Le chrome et ses différentes formes

Le chrome existe sous plusieurs formes dont les plus abondantes sont : Cr2+ ou Cr II, Cr3+ ou Cr III et Cr6+ ou Cr VI. Il est possible également de le trouver sous des états d’oxydation Cr4+ ou Cr IV et Cr5+ ou Cr V qui sont toutefois plus rares. Le chrome peut être présent dans l’organisme sous la forme trivalente, Cr III. Il s’agit de la forme la plus stable.

Elle ne présente aucune toxicité pour l'homme. Toutefois ce n’est pas le cas de toutes les formes. Par exemple, le Cr VI ou chrome hexavalent est extrêmement toxique pour l’organisme malgré sa stabilité (7). En général, il est employé dans le milieu industriel et sert de pigment pour les peintures. Rarement absorbé, il peut toutefois être inhalé et présenter un risque pour l’organisme.

Le diabète : le sucre sous surveillance

Le diabète est une maladie chronique caractérisée par un excès de sucre dans le sang (hyperglycémie). “Il survient lorsque le pancréas ne produit pas suffisamment d'insuline ou lorsque l'organisme n'est pas capable d'utiliser efficacement l'insuline qu'il produit”, selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) (8). L’insuline est l’hormone qui permet la régulation du taux de sucre dans le sang (la glycémie). Suite à une prise alimentaire, la quantité de sucre ou glucose dans le sang augmente.

L’insuline est donc sécrétée par le pancréas pour abaisser la glycémie en permettant entre autres au glucose de pénétrer dans les cellules du foie, des muscles et du tissu adipeux. Cependant, dans le cas du diabète ce mécanisme est perturbé. La régulation de la glycémie ne se fait donc plus correctement. Il existe différents types de diabète. Les plus répandus sont le diabète de type I et le diabète de type II (9) :
•    Le diabète de type I représente 5% à 10% des cas en France. Il provient d’un dysfonctionnement de la sécrétion de l’insuline par le pancréas. Le contrôle du taux de sucre sanguin est alors impacté. En général, il apparaît assez tôt, durant l'adolescence et l’enfance.
•    Le diabète de type II, plus répandu, touche quant à lui 92% de la population diabétique. Il est favorisé par une insulino-résistance, c’est à dire une baisse de la sensibilité des cellules à l’insuline. En d’autres termes, il survient quand les cellules ne répondent plus à la stimulation de l’insuline pour stocker le glucose. La glycémie reste alors élevée. Pour compenser, le pancréas va produire plus d’insuline jusqu’à l’épuisement. La fréquence de ce type de diabète augmente avec l’âge. Même si des facteurs génétiques peuvent en être à l’origine, le mode de vie sédentaire, le surpoids, l’obésité et la mauvaise alimentation en sont majoritairement la cause et constituent ce que l’on appelle le “syndrome métabolique”...

Le rôle de l’insuline est donc primordial dans le maintien d’une glycémie normale. Une altération de son fonctionnement entraîne une hyperglycémie (glycémie à jeun supérieure à 1,26g/L) chronique aux conséquences néfastes sur la santé. Non pris en charge, un diabète peut conduire à une cécité causer une importante cécité, une insuffisance rénale, un infarctus du myocarde, des accidents vasculaires cérébraux ou encore l’amputation des extrémités des membres inférieurs.

Et si le chrome pouvait être utile au diabète ?

Pour réduire la survenue de diabète de type II, l’amélioration du mode de vie est essentielle. La pratique d’une activité physique régulière et l’adoption d’une alimentation équilibrée riche en fibres et nutriments sont donc des conditions primordiales. Le chrome est un oligo-élément présent dans l’alimentation mais que l’on peut également retrouver en supplémentation. Son action sur l’insuline a particulièrement été étudiée et notamment son rôle de potentialisateur de cette hormone (10). Le chrome a la capacité de se lier à un peptide appelé chromoduline, en réponse à l’insuline.

La chromoduline stimule ensuite l’activité tyrosine kinase du récepteur à l’insuline, provoquant ainsi une amplification du signal insulinémique (11). Dans un second temps, cet oligo-élément augmenterait la sensibilité des cellules à l’insuline. Cela passe par une augmentation du nombre de ses récepteurs, une amélioration de la liaison insuline/récepteur et une hausse de son internalisation dans les cellules (2, 6). La résistance à l'insuline étant ainsi réduite, les cellules peuvent répondre plus facilement au signal de l’hormone et stocker le glucose.

Le chrome montre donc un intérêt particulier dans l'homéostasie glucidique, la régulation du taux d’insuline et donc la gestion du diabète. Outre son rôle dans l’amélioration de l’action de l’insuline, il pourrait être également bénéfique pour les personnes en surpoids ou obèse. En effet, il agirait sur la régulation de la satiété, la perte de poids et la modification de la composition corporelle ainsi que la réduction du stress oxydant (12). Par conséquent, le maintien d’un apport optimal est nécessaire.

Le cholestérol : du gras oui mais pas trop !

Le cholestérol est un lipide qui, contrairement à ce qu’on a l’habitude de penser, est nécessaire pour le bon fonctionnement de notre organisme. Il fait partie intégrante de la membrane de nos cellules dans laquelle il a un rôle structurel. Il est également indispensable à l’élaboration de nos hormones. Notre corps est capable de le produire. Il est sécrété au niveau du foie et sa synthèse fait intervenir l’HMG Coenzyme A réductase. Ce cholestérol endogène représente 70% du cholestérol total. La part restante est apportée par l’alimentation (13). Si le foie est à l’origine de sa production, il est aussi chargé de son élimination. Dès qu’il est synthétisé par le foie, il atteint la circulation sanguine. Or, le cholestérol est un lipide hydrophobe et est donc insoluble dans le sang. De ce fait, pour circuler dans le sang, il a besoin d’un moyen de transport. Il utilise des lipoprotéines (complexes lipides-protéines) comme véhicule. Ces dernières sont également fabriquées par le foie et classées selon leur densité :


•    Les VLDL : Very low density lipoprotein
•    Les LDL : Low density lipoprotein
•    Les HDL : High density lipoprotein

A la sortie du foie c’est d’abord la VLDL qui intervient. Chargée en cholestérol et en triglycérides, elle distribue les triglycérides aux cellules qui en ont besoin pour fonctionner. Ainsi modifiée mais contenant toujours le cholestérol, la lipoprotéine change de nom et devient le LDL. Le rôle de celle-ci est d’aller jusqu’au tissus périphériques et d’y apporter le cholestérol. Ensuite le HDL permet le retour du cholestérol excédentaire vers le foie où il est éliminé (ou recyclé) (14).



(12)

Cette situation a lieu quand le cholestérol est en concentration physiologique dans l’organisme. Quand le cholestérol se retrouve en excès, il devient alors problématique et constitue un facteur de risque dans les maladies cardio-vasculaires. En effet, un excès de cholestérol génère une quantité importante de LDL qui s’entasse au niveau des artères. Petit à petit, le LDL s’oxyde demandant l’intervention de macrophages. Ces derniers gorgés de LDL oxydés grossissent et meurent sur place par apoptose. Ce phénomène provoque l’apparition de plaques d’athérosclérose qui évoluent encore par la suite, pouvant être à l’origine d'accidents vasculaires.

Chrome et cholestérol : un processus bien ficelé

Le chrome joue également un rôle dans le métabolisme des lipides. Dans un premier temps le chrome inhiberait l’enzyme hydroxyméthylglutaryl-Coenzyme A réductase (HMGCoA réductase), enzyme impliquée dans la synthèse du cholestérol. Par conséquent, le chrome aurait un effet hypolipémiant (12). Il a également été montré qu’une supplémentation au chrome induirait une diminution du taux de cholestérol LDL et une augmentation du taux de cholestérol HDL (15). Le chrome a ainsi une action bénéfique sur le profil lipidique.


Dans un second temps, il réduirait la quantité de cholestérol dans la membrane cellulaire, redistribuant ainsi le transporteur de glucose à la surface des membranes. De par cette réorganisation des lipides membranaires, le chrome permet une meilleure sensibilité à l’insuline (12).

En agissant sur le métabolisme des lipides, et notamment en diminuant le taux de LDL, le chrome serait profitable également aux sujets obèses ou en surpoids.

Entre carence et excès : le juste dosage

Le chrome a donc un rôle fondamental dans les métabolismes des glucides et des lipides. Son intervention dans la régulation de l’insuline en fait un oligo-élément essentiel. L’alimentation actuelle contient de plus en plus d’aliments hautement transformés, riches en sucres raffinés et pauvres en oligo-éléments dont le chrome. La consommation de ces aliments augmenterait les pertes urinaires en minéraux pouvant conduire à une carence en chrome qui se manifeste notamment par :
- une hyperglycémie : excès de glucose dans le sang (16).
- une hyperinsulinémie : trop forte production d’insuline.
- une hyperlipidémie : trop de graisses dans le sang.

Ces facteurs accroissent le risque de contracter des troubles comme le diabète.
Dans nos pays occidentaux, si les carences sont plutôt rares, les déficiences sont plus fréquentes, notamment chez les personnes à risques (les femmes enceintes, les personnes âgées et obèses ou en surpoids, sportifs, ...).  

Quant aux excès, ils sont peu courants. Plus que le trop plein, c’est l’absorption d’une forme minérale du chrome qui est néfaste pour l’organisme. En effet, certaines formes de chrome comme le chrome (VI) ou chrome hexavalent, est toxique. Cette forme provient de la pollution industrielle et peut être inhalée (7). Elle provoque des irritations au niveau de la peau, des cartilages, des poumons et peut même amener à des conséquences plus graves.

Par conséquent, un apport adéquat en chrome est essentiel pour permettre à notre corps de fonctionner correctement. Plus encore, veiller à apporter la meilleure forme, ne présentant aucune toxicité et particulièrement bien assimilable est primordial. Choisir un chrome à la biodisponibilité optimale permet un juste dosage de l’actif et ainsi d’éviter le risque d’excès.

 

La spiruline : le super-aliment de notre siècle

La spiruline est consommée depuis des milliers d’années (17). 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 (chrome notamment) 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 absorbés à l’état soluble, transformés et stockés en forme organique par liaison avec d’autres composés organiques contenus dans la spiruline. En définitive, cette algue est donc capable de métaboliser le chrome afin de le rendre hautement biodisponible.
 
Contrairement aux autres végétaux, la spiruline ne contient pas de cellulose dans ses parois cellulaires. Cette particularité lui confère une bonne digestibilité 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.

La spiruline est considérée comme un super aliment. Son intérêt nutritif est tel qu’elle est employée pour plusieurs champs d’application. Ses bienfaits au niveau notamment de la prévention du diabète et dans la prise en charge des patients ont été étudiés. Il en ressort que la spiruline à l’instar du chrome possède des capacités antidiabétiques et anti-hyperlipidémiques (18). Notre spiruline enrichie en chrome détient donc à la fois les atouts de la cyanobactérie mais également ceux du chrome sur la sphère du diabète. Ensemble ces deux ingrédients possèdent une synergie d’action bénéfique pour l’organisme.

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Références :

1.     Vincent J. B. The biochemistry of chromium. The Journal of nutrition, (2000),
130(4), 715–718.
2.    Khodavirdipour A, Haddadi F, Keshavarzi S. Chromium Supplementation; Negotiation with Diabetes Mellitus, Hyperlipidemia and Depression. J Diabetes Metab Disord. 2020 Mar 5;19(1):585-595. doi: 10.1007/s40200-020-00501-8. PMID: 32550211; PMCID: PMC7270423.
3.    Vincent JB, Lukaski HC. Chromium. Adv Nutr. 2018 Jul 1;9(4):505-506. doi: 10.1093/advances/nmx021. PMID: 30032219; PMCID: PMC6054252.
4.    Anderson, R. A., & Kozlovsky, A. S. Chromium intake, absorption and excretion of subjects consuming self-selected diets. The American journal of
clinical nutrition, (1985), 41(6), 1177–1183.
5.    Anderson R. A. Chromium in human nutrition. Nutrition reviews, (1988), 46(7),
271–272.
6.    A-M. Roussel. Chrome et syndrome métabolique. Médecine des maladies métaboliques. Vol 3 - N° 5. P. 483-485 - novembre 2009
7.    Wakeel A, Xu M. Chromium Morpho-Phytotoxicity. Plants (Basel). 2020 Apr 29;9(5):564. doi: 10.3390/plants9050564. PMID: 32365493; PMCID: PMC7284716
8.    OMS : Diabète. 2021. Url : https://www.who.int/fr/news-room/fact-sheets/detail/diabetes
9.    Ministère des solidarités et de la santé. Diabète. Url : https://solidarites-sante.gouv.fr/soins-et-maladies/maladies/article/diabete
10.    Dubey P, Thakur V, Chattopadhyay M. Role of Minerals and Trace Elements in Diabetes and Insulin Resistance. Nutrients. 2020;12(6):1864. Published 2020 Jun 23. doi:10.3390/nu12061864
11.    Vincent JB. Recent advances in the nutritional biochemistry of trivalent chromium. Proc Nutr Soc. 2004 Feb;63(1):41-7. doi: 10.1079/PNS2003315. PMID: 15070438.
12.    Anne Cotte, Aude Duret. Le chrome trivalent : intérêts et limites des supplémentations. Sciences pharmaceutiques. 2010. ffdumas-00593117
13.    Patrick Delmas, Françoise Padilla et Corinne Poilbout. Le cholestérol cellulaire, un régulateur important de la douleur inflammatoire. Med Sci (Paris) Volume 35, Number 2, Février 2019, Page(s) 115 - 118
14.    Wang HH, Garruti G, Liu M, Portincasa P, Wang DQ. Cholesterol and Lipoprotein Metabolism and Atherosclerosis: Recent Advances In reverse Cholesterol Transport. Ann Hepatol. 2017 Nov;16(Suppl. 1: s3-105.):s27-s42. doi: 10.5604/01.3001.0010.5495. PMID: 29080338.

15.    Press RI, Geller J, Evans GW. The effect of chromium picolinate on serum cholesterol and apolipoprotein fractions in human subjects. West J Med. 1990 Jan;152(1):41-5. PMID: 2408233; PMCID: PMC1002252.
16.    Anderson R. A. (1997). Nutritional factors influencing the glucose/insulin system: chromium. Journal of the American College of Nutrition, 16(5), 404–410.
17.    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.