Le silicium, l’architecte des tissus

Le silicium (Si) est un oligo-élément majeur et un nutriment essentiel pour l'homme. Les artères et notamment l’aorte, les tendons, la peau et les os en sont riches. Présent dans les cartilages articulaires (13), il est également bénéfique pour la formation osseuse et la santé des tissus conjonctifs (4, 5). Le silicium agirait sur la production et la stabilisation des fibres de collagène et d’élastine, protéines structurales de ces tissus. Si l’on considère ces protéines comme les briques de notre organisme, le silicium en serait le ciment. Elles confèrent à la fois élasticité et souplesse aux tissus comme la peau ou les tendons, mais aussi résistance des cartilages de nos articulations. Ainsi, un manque de silicium aurait des conséquences avérées sur la structure des tissus et donc sur la santé osseuse et articulaire (5, 7).  
Malheureusement, en vieillissant, le silicium est moins bien absorbé par le corps humain tandis que sa teneur diminue dans l’organisme avec l’âge (8). L’organisme en contient donc moins, il devient dès lors nécessaire de supplémenter notre corps en silicium biodisponible pour compenser ce déficit.

Les formes et sources alimentaires

Le silicium existe également dans les éléments qui nous entourent comme les roches de la croûte terrestre où il constitue 27,7% de sa composition globale sous forme de silice (SiO2). Néanmoins, ce silicium minéral ou silice est différent de celui présent dans notre corps humain. Nous ne pouvons pas l’utiliser tel quel, car il ne se dissout pas dans l’eau. On dit qu’il est insoluble. Pour qu’il soit absorbé par l’organisme, il est nécessaire de le rendre soluble. En effet, nous l’absorbons sous forme d’acide orthosilicique (SiOH4), la forme soluble mais minérale présente à faible teneur dans l’eau potable (9). Cependant, au-delà d’une certaine concentration dans l’eau, les molécules d’acide orthosilicique se lient les unes aux autres (on dit qu’elles polymérisent) et sous cette forme le silicium ne peut plus être absorbé.
Dans l'alimentation, ce sont les végétaux qui assurent les principaux apports de silicium. Les céréales et certains fruits comme les bananes en sont les principales sources. D’autres plantes comme le bambou ou la prêle accumulent de grandes quantités de silicium.  Mais au cœur de toutes ces plantes, le silicium est présent sous forme minérale très peu soluble. Cette forme dite phytolitique a pour rôle de rigidifier la structure des tiges. Pour l’Homme, cette forme minérale n’est pas absorbable.

De plus, avec l’âge, le silicium est moins absorbé par notre corps (8) et son apport par l’alimentation diminue car nous consommons des aliments de plus en plus raffinés (pain blanc, céréales décortiquées).
L’ensemble de ces facteurs défavorables conduit à des apports insuffisants en silicium organique soluble, seule forme utilisable par notre corps.

La spiruline, un hôte à part entière

La spiruline est consommée depuis des milliers d’années (10). Cette microalgue spiralée d’eau douce, de couleur bleu-vert, figure parmi les aliments de la nature les plus concentrés en protéines (60 à 70% du poids sec) et contenant tous les acides aminés essentiels. Ce super-aliment contient également des vitamines (provitamine A et vitamines du groupe B, B12 notamment), des minéraux (fer, zinc et sélénium) et des antioxydants (caroténoïdes, phycocyanines).
 
Outre ses qualités nutritionnelles remarquables, la spiruline possède la faculté d’incorporer les oligo-éléments lorsqu’ils sont ajoutés à son milieu de culture. Ils sont alors stockés à l’état soluble et transformés en forme organique par liaison avec d’autres composés organiques contenus dans la spiruline (11). En définitive, la spiruline est donc capable de métaboliser le silicium afin de le rendre hautement biodisponible.
 
Contrairement aux autres végétaux, la spiruline ne contient pas de cellulose dans ses parois cellulaires. Cette particularité confère une bonne digestibilité de la spiruline par notre organisme. Ainsi, au contact des sucs gastriques, les cellules de la spiruline éclatent immédiatement et libèrent le nutriment soluble sous forme organique qui pourra être facilement absorbé.

Des effets minutieusement étudiés

Nous avons évalué par différentes études les bienfaits sur l’organisme du silicium métabolisé par la spiruline (9, 10, 11).

Effets sur l'athérosclérose :

Les effets ont été évalués sur les marqueurs de l'athérosclérose sur un modèle animal soumis à un régime riche en graisses saturées et en fructose (régime de "malbouffe") (11).
Les effets sur l’organisme de ce régime athéromateux sont les suivants :
•    une dyslipidémie (augmentation du taux de cholestérol et des triglycérides sanguins),
•    une résistance à l'insuline (pré-diabète)
•    un stress oxydatif (augmentation de la production de radicaux libres)
•    une augmentation des marqueurs de l’inflammation
•    un dysfonctionnement artériel (formation de plaques d’athérome et diminution de l’élasticité des parois artérielles).

Ces signes sont ceux de l’athérosclérose.

Dans cette étude préclinique d’une durée de trois mois :
•    un groupe a reçu un régime alimentaire équilibré (groupe témoin sain)
•    un groupe a reçu un régime athéromateux (groupe témoin non sain)
•    un groupe a reçu un régime athéromateux et de la spiruline enrichie en silicium métabolisé (groupe non sain traité).

Au terme de cette étude, les résultats ont montré que dans le groupe non sain traité, les effets néfastes du régime athéromateux étaient corrigés. L’état physiologique du groupe non sain traité était équivalent au groupe témoin sain.
Ce résultat remarquable nous a incité à mener une étude préclinique supplémentaire sur un modèle spécifique de rats spontanément hypertendus (rats SHR).

Effets sur l’hypertension :

Ces rats spontanément hypertendus (SHR) constituent un modèle de vieillissement accéléré de l’homme car ils présentent les pathologies cardiovasculaires qui n'apparaîtront chez l’être humain que vers 50 à 60 ans. Pour cette étude (9, 10), les différents groupes de rats ont reçu un régime alimentaire équilibré. Dans cette étude préclinique d’une durée de trois mois : • un groupe est constitué de rats non hypertendus (groupe témoin sain, WKY) • un groupe est constitué de rats hypertendus (groupe non sain, SHR) • un groupe est constitué de rats hypertendus recevant la spiruline enrichie en silicium métabolisé (groupe non sain traité, SHR-SpSi)

Les résultats sont illustrés par ces coupes transversales d’aortes des trois groupes de rats :



Ces coupes montrent les différences de structures des fibres d’élastine composant les parois aortiques :
•    le groupe témoin sain (WKY) présente une paroi aortique normale avec des fibres d’élastine continues
•    le groupe de rats hypertendus (SHR) présente une paroi épaissie et rigide, avec des fibres d’élastine discontinues. Ce qui a pour conséquence de provoquer une hypertension importante
•    pour le groupe de rats hypertendus recevant la spiruline enrichie en silicium métabolisé (SHR-SpSi) la structure de la paroi aortique retrouve un aspect pratiquement équivalent à celle du rat témoin sain (WKY). Les fibres d’élastine sont régénérées et la souplesse de l’aorte est rétablie avec pour conséquence une réduction de 50% de l’hypertension.

A la lumière de ces résultats exceptionnels et avec l’appui de nos partenaires de Recherche (Inserm U1046) nous avons confié au CHU de Nîmes (service de Médecine vasculaire) une étude clinique sur l’Homme randomisée phase III en double aveugle sur 120 personnes (60 placébo, 60 traités). Cette étude de grande envergure vise à démontrer que l’on observe les mêmes effets chez l’être humain que chez les rats.
Sans effets secondaires
Bien sûr, nous ne pouvions pas nous abstenir d’évaluer la toxicité d’une telle supplémentation. C’est pourquoi nous avons réalisé une étude de toxicité normalisée portant sur différents critères (stress oxydatif, inflammation, et composition sanguine). Aucune modification néfaste n’a été observée. Les résultats de cette étude sont clairs : la supplémentation en spiruline enrichie en silicium ne provoque aucun effet secondaire nocif ou toxique (9).

Ainsi, nous mettons notre Recherche et Développement au service de la prévention des pathologies liées au vieillissement. Sommes-nous à l’aube de la découverte d’un futur traitement naturel de l’hypertension ?

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Références :

1.    Prescha A, Zabłocka-Słowińska K, Płaczkowska S, and al. Silicon intake and plasma level and their relationships with systemic redox and inflammatory markers in rheumatoid arthritis patients. Adv Clin Exp Med. 2019 Nov;28(11):1485-1494. doi: 10.17219/acem/105380. PMID: 30993918.
2.    Roux-Sitruk Danielle, « Place du silicium dans la médecine anti âge », Hegel, 2016/2 (N° 2), p. 200-200. DOI : 10.3917/heg.062.0200. URL : https://www.cairn.info/revue-hegel-2016-2-page-200.htm
3.    Araújo LA, Addor F, Campos PM. Use of silicon for skin and hair care: an approach of chemical forms available and efficacy. An Bras Dermatol. 2016 May-Jun;91(3):331-5. doi: 10.1590/abd1806-4841.20163986. PMID: 27438201; PMCID: PMC4938278.
4.    Arthur-Ataam J, Bideaux P, Charrabi A, and al. Dietary Supplementation with Silicon-Enriched Spirulina Improves Arterial Remodeling and Function in Hypertensive Rats. Nutrients. 2019 Oct 25;11(11):2574. doi: 10.3390/nu11112574. PMID: 31731463; PMCID: PMC6893466.
5.    Jugdaohsingh R. Silicon and bone health. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):99-110. PMID: 17435952; PMCID: PMC2658806.
6.    AFSSA. Avis. Afssa – Saisine n° 2004-SA-021. Url : https://www.anses.fr/fr/system/files/NUT2004sa0211.pdf
7.    Carlisle EM. Silicon as an essential trace element in animal nutrition. Ciba Found Symp. 1986;121:123-39. doi: 10.1002/9780470513323.ch8. PMID: 3743227.
8.    Jugdaohsingh R, Anderson SH, Tucker KL, and al. Dietary silicon intake and absorption. Am J Clin Nutr. 2002 May;75(5):887-93. doi: 10.1093/ajcn/75.5.887. PMID: 11976163.
9.    Vidé J, Romain C, Feillet-Coudray C, and al. Assessment of potential toxicological aspects of dietary exposure to silicon-rich spirulina in rats. Food Chem Toxicol. 2015 Jun;80:108-113. doi: 10.1016/j.fct.2015.02.021. Epub 2015 Mar 14. PMID: 25778349.
10.    Effets potentiels et mécanismes d’action antioxydant et anti-inflammatoire d’un apport nutritionnel de spirulines enrichies en silicium. Thèse de doctorat soutenue le 22 mai 2015. Université Montpellier.
11.    Vidé J, Virsolvy A, Romain C, and al. Dietary silicon-enriched spirulina improves early atherosclerosis markers in hamsters on a high-fat diet. Nutrition. 2015 Sep;31(9):1148-54. doi: 10.1016/j.nut.2015.03.014. Epub 2015 Apr 28. PMID: 26233874.
12.    Dobbie JW et al. (1982) The silicon content of body fluids. Scottish medical Journal, 27, 17‐19
13.    Schwarz, KL. (1973) A bound form of silicon in glycosaminoglycans and polyuronides. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 70 (5), 1608-1612.