLDL [25]. Cependant, la répartition varie selon la
structure des caroténoïdes et 58 à 73 % de l'a et b-carotène
et du lycopène se trouvent dans les LDL tandis que 53 % de la lutéine
et de la zéaxanthine sont dans les HDL. La b-cryptoxanthine est
distribuée de manière égale entre LDL et HDL. Le
b-carotène est retrouvé au niveau des chylomicrons 4 à
8 heures après ingestion. Il est présent au niveau des LDL
au bout de 16 à 48 heures et au niveau des HDL après 48
heures.
Répartition corporelle
Chez l'homme, les principales réserves de caroténoïdes
sont constituées par le tissu adipeux (environ 80 % des caroténoïdes
totaux) et le foie (environ 10 %). Cependant, d'autres organes présentent
des concentrations importantes, notamment les testicules, les ovaires,
les glandes surrénales [26]. Il semble que les tissus riches en
récepteurs LDL : foie, surrénales, testicules, accumulent
beaucoup de caroténoïdes, mais ils sont retrouvés aussi
au niveau de nombreux autres tissus (peau, muqueuse buccale, membranes
érythrocytaires, leucocytes) et organes (pancréas, rein,
rate, cœur, thyroïde, œil). L'œil a la particularité
d'une prédominance de la zéaxanthine au niveau de la macula
et de la lutéine au niveau de la rétine [27].
La distribution tissulaire des caroténoïdes
pourrait être en rapport avec leur rôle biologique, et leur
concentration variable au niveau de différents tissus laisse supposer
des mécanismes de régulation qui actuellement ne sont pas
élucidés.
Métabolisme
Activité provitaminique
Parmi les 50 caroténoïdes présents dans
notre alimentation, 13 ont été identifiés dans le
plasma et le lait humains ainsi que 13 de leurs isomères et 8 de
leurs métabolites [28]. Jusqu'à présent on pensait
que seuls les oiseaux et les poissons étaient susceptibles de transformer
des caroténoïdes en d'autres congénères, mais
Khachik et al. [29] ont récemment suggéré
que l'homme pouvait également convertir des xanthophylles en d'autres
xanthophylles.
Les mécanismes biochimiques impliqués dans
la conversion des caroténoïdes en vitamine A font encore l'objet
de controverses scientifiques. Ainsi Hansen et al. [30] ont suggéré
que le b-carotène subissait une oxydation non enzymatique dans
les tissus biologiques pour former des apocaroténals et du rétinal.
Cependant, la majorité des hypothèses impliquent l'intervention
d'une ou plusieurs enzymes.
Les lipoxygénases végétales sont connues
pour co-oxyder le b-carotène et les acides gras polyinsaturés,
et ainsi participer au blanchiment des légumes. Dans l'estomac,
ces enzymes pourraient aussi produire des hydroperoxydes lipidiques qui,
alors, favoriseraient la dégradation du b-carotène en b-apo-caroténals,
b-apo-13-caroténone, acide rétinoïque et rétinal
[31]. La flore intestinale, aérobie ou anaérobie ne semble
pas dégrader le b-carotène [32].
De nombreux auteurs ont montré que le b-carotène
et, à un moindre degré, d'autres caroténoïdes
provitaminiques étaient convertis par une enzyme : la b-carotène
dioxygénase (E.C. 1.13.11.21) [22, 33-35]. Cette enzyme incorpore
directement l'oxygène moléculaire dans le pigment qui se
scinde alors en deux produits portant une fonction aldéhyde. L'activité
dioxygénase a été mesurée dans différents
tissus. L'activité spécifique la plus importante a été
retrouvée dans le cytosol des entérocytes matures du jéjunum
[36] mais, en termes d'activité totale, le foie participe autant
que l'intestin à la conversion du b-carotène en vitamine
A.
Plusieurs théories s'opposent quant au site du clivage
de la molécule de b-carotène. La première propose
une oxydation de la double liaison 15-15' centrale et la formation de
rétinal qui peut alors être soit réduit en rétinol
en présence de NADH, soit oxydé en présence de NAD+,
par une aldéhyde déshydrogénase en acide rétinoïque
qui est une des formes biologiquement active de la vitamine A. Dans les
conditions physiologiques, le rétinol est estérifié
principalement par les acides palmitique et stéarique provenant
des phospholipides cellulaires par une lécithine rétinol
acyl transférase (LRAT). Pour des doses excessives, le rétinol
est alors estérifié par des acides gras plus variés
par une acylCoA rétinol acyl transférase (ARAT) [37]. Nagao
et al. [35] ont déterminé que le rapport molaire
rétinal formé/b-carotène consommé était
de 1,88, soit proche de la valeur théorique de 2 supportant l'hypothèse
d'un clivage central du b-carotène. Le rétinal et l'acide
rétinoïque sont les deux seuls métabolites détectés
lorsque du b-carotène marqué au carbone 14 est utilisé
comme substrat [36] (figure 5).
La seconde hypothèse propose une oxydation de n'importe
quelle double liaison du b-carotène et la formation de b-apo-caroténals
de longueurs variables comme par exemple le b-apo-8'-caroténal
[38]. La chaîne latérale serait progressivement raccourcie
pour conduire à du rétinal ou oxydée pour former
les acides b-apo-caroténoïques correspondants. Une étude
récente a montré que les acides caroténoïques
seraient progressivement oxydés en acide rétinoïque
dans les mitochondries au cours d'un cycle semblable à celui de
la b-oxydation des acides gras [39]. Cette seconde hypothèse repose
sur la présence d'apocaroténals et d'acides apocaroténoïques
dans les milieux d'incubation in vitro en présence de b-carotène
[34, 38], sur la formation in vitro et in vivo (chez des
furets perfusés avec des solutions micellaires de b-carotène)
d'acide rétinoïque à partir du b-carotène, même
lorsque l'oxydation du rétinal en acide rétinoïque
est inhibée par du citral, et sur l'inhibition de l'oxydation des
acides caroténoïques par un inhibiteur des acyl CoA déhydrogénases
mitochondriales [39].
D'autres hypothèses suggèrent également
une oxydation directe du b-carotène en acide rétinoïque
par une enzyme hépatique cytosolique sans formation intermédiaire
de rétinal [40]. Enfin des auteurs russes proposent l'existence
d'au moins deux enzymes dans le foie de lapin : une carotène dioxygénase
hydrophobe clivant le b-carotène en rétinol, dont le pH
optimum est 7 en présence de SDS, et une apocaroténal dioxygénase
peu hydrophobe clivant les apocaroténals à pH 8 en présence
de CHAPS [41].
Aujourd'hui, l'enzyme ou les enzymes ne sont toujours pas
purifiées, mais plusieurs facteurs de régulation de la conversion
du b-carotène ont été décrits : l'absorption
du b-carotène, la quantité de b-carotène ingérée,
le statut en vitamine A et en cuivre [42] les teneurs en lipides, protéines
et caroténoïdes non provitaminiques de la ration alimentaire
[15].
La transformation du b-carotène en vitamine A a
été la plus étudiée, mais l'activité
vitaminique d'autres caroténoïdes a été par
la suite décrite chez des animaux déficients en vitamine
A et supplémentés en divers caroténoïdes. La
capacité de ces pigments à rétablir une croissance
normale, à éviter la kératinisation des tissus épithéliaux
et à permettre l'accumulation de vitamine A dans le foie a permis
de définir des facteurs d'équivalence en rétinol
[43]. Le b-carotène tout trans est, selon ces critères,
le caroténoïde le plus actif mais d'autres pigments présents
dans notre alimentation, tels que l'a-carotène, la b-cryptoxanthine
et les isomères cis du b-carotène, exercent aussi une activité
provitaminique [44]. D'un point de vue théorique, les caroténoïdes
précurseurs de vitamine A doivent posséder dans leur structure
chimique au moins un cycle b-ionone non substitué et une chaîne
latérale isoprénoïque. Ainsi, le lycopène (tomate),
la lutéine (épinards) ou la zéaxanthine (maïs)
n'exercent pas d'activité provitamine A. Les caroténoïdes
des fruits et légumes pourraient ainsi participer pour 40 à
60 % des apports quotidiens en vitamine A dans les pays industrialisés,
le restant étant apporté par la vitamine A préformée
des produits animaux. Il faut noter que, dans certains pays en voie de
développement et chez les végétariens, la participation
des caroténoïdes à ces apports vitaminiques peut atteindre
70 %-80%.
Caroténoïdes non provitaminiques
Aucun métabolite n'a pu être détecté
lorsque la canthaxanthine, la lutéine ou le lycopène sont
incubés avec un homogénat de muqueuse intestinale [22] ou
lorsque la canthaxanthine et le lycopène sont administrés
in vivo à des rats et des singes [45]. En revanche, ces
caroténoïdes inhibent in vitro l'activité dioxygénase
[22]. Néanmoins, Hanusch et al. [46] ont observé
la formation d'acide 4-oxo rétinoïque lorsque la canthaxanthine
est incubée 3 jours dans un milieu de culture, mais ils n'ont pu
mettre en évidence une origine biologique de ce composé.
Tous les caroténoïdes présents dans
notre ration alimentaire ne sont pas retrouvés dans les tissus
analysés. Il semble que les caroténoïdes époxydes
tels que la néoxanthine, la violaxanthine et la lutéine
époxyde soient ainsi absents de notre organisme. Ils pourraient
suivre d'autres voies métaboliques que celles empruntées
par la lutéine et la zéaxanthine [6].
Les conditions acides de l'estomac pourraient favoriser
la déshydradation des xanthophylles possédant un cycle e
hydroxylé en position 3. Ainsi deux métabolites de la déshydratation
de la lutéine, le 3-hydroxy-3', 4'-didéhydro-b,g-carotène
(anhydrolutéine I) et le 3-hydroxy-2, 3'-didéhydro-b,e-carotène
(anhydrolutéine II) ont été détectés
dans le plasma humain. La formation de ces produits ne semble pas liée
aux méthodes d'extraction et d'analyses utilisées [29].
Les fonctions hydroxyles en position C3 de la lutéine
et de la zéaxanthine peuvent subir une oxydation et être
converties en fonction cétone. La (3R, 3'R, 6'R) lutéine
est ainsi oxydée en (3R, 6'R) oxolutéine B qui peut être
réduite en (3R, 3'S, 6'R) lutéine, c'est-à-dire en
3'-épilutéine, ou une nouvelle fois oxydée pour former
un caroténoïde dicétonique. Les doubles liaisons des
cycles terminaux de la lutéine et de la zéaxanthine peuvent
migrer. Ainsi, par le jeu d'une succession de réactions d'oxydation
et de réduction des fonctions hydroxyles et de migration des double
liaisons du cycle terminal, la lutéine peut se transformer et rester
à l'équilibre avec l'épilutéine, la méso-zéaxanthine,
la zéaxanthine et divers caroténoïdes mono et dicétoniques
[29] (figure 6). Ces différents
composés ont été détectés dans le plasma
humain et dans la rétine de singes et de sujets humains, mais il
n'est toujours pas établi si ces réactions sont purement
chimiques ou si des enzymes spécifiques participent à ce
métabolisme. Notons enfin que de nombreux isomères cis
de tous ces pigments peuvent être détectés dans les
tissus humains.
Du 5,6-dihydroxy-5,6-dihydrolycopène a aussi été
détecté dans le plasma humain [29]. Le lycopène pourrait
être oxydé en lycopène 5,6 époxyde et la fonction
époxyde serait alors hydrolysée en présence d'acides
ou réduite par un système métabolique. Ces deux métabolites
du lycopène sont présents dans les produits à base
de tomates mais à des concentrations qui ne permettent pas d'expliquer
les taux de 5,6-dihydroxy-5,6-dihydrolycopène observés dans
le plasma.
En conclusion, beaucoup d'inconnues persistent sur les
voies métaboliques des caroténoïdes tant pour des caroténoïdes
transformés en vitamine A que pour les caroténoïdes
non provitaminiques.
Mode d'action
Outre leur activité provitamine A, d'autres propriétés
des caroténoïdes ont été récemment mises
en évidence.
Activité antiradicalaire
Les caroténoïdes semblent jouer un rôle
de protection contre les cancers et les maladies cardiovasculaires ; un
mécanisme possible de leur action est le piégeage des radicaux
libres.
Un radical libre est défini par tout composé
(atome, molécule, groupe d'atomes) capable d'existence indépendante
et portant un ou plusieurs électrons non appariés, c'est-à-dire
un électron associé à un autre électron de
spin inversé. Cet électron non apparié confère
souvent une haute réactivité au radical libre. L'oxygène
singulet (1O2) ne possède pas d'électron
non apparié, mais c'est un état excité de l'oxygène.
Cet excès d'énergie lève l'inhibition de spin de
ses couches électroniques les plus externes, ce qui lui confère
une réactivité comparable à un radical libre. Ce
composé est donc intégré dans le groupe des espèces
réactives de l'oxygène (reactive oxygen species).
Toute molécule peut se comporter comme oxydant (perte d'électrons)
ou réducteur (gain d'électrons). En effet, le pouvoir oxydant
ou réducteur est relatif. Une molécule présumée
oxydante pourra se comporter en réducteur en milieu très
oxydant, une molécule réductrice peut se comporter en oxydant
dans un milieu réducteur.
In vivo, les réactions d'oxydoréduction
passent souvent par des états radicalaires dans les sites actifs
enzymatiques, ces radicaux se stabilisent en ion dans un deuxième
temps. Parfois, les radicaux libres peuvent échapper au contrôle
du site actif, c'est ce qui se passe lors d'échanges électroniques
intenses : photosynthèse, chaîne respiratoire mitochondriale.
Dans le cadre de la photosynthèse, la plante produit des caroténoïdes
pour capter ces espèces réactives et en stopper la propagation.
On note que les réactions rédox et la formation de radicaux
libres, bien qu'étant distinctes, peuvent être simultanées.
Les caroténoïdes, grâce à leurs
longues chaînes polyinsaturées, sont de bons piégeurs
de radicaux libres, leur pouvoir réducteur (anti-oxydant) est par
contre beaucoup moins évident puisqu'ils ne portent pas de groupement
réducteur et ne sont pas des donneurs d'électrons. À
propos des caroténoïdes, le terme d'anti-oxydant ne paraît
donc pas approprié, on devrait plutôt parler de pouvoir antiradicalaire,
ou mieux de pouvoir anti-espèces activées.
Compte tenu de la toxicité des radicaux libres,
de très nombreux travaux ont été entrepris pour mesurer
l'activité antiradicalaire des caroténoïdes ; cependant,
les résultats obtenus diffèrent avec les radicaux libres
testés, les méthodes de mesure (réactions chimiques,
étude sur culture cellulaire ou in vivo). D'une façon
générale, les études in vitro mettent bien
en évidence les propriétés antiradicalaires des caroténoïdes.
Cependant, peu d'études in vivo confirment directement ces
propriétés. En effet, la très brève durée
de vie des radicaux libres ne permet de mesurer qu'indirectement l'effet
antiradicalaire d'une molécule par son rôle protecteur vis-à-vis
de certaines pathologies où les radicaux libres sont impliqués.
Les caroténoïdes sont particulièrement
efficaces contre 1O2. Di Mascio et al. [47]
ont calculé des constantes de réaction entre les caroténoïdes
biologiques et 1O2. Le lycopène est le plus
actif suivi par la canthaxanthine et le b-carotène. L'activité
anti-1O2 dépend du nombre de doubles liaisons,
de l'extrêmité cyclique ou non et des substituants sur les
cycles [48, 49]. Ce processus physique laisse intactes les molécules
de caroténoïdes qui peuvent donc intervenir dans plusieurs
cycles successifs de captation de 1O2.
Les caroténoïdes n'agissent pas seulement sur
1O2 ; dans une étude très détaillée,
Mortensen et al. [50] testent l'activité de caroténoïdes
(lutéine, zéaxanthine, astaxanthine, canthaxanthine) contre
les radicaux *NO2, thiyl et sulfonyl. Les auteurs
concluent à une activité antiradicalaire de tous les caroténoïdes
testés et leur structure ne semble pas jouer un rôle important
dans leurs effets piégeurs relatifs, des effets semblables ont
été montrés pour le b-carotène [51]. Le b-carotène
capte également des radicaux centrés sur le carbone ; ce
faisant, il se transforme lui-même en un radical libre, mais moins
réactif que celui qui lui a donné naissance.
Woodall et al. [52] notent que les caroténoïdes
sont diversement sensibles aux radicaux libres (formés par une
réaction de Fenton modifiée ou aux radicaux peroxyles).
En fonction des conditions expérimentales, les auteurs classent
la réactivité des caroténoïdes dans l'ordre
décroissant suivant : lycopène > b-carotène >
zéaxanthine > échinénone, isozéaxanthine
> astaxanthine, canthaxanthine. Dans un autre travail, les mêmes
auteurs montrent que les caroténoïdes protègent la
phosphatidylcholine de jaune d'œuf contre l'oxydation par des radicaux
peroxyles, mais la protection est moins efficace qu'avec l'a-tocophérol
[53]. La même observation a été faite sur la protection
que les xanthophylles (canthaxanthine, zéaxanthine et astaxanthine)
apportent aux groupements phosphatidylcholine de liposomes. Il faut noter
que le lycopène s'oxyde et est rapidement consommé, donc
il protège moins les liposomes contre les radicaux libres ; les
caroténoïdes les plus hydrophobes (lycopène et b-carotène)
ne seraient pas en bonne position, au centre de la membrane phospholipidique,
pour intercepter les radicaux libres lorsqu'ils se présentent.
Le degré de protection induit par le b-carotène dépend
de la pression partielle d'oxygène. À des pressions partielles
physiologiques, l'isomère tout trans du b-carotène
diminue de 70 % la formation de diènes conjugués à
partir de liposomes. À des pressions partielles d'oxygène
élevées, le b-carotène a tendance à s'oxyder
sans protéger les lipides de la peroxydation. Palozza et al.
[54] mettent en évidence une activité pro-oxydante du b-carotène
vis-à-vis de microsomes à une PO2 de 760 mm Hg.
Cet effet pro-oxydant est corrigé en partie par un ajout d'antiradicaux
libres hydrophobes comme l'a-tocophérol. Mais ces conditions expérimentales
sont très éloignées de celles rencontrées
dans la cellule normale.
Le lycopène et le b-carotène inhibent l'oxydation
des LDL in vitro [55]. Lorsque l'oxydation est générée
par du CuSO4, le lycopène réduit l'oxydation
de 65 % et le b-carotène de 37 %. Si des oxydants non-métal-dépendants
sont utilisés, on obtient des pourcentages de réduction
comparables. L'action anti-oxydante des caroténoïdes dépendrait
de la présence de vitamine E. D'autres auteurs [56] ont montré
que l'enrichissement des LDL avec de la lutéine ou du lycopène
les protégeait contre l'oxydation par les sels de cuivre. La canthaxanthine,
le b-carotène, la zéaxanthine inhibent l'oxydation des LDL
médiée par les macrophages. La forme tout trans du
b-carotène diminue de 40 % l'oxydation des LDL, alors que la forme
naturelle contenant 30 % d'isomère 9-cis ne l'inhibe que
de 18 %. Si les caroténoïdes semblent exercer in vitro
un effet direct protecteur contre l'oxydation des LDL, cet effet n'est
pratiquement jamais retrouvé lorsque les LDL proviennent de sujets
supplémentés en caroténoïdes. Gaziano et
al. [57], travaillant sur des LDL provenant de sujets supplémentés
en b-carotène, ne trouvent aucun effet protecteur mesuré
par la formation de diènes conjugués contre l'oxydation
de ces LDL provoquée soit par des ions cuivriques soit par du 2,2'azobis
(2-aminopropane) dichlorure.
Dans une étude randomisée en double aveugle,
Nenseter et al. [58] ont supplémenté des femmes hypercholestérolémiques
ménopausées avec du b-carotène et les LDL isolées
ont été soumises à une peroxydation lipidique induite
par le cuivre. Les auteurs n'ont pas pu déceler de différence
entre le groupe placebo et le groupe supplémenté, et cela
par aucun des index utilisés pour surveiller la peroxydation. On
constate cependant que, dans ces deux études, les groupes étaient
petits (n = 16 dans la première étude, n = 15 dans la deuxième)
; la non-significativité peut être simplement le résultat
d'un manque de puissance de ces schémas expérimentaux et
ne permet donc pas de conclure avec certitude à un manque d'effet.
Jonctions intercellulaires (gap
junctions)
Outre leurs activités anti-oxydantes, les caroténoïdes
pourraient assurer un rôle protecteur contre le cancer par leur
action sur les gap junctions.
Les cellules communiquent entre elles soit par l'intermédiaire
de ligands (hormones, facteurs de croissance, cytokines) qui se lient
à des récepteurs spécifiques, ce qui déclenche
les cascades complexes de transduction du signal, soit par l'intermédiaire
de canaux constitués de deux connexons qui constituent un pore
entre deux cellules ; un connexon est un hexamère de protéines
intramembranaires appelées connexines dont la mieux connue est
la connexine 43 (Cx43). Des connexines identiques ou différentes
peuvent s'assembler pour constituer l'hexamère et, comme chacune
a une perméabilité sélective vis-à-vis de
la masse moléculaire et de la charge des molécules, la communication
par gap junction peut différer d'un tissu à l'autre.
Les gap junctions permettent entre cellules contiguës des
échanges rapides d'ions, de petites molécules hydrosolubles
(< 1 000 D) comme des molécules signal (Ca++, AMPc,
inositol phosphate), ce qui permet un couplage électrique et métabolique
des cellules [59]. Ainsi, la communication à travers les gap
junctions est-elle impliquée dans la morphogenèse, la
différenciation cellulaire, la croissance, le transfert de nutriments,
l'atténuation des effets néfastes de xénobiotiques,
l'élimination de déchets [60].
In vitro, les caroténoïdes comme les
rétinoïdes [61] sont susceptibles d'inhiber la transformation
de fibroblastes par des carcinogènes chimiques ou physiques. Cette
activité des caroténoïdes ne passe ni par leur rôle
de précurseurs de vitamine A, ni par leurs propriétés
anti-oxydantes, mais elle est corrélée, comme pour les rétinoïdes,
à leur capacité à stimuler la communication intracellulaire
par gap junctions (CIGJ). Les cellules transformées ont
un nombre réduit de gap junctions et, en augmentant la CIGJ,
les caroténoïdes et les rétinoïdes préviendraient
la perte du contrôle de la croissance cellulaire associée
à la néoplasie [62]. L'effet des rétinoïdes
s'explique par leur capacité à stimuler la Cx43 tant au
niveau de la synthèse de la protéine que de celle des ARNm
correspondants. Les rétinoïdes stimulent l'expression des
ARNm de Cx43 en se liant à des récepteurs nucléaires
(RAR). Les caroténoïdes (b-carotène, canthaxanthine,
lutéine, lycopène) stimulent également la synthèse
de Cx43 [63] ; cependant, on ne connaît pas actuellement de récepteurs
nucléaires aux caroténoïdes. Une explication partielle
de leur activité a été donnée lorsqu'il a
été montré que la canthaxanthine, active sur la CIGJ,
était susceptible en culture de donner par auto-oxydation deux
isomères de l'acide 4 oxorétinoïque (tout trans
et 13-cis acide 4 oxorétinoïque) [46] ; ces composés
ont la propriété de se lier aux récepteurs RARb de
l'acide rétinoïque et d'activer la synthèse des ARNm
de la connexine 43 [64].
Stahl et al. [65] ont testé toute une série
de caroténoïdes naturels ou de synthèse et ils ont
montré que, pour être actifs sur les gap junctions,
les caroténoïdes devaient avoir un noyau aux extrêmités
de la chaîne. En effet les C20, C30, C40 dialdéhydes sont
sans action ; les noyaux doivent être à 6 carbones comme
pour le b-carotène, l'échinénone, la canthaxanthine,
la cryptoxanthine ou le rétrodéhydro-carotène (produit
de synthèse) alors que les composés ayant des noyaux à
5 carbones sont inactifs (capsorubicine, dinor-canthaxanthine, violérythrine).
Le mécanisme d'action de chacun de ces composés n'est pas
établi. Il n'y a aucune relation entre leur capacité à
piéger 1O2 et leur activité sur la
CIGJ ; cependant, si le b-carotène augmente la CIGJ des fibroblastes,
d'autres cellules comme les cellules épithéliales pulmonaires
de souris ou les kératinocytes humains [66] ne répondent
pas et leur synthèse de connexine n'est pas modifiée par
ce caroténoïde. Par ailleurs, il a été montré
que l'apport alimentaire de b-carotène à des volontaires
augmente le taux de ARNm de la Cx43 dans le côlon chez certains
sujets mais pas chez tous [67]. La stimulation de la CIGJ semble impliquée
dans l'inhibition de la transformation cellulaire par les caroténoïdes
et pourrait expliquer, au moins en partie, leur rôle protecteur
dans les cancers.
Immunité
Si l'action des caroténoïdes naturels sur la
prévention des cancers peut s'expliquer par leur action anti-oxydante
ou sur les gap junctions, un autre mécanisme peut être
leurs effets directs ou indirects en tant que modulateurs de l'immunité.
Leur action sur l'immunité peut d'ailleurs être liée
à leur activité anti-oxydante ou passer par l'intermédiaire
de la vitamine A et des rétinoïdes [68]. Cependant, les caroténoïdes
semblent aussi agir sur le système immunitaire indépendemment
de leur transformation en vitamine A. Il faut noter que la plupart des
expériences concernant le rôle des caroténoïdes
dans l'immunité a été faite in vitro ou in
vivo chez l'animal et l'homme avec le b-carotène. Ce dernier
est impliqué dans la prolifération des cellules T et B,
il augmente le nombre et la cytotoxicité des cellules natural
killer (NK), il agirait sur la sécrétion des cytokines
et modulerait les défenses non spécifiques.
* Action sur les lymphocytes. L'addition de b-carotène
(10 9 M) à des cultures de lymphocytes, provenant
de vaches, augmente la prolifération de ces cellules. Ces résultats
sont confortés par des expériences de supplémentation
chez différentes espèces animales comme le rat, le porc.
Chez le rat, la canthaxanthine, qui n'a pas d'activité provitaminique
A, est également active sur la prolifération lymphocytaire.
Les caroténoïdes stimuleraient la différenciation des
cellules intrathymiques et augmenteraient, dans le sang périphérique
le rapport CD4+/CD8+ en stimulant la formation des
T helper (CD4+), expérience faite chez la souris avec
du lycopène [69].
Des études faites chez l'homme donnent des résultats
similaires. Ainsi, Alexander et al. [70] observent une augmentation
de 30 % des CD4+ chez des adultes en bonne santé après
7 jours de supplémentation par le b-carotène (180 mg/j)
alors que le nombre des CD8+ n'est pas modifié. Chez
des personnes âgées ayant reçu 35 à 60 mg/j
de b-carotène, une augmentation des CD4+ est également
observée [71]. Des expériences de supplémentation
en b-carotène (30 mg/j pendant 3 mois), faites chez des sujets
ayant eu un cancer du côlon, montrent une augmentation des CD4+
et des lymphocytes 2R+ ; en revanche, chez les sujets témoins
ou ayant des polypes, il n'y a pas de modification de ces populations
de lymphocytes [72]. Cependant, toutes les expériences de supplémentation,
chez les volontaires sains, ne montrent pas d'augmentation de lymphocytes,
mais leur activité mesurée par la réponse à
la phytohémagglutine est augmentée, même en l'absence
d'une prolifération des CD4+.
* Action sur les cellules natural killer. Une
supplémentation en caroténoïdes augmente le nombre
et la toxicité des cellules natural killer (NK), cellules
qui constituent une partie importante des défenses antitumorales
[73]. Ainsi, des cellules NK prélevées chez des souris athymiques
supplémentées en b-carotène (30 mg/kg en intrapéritonéale
tous les 2 jours pendant 2 semaines) ont une activité cytolytique
très significativement augmentée par rapport aux cellules
NK témoin. L'action des caroténoïdes sur les cellules
NK est attribuée à leur propriété anti-oxydante.
Une étude de supplémentation en b-carotène
(50 mg, 1 jour sur 2 pendant 10 ans) contre placebo, chez deux groupes
de sujets, un d'âge moyen (51-64 ans) et un de sujets plus âgés
(65-86 ans), fait apparaître que l'apport en b-carotène augmente
l'activité des cellules NK chez les sujets âgés par
rapport au groupe placebo, alors que le nombre des NK n'est pas modifié
chez les sujets d'âge moyen [74]. Des sujets présentant des
lésions précancéreuses ont été traités
par du b-carotène (30 mg/j) ou par l'acide 13-cis-rétinoïque
(1 mg/kg/j) pendant 3 mois. Le pourcentage des cellules NK augmente significativement
sous traitement par le b-carotène ainsi que leur cytotoxicité
; en revanche, l'action sur les cellules T helper est faible, tandis que
l'acide 13-cis-rétinoïque augmente significativement
le nombre de ces cellules, mais aucun des deux composés ne modifie
le nombre des CD8+ [75].
* Action non spécifique. Le b-carotène
induit aussi l'augmentation de la synthèse par les macrophages
du tumor necrosis factor a (TNFa) [76]. Ce composé
a des propriétés cytolytiques sur les cellules tumorales
ou sur les lignées transformées. In vivo, il est
également capable d'induire la nécrose de tumeur. Le b-carotène
stimule l'activité cytotoxique et bactéricide des polynucléaires
alors que le rétinol et l'acide rétinoïque diminuent
la phagocytose.
Action sur des enzymes impliquées
dans la cancérogenèse
L'ornithine décarboxylase (ODC) est la première
enzyme et souvent l'enzyme limitante de la synthèse des polyamines
qui sont des médiateurs de la prolifération cellulaire.
Dans des modèles animaux, il a été observé
que des promoteurs de tumeurs induisent l'activité ornithine décarboxylase
tandis que des inhibiteurs ont l'effet inverse. Dans une expérimentation
chez des sujets atteints de cancer du côlon, Phillips et al.
[77] montrent que la supplémentation en b-carotène (30 mg/j)
inhibe significativement l'activité ornithine décarboxylase
de la muqueuse rectale et que, parallèlement, il y a une augmentation
du b-carotène à la fois dans le sérum des sujets
et dans la muqueuse rectale ; les résultats de cette étude
qui n'a pas été faite contre placebo doivent être
pris avec précaution. Des xéniobiotiques sont impliqués
dans l'oncogenèse parmi lesquels se trouvent des inducteurs de
tumeurs. Les cytochromes P450 qui métabolisent les xénobiotiques
ont leur activité modifiée par les caroténoïdes.
Il a été montré que la canthaxanthine, l'astaxanthine
et le b-apo-8' caroténal donnés à des rats activaient
les enzymes de la phase I de la dégradation des xénobiotiques
(cytochromes P450 1A1 et 1A2 hépatiques).
Ils induisent également l'activité des enzymes, dépendantes
du récepteur Ah, impliquées dans la phase II du métabolisme
des xénobiotiques [78].
L'action des caroténoïdes passe bien par l'intermédiaire
du récepteur Ah puisqu'il n'y a pas de réponse chez des
souris ne possédant pas ce récepteur. Cependant, les résultats
obtenus indiquent que l'effet d'induction de la canthaxanthine et du 8-apo-8'
caroténal bien que lié dans les deux cas au récepteur
Ah n'implique pas exactement les mêmes mécanismes d'activation
[79]. Aucune relation structure-activité n'a pu être mise
en évidence puisque canthaxanthine, asthaxanthine et 8-apo-8' caroténal
sont des inducteurs d'isoformes des cytochromes P450 alors que le b-carotène,
la lutéine et le lycopène sont sans effet.
Le métabolisme et les rôles potentiels des
caroténoïdes autres que le b-carotène commencent à
être étudiés. Le rôle précurseur de vitamine
A largement exploré n'est qu'une facette des différentes
fonctions que peuvent assurer ces molécules. Leurs propriétés
antiradicalaires sont maintenant connues et expliquent en partie leur
action de protection dans les cancers et les maladies cardiovasculaires.
Action certainement renforcée par leur capacité à
stimuler la communication intercellulaire par les gap junctions,
leur effet immunomodulateur et leur action sur des enzymes impliquées
dans la cancérogenèse. Il faut noter également que
chaque caroténoïde présente une certaine spécificité
d'action. Les molécules ne sont pas entièrement interchangeables
d'où l'utilité de pouvoir les doser séparément
et aller plus avant dans la compréhension du rôle de chacune.
Article reçu le 4 décembre 1998, accepté
le 11 janvier 1999.
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