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La perception gustative : aspects anthropologiques et observations chez ladolescent obèse Patrick Pasquet UMR 5145 CNRS/MNHN : Eco-anthropologie et ethnobiologie,

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1 La perception gustative : aspects anthropologiques et observations chez ladolescent obèse Patrick Pasquet UMR 5145 CNRS/MNHN : Eco-anthropologie et ethnobiologie, Paris.

2 Le sens du goût comprend : un organe périphérique…

3 et des voies supérieures

4 La gustation est associée à lolfaction Voie rétro-nasale

5 Une image sensorielle globale

6 Evaluation du goût I. Perception Sensibilité gustative : seuil de perception, seuil de reconnaissance seuil de discrimination Intensité gustative (niveau supra liminaire) II. Réponse hédonique Autres approches : électrogustométrie, comptage des papilles gustatives

7 Un continum de sensations (A Faurion)

8 Quelle est lorigine de la perception gustative chez lhumain ?

9 LHomme a évolué à partir dun ancêtre primate de type chimpanzé qui aurait vécu en Afrique de lest il y a 6 ou 7 millions dannées Le modèle primate

10 Callithrix jacchus Danilova et coll, 1988

11 Proximité des réponses éléctrophysiologiques de fibres isolées pour une selection de stimuli Callithrix jacchus Donn é es Hellekant y Danilova Une structure analogue sobserve chez dautres primates phylogénétiquement différents comme le singe rhésus et le chimpanzé

12 Notre système gustatif nest pas fondamentalement different de celui des autres primates Hladik, Pasquet & Simmen, AmJ,Phys,Anth,,2003 Callithrix jacchus Homo sapiens Seuils de reconnaissance (n=412)

13 Co-évolution des récepteurs du goût avec les fruits des angiospermes Codage de récepteurs gustatifs dans différents milieux chez les vertébrés

14 Réflexe gusto-facial du nouveau-né Stimulus sucré (saccharose) Stimulus amer (quinine) Primate Humain Photos: M Chiva, Steiner et coll

15 Génétique de la perception gustative le déterminisme de la perception gustative chez lhumain est particulièrement bien établi pour les substances qui goûtent dans lamer le déterminisme de la perception gustative chez lhumain est particulièrement bien établi pour les substances qui goûtent dans lamer Il sagit en particulier de 2 substances chimiquement analogues : Il sagit en particulier de 2 substances chimiquement analogues : Le phénylthiocarbamide (PTC) Le phénylthiocarbamide (PTC) Le 6-n- propylthiouracile (PROP) Le 6-n- propylthiouracile (PROP)

16 GouteursNon gouteurs

17

18 Bases moléculaires Trois haplotypes sont associés avec la perception du PROP et du PTC. Ils ont été identifiés sur le chromosome 7q, au niveau du gène TAS2R38 ( Bufe et coll, Curr Biol 2005)

19 Selection balancée Wooding, Genetics, 2006 Un processus de sélection balancée a maintenu la présence de lallèle t dans les populations humaines Lallèle T aurait été selectionné dans les milieux carencés en iode afin de protéger contre les substances naturelles contenant des antithyroidiens Lallèle t aurait permis de détecter dautres substances au goût amer supposées nocives Répartition mondiale de lallèle t

20 Déterminisme génétique de la perception des produits sucrés Déterminisme génétique de la perception des produits sucrés A partir détudes chez la souris on a identifié des récepteurs gustatifs aux produits sucrés codés par des gènes de la famille TAS1R (Max et coll, Nat Gen 2001; Montmayeur et coll, 2001…). A partir détudes chez la souris on a identifié des récepteurs gustatifs aux produits sucrés codés par des gènes de la famille TAS1R (Max et coll, Nat Gen 2001; Montmayeur et coll, Nat. Neurosci 2001…). Lhumain possède 3 gènes de type TAS1R au niveau du chromosome 1. Les produits de ces gènes sont 7 protéines G transmembranaires couplées à des récepteurs qui agissent en dimères: TAS1R2+TAS1R3 pour la sensibilité aux produits sucrés et TAS1R1+TAS1R3 pour la sensibilité au glutamate (umami) ( Hu et coll, Proc Nat Acad Sci 2004) Lhumain possède 3 gènes de type TAS1R au niveau du chromosome 1. Les produits de ces gènes sont 7 protéines G transmembranaires couplées à des récepteurs qui agissent en dimères: TAS1R2+TAS1R3 pour la sensibilité aux produits sucrés et TAS1R1+TAS1R3 pour la sensibilité au glutamate (umami) ( Hu et coll, Proc Nat Acad Sci 2004) Cependant la relation entre les variants de ces gènes avec le comportement nest pour le moment pas établie en raison notamment de limportant polymorphisme du gène TAS1R2 dans les populations humaines ( Kim et coll, Chem Sci 2007). Cependant la relation entre les variants de ces gènes avec le comportement nest pour le moment pas établie en raison notamment de limportant polymorphisme du gène TAS1R2 dans les populations humaines ( Kim et coll, Chem Sci 2007).

21 Polymorphisme des gènes TAS1R1, TAS1R2 et TAS1R3 dans les populations humaines Kim et coll, Chem Sci 2007 TAS1R1 TAS1R2 TAS1R3

22 Variations de la perception gustative

23 avec lâge Stimulation du système gustatif par les substances sapides dès le sixième mois de la gestation Sa maturation se poursuit jusquau milieu de lenfance Lenfant possède un plus grand nombre de papilles gustatives que ladulte. Cependant la perception des substances sapides ne semble pas différente ce qui témoignerait dune moindre capacité dintégration des informations sensorielles chez lenfant Les capacités gustatives sont relativement bien conservées chez le sujet âgé. Cf pour lenfant et ladolescent la revue de Nicklaus et coll in Archives de Pédiatrie 2005

24 en fonction du sexe La perception gustative varie plus chez la femme non ménopausée que chez lhomme suggérant des variation durant le cycle menstruel La perception des substances amères atteint un maximum au cours du premier trimestre de gestation (Duffy et coll Ann NY Acad Sci 1998 ) …et baisse après la ménopause La perception des substances sucrées est réduite au premier trimestre de la gestation et augmente tout au long de la grossesse ( Mizumoto, Chem Sens, JATS abstracts, 2007) Intensité perçue de la quinine (.00032M )

25 en fonction du bilan dénergie et de létat métabolique Seuil de reconnaissance a jeun à satiété p Saccharose (mM) 40,1 (7,2) 41,4 (6,1) ns Fructose (mM) 46,2 (7,3) 50,8 (10,0) ns Réglisse (g/l) 0,12 (0,02) 0,11 (0,02) ns Chlorure de sodium (mM) 22,2 (5,5) 19,3 (4,3) ns PROP (mM) 0,33 (0,14) 0,28 (0,11) ns Sulfate de quinine (µM) 8,9 (3,1) 7,0 (2,0) ns 1.Faim et satiété : pas de différences Pasquet et coll, Appetite 2006

26 2. Obésité et altérations métaboliques Question jusquà récemment très contreversée Question jusquà récemment très contreversée Cependant certaines études chez lanimal ont montré des variations de la sensibilité gustative périphérique avec les altérations métaboliques : Cependant certaines études chez lanimal ont montré des variations de la sensibilité gustative périphérique avec les altérations métaboliques : augmentation de la réponse au saccharose dans des lignées de souris qui présentent une élévation de la glycémie, une résistance à linsuline ou à la leptine ( augmentation de la réponse au saccharose dans des lignées de souris qui présentent une élévation de la glycémie, une résistance à linsuline ou à la leptine (Tsunoda et coll J Nutr Sci Vitaminol 1998, Kawai et coll Proc Nat Acad Sci, 2000, Shigemura et coll, Endocrinology, 2004 )

27 Etude chez ladolescent obèse Objectifs : D Objectifs : Déterminer si la perception gustative diffère entre sujets obèses et non obèses et rechercher linfluence des altérations métaboliques 39 adolescents obèses des deux sexes avec une histoire familiale dobésité (Hopital de Margency, Val dOise) comparés à 48 adolescents non-obèses de même âge Evaluation de la sensibilité, de lintensité perçue et la réponse hédoniques pour le saccharose, le fructose, le chlorure de sodium et lacide citrique Dosages du glucose plasmatique, de linsulinémie, de la triglycéridémie, du cholestérol HDL. Mesure de la pression artérielle Altérations métaboliques (n=5) Résistance à linsuline : Homa index (c. insuline x c. glucose/22.5)> 3.16 Glycémie> 6.1 mM/l Triglycéridémie>1.7 mM/l, HDLc<1.3 mM/l Hypertension> 95ème pourcentile pour lâge et le sexe

28 Plus forte sensibilité (seuil de reconnaissance plus bas) pour le saccharose et le chlorure de sodium chez les adolescents obèses ** * Pasquet et coll, Int J Ped Obes 2007 Seuil de reconnaissance (log )

29 et plus forte intensité perçue des mêmes produits Concentration (mM) Intensity rating Non obese Obese * ** F(1,85)=16,1, p<0,01 Chlorure de sodium Sacharose

30 La sensibilité pour le saccharose et le chlorure de sodium augmente avec le nombre daltérations métaboliques chez les sujets obèses Coefficients de corrélation entre les seuils de reconnaissance et le nombre daltérations métaboliques

31 Perception gustative et comportement alimentaire PERCEPTION Réponse hédonique Preférences alimentaires Choix alimentaires Consommation alimentaire Etat nutritionnel PERCEPTION

32 Relation entre intensité perçue et réponse hédonique au saccharose Yeomans et coll, Physiol Behav 2007

33 La réponse hédonique pour le PROP décroît avec lintensité perçue Drewnowski et coll, Drug Met Disp 2001

34 La sensibilité gustative pour les substances du type PTC/PROP condicionne lacceptation daliments au goût amer... O non goûteurs goûteurs Drewnowski et coll, Drug Met Disp 2001

35 et plus généralement accentue les aversions alimentaires F(8,234)=2,93; p=0,004 Pasquet et coll, Appetite 2002 Plaisir Déplaisir

36 * Analyse différentielle des préferences pour une liste daliments courants et consommés entre les sujets les plus sensibles et les moins sensibles au PROP La sensibilité au PROP est liée à une plus grande acceptation de nombreux items de la liste Toutefois on observe un repertoire alimentaire significativement plus réduit chez les sujets les plus sensibles Valeur des sujets sensibles – valeur des sujets non sensibles Pasquet et coll, Appetite 2002

37 L es sujets les plus sensibles présenteraient une plus forte néophobie inhérente vis à vis des aliments

38 La sensibilité aux substances du type PTC/PROP est liée à certains traits de tempérament les sujets non goûteurs seraient plus décontractés et tolérants que les sujets goûteurs (Mascie-Taylor et coll, Behav Gen 1983) les sujets non goûteurs seraient plus décontractés et tolérants que les sujets goûteurs (Mascie-Taylor et coll, Behav Gen 1983)

39 Etude de la relation entre perception gustative et la variation des préférences et de la néophobie alimentaires 39 adolescents obèses des deux sexes qui suivent un programme de réduction pondérale de 10 mois (Hopital de Margency) Evaluation de la sensibilité (seuils de reconnaissance) et de lintensité percue pour le PROP, le saccharose, le chlorure de sodium et lacide citrique Evaluation de la sensibilité (seuils de reconnaissance) et de lintensité percue pour le PROP, le saccharose, le chlorure de sodium et lacide citrique Evaluation au début et à la fin du programme de réduction pondérale de : Evaluation au début et à la fin du programme de réduction pondérale de : - la néophobie alimentaire (questionnaire de Pliner) - le degré dacceptation et la familiarité pour 60 aliments sur une liste

40 Correlations entre la perceptión gustative et les changements dans la néophobie et les préferences alimentaires à la fin du programme de réduction pondérale Correlations entre la perceptión gustative et les changements dans la néophobie et les préferences alimentaires à la fin du programme de réduction pondérale Monneuse et al, Appetite,2007

41 Variation de la néophobie alimentaire et de lacceptation des fruits et légumes au cours du programme de réduction pondérale dans des groupes de différents niveaux de perception gustative Intensité perçue du PROPSensibilité globale faible moyenne forte

42 Les sujets les plus sensibles ont tendance à présenter un IMC moins élévé voir aussi Goldstein et coll Phys Behav, 2004 et Keller Obes Res 2004 (études chez lenfant)

43 Une faible sensibilité gustative accompagnée de la présence de certains traits de tempérament (plasticité, tolérance, néophilie) favoriserait le gain de poids, par une plus grande adaptabilité, dans les environnements nutritionnels où prévaut une offre en aliments denses en énergie (sociétés occidentales) Une faible sensibilité gustative accompagnée de la présence de certains traits de tempérament (plasticité, tolérance, néophilie) favoriserait le gain de poids, par une plus grande adaptabilité, dans les environnements nutritionnels où prévaut une offre en aliments denses en énergie (sociétés occidentales) De la même manière, la plasticité des sujets les moins sensibles peut expliquer limportance des changements positifs du comportement alimentaire, observés chez ceux-ci dans le contexte environnemental dun programme de réduction pondérale. De la même manière, la plasticité des sujets les moins sensibles peut expliquer limportance des changements positifs du comportement alimentaire, observés chez ceux-ci dans le contexte environnemental dun programme de réduction pondérale.

44 Conclusions Notre perception et notre préférence pour les sucres est lhéritage de notre passé de primate frugivore Notre perception et notre préférence pour les sucres est lhéritage de notre passé de primate frugivore Le déterminisme génétique de la perception gustative na été, pour le moment, bien établi que pour la perception des substances amères Le déterminisme génétique de la perception gustative na été, pour le moment, bien établi que pour la perception des substances amères La perception gustative varie selon lâge, le sexe et la présence daltérations métaboliques La perception gustative varie selon lâge, le sexe et la présence daltérations métaboliques La perception des substances amères, génétiquement determinée, médie lacceptation des aliments et notamment les aliments considérés sains. La perception des substances amères, génétiquement determinée, médie lacceptation des aliments et notamment les aliments considérés sains.

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46 La sensibilité pour les amers du type PTC/PROP a évolué séparement chez le chimpanzé et lhumain Hypothèses sur lévolution de lallèle t Wooding et coll, Nature 2006

47 Perception des composés de type PTC/PROP : Indicateur global de sensibilité gustative Seuils de reconnaissance abaissés (plus forte sensibilité) pour diverses substances chez les sujets le plus sensibles au PROP Pasquet et coll, Appetite 2002 *

48 Un plus grand nombre de papilles gustatives chez les sujets les plus sensibles Langue de super goûteur Langue de non goûteur Papilles fongiformes daprès Reedy et coll, Chem, Sens, 1993

49 Sommaire de la présentation La gustation : anatomie, évaluation La gustation : anatomie, évaluation Origine de la perception gustative : le modèle primate Origine de la perception gustative : le modèle primate Génétique de la perception gustative Génétique de la perception gustative Variation de la perception gustative : âge, sexe, obésité et altérations métaboliques Variation de la perception gustative : âge, sexe, obésité et altérations métaboliques Relation avec le comportement alimentaire : rôle de la perception des substances amères Relation avec le comportement alimentaire : rôle de la perception des substances amères


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