Alternate day fasting for weight loss in normal weight and overweight subjects : a randomized controlled trial

Les régimes de jeûne intermittent, en particulier les protocoles de jeûne à jours alternés (ADF), ont gagné une popularité considérable au cours de la dernière décennie. Le jeûne à jours alternés implique un « jour de jeûne » où les individus consomment 25% de leurs besoins énergétiques, en alternance avec un « jour d’alimentation » où les sujets mangent ad libitum . Seule une poignée d’études ont été réalisées pour tester les effets de l’ADF sur le poids corporel et la réduction du risque de maladies coronariennes, et presque toutes ces études ont été menées sur des populations obèses (IMC 30-39,9 kg/m2). Les résultats de ces premiers essais indiquent que l’ADF est efficace pour la perte de poids (5-6% de réduction du poids corporel) et la perte de masse grasse viscérale (5-7 cm de réduction du tour de taille) en 8-12 semaines de traitement. Ces rapports suggèrent également que l’ADF peut contribuer à la rétention de la masse maigre chez les personnes obèses. En plus de ces changements favorables de la composition corporelle, des améliorations du risque de maladies coronariennes ont également été constatées. Par exemple, des diminutions des concentrations de cholestérol LDL (20-25%), des concentrations de triacylglycérol (15-30%), et des augmentations de la taille des particules LDL sont souvent observées avec l’ADF à court terme (8-12 semaines). Des modifications bénéfiques de la pression artérielle et du profil des adipokines (c’est-à-dire une augmentation de l’adiponectine et une diminution de la leptine et de la résistine) ont également été signalées. Dans l’ensemble, ces travaux préliminaires suggèrent que l’ADF peut être efficace pour la perte de poids et la réduction du risque de maladies coronariennes chez les adultes obèses.

Une question importante qui reste non résolue est de savoir si les effets favorables de l’ADF peuvent également être observés dans les populations de poids normal et de surpoids. Seules deux études humaines ont testé l’effet des ADF sur le poids corporel et le risque de maladies coronariennes chez des sujets non obèses. Dans une étude de Heilbronn et al. des hommes et des femmes de poids normal (IMC 23 kg/m2) ont participé à un régime d’ADF pendant 3 semaines. Le poids corporel a diminué de 2 % par rapport aux valeurs de départ, tandis que les concentrations de triacylglycérol n’ont diminué que chez les hommes. Contrairement à ces résultats, Halberg et al. n’ont démontré aucun changement de poids corporel après 2 semaines d’ADF chez des hommes en surpoids (IMC 26 kg/m2). Bien que ces essais posent certains jalons, ils sont limités par leur courte durée (2 à 3 semaines) et l’absence d’un groupe témoin. En tant que tel, un essai à plus long terme (12 semaines) qui emploie un groupe de contrôle est bien justifié.

En conséquence, la présente étude a examiné l’effet de l’ADF sur le poids corporel, la composition corporelle, et les paramètres de risque de maladies coronariennes chez les adultes de poids normal et en surpoids dans un essai alimentaire contrôlé randomisé de 12 semaines. Nous avons émis l’hypothèse que l’ADF réduirait le poids corporel et le risque de CHD chez les participants de poids normal et en surpoids, par rapport aux témoins.

Sujets et méthodes

Sujets

Les sujets ont été recrutés dans la région de Chicago au moyen d’annonces placées autour du campus de l’Université de l’Illinois, Chicago. Au total, 107 personnes ont exprimé leur intérêt pour l’étude, mais seulement 32 ont été recrutées pour participer après une sélection via un questionnaire préliminaire et une évaluation de l’IMC (figure 1). Les critères d’inclusion étaient les suivants : IMC compris entre 20 et 29,9 kg/m2 ; âge compris entre 35 et 65 ans ; pré-ménopause ou post-ménopause (absence de règles depuis plus de 2 ans) ; activité physique légère (< 3 h/semaine d’exercice d’intensité légère à 2,5 à 4.0 équivalents métaboliques (MET) pendant les 3 mois précédant l’étude) ; poids stable pendant les 3 mois précédant le début de l’étude (< 4 kg de perte ou de gain de poids) ; non diabétique ; pas d’antécédents de maladie cardiovasculaire ; non-fumeur ; et ne prenant pas de médicaments pour la perte de poids, la réduction des lipides ou du glucose. Le protocole expérimental a été approuvé par l’Office pour la protection des sujets de recherche de l’Université de l’Illinois, à Chicago, et tous les participants à la recherche ont donné leur consentement éclairé écrit pour participer à l’essai. Le protocole de recherche était conforme à la Déclaration d’Helsinki.

Chéma de l’étude. ADF : Alternate day fasting.

Conception de l’étude

Conception expérimentale

Un essai d’alimentation de 12 semaines, randomisé, contrôlé, à bras parallèles a été mis en œuvre comme moyen de tester les objectifs de l’étude. Les sujets ont été randomisés par KAV au moyen d’un échantillon aléatoire stratifié. Les sujets ont d’abord été divisés en strates en fonction du sexe (H/F), de l’âge (35-50 ans/51-65 ans) et de l’IMC (20-24,9 kg/m2/ 25-29,9 kg/m2), puis les sujets de chaque strate ont été randomisés 1:1 dans le groupe ADF ou le groupe témoin (figure 1).

Protocole alimentaire

Pendant la période d’intervention alimentaire, les sujets ADF ont consommé 25% de leurs besoins énergétiques de base le jour de jeûne (24 h), puis ont mangé ad libitum chaque jour d’alimentation alternée (24 h). Les besoins énergétiques de chaque sujet ont été déterminés par l’équation de Mifflin . Les jours d’alimentation et de jeûne commençaient chaque jour à minuit, et tous les repas du jour de jeûne étaient consommés entre 12h00 et 14h00 afin de s’assurer que chaque sujet était soumis à la même durée de jeûne. Les sujets ADF ont reçu des repas chaque jour de jeûne (entre 400 et 600 kcal) et ont mangé ad libitum à la maison le jour de l’alimentation. Tous les repas des jours de jeûne de l’ADF ont été préparés dans la cuisine métabolique du Human Nutrition Research Center (HNRU) de l’Université de l’Illinois à Chicago. Les repas du jour de jeûne étaient fournis sous la forme d’un menu tournant de 3 jours, et étaient formulés sur la base des directives de l’American Heart Association (AHA) (30 % de kcal provenant des graisses, 15 % de kcal provenant des protéines, 55 % de kcal provenant des glucides). Tous les repas étaient consommés en dehors du centre de recherche. Les sujets ADF étaient autorisés à consommer des boissons sans énergie, du thé, du café et des chewing-gums sans sucre, et étaient encouragés à boire beaucoup d’eau. Les sujets témoins ont été autorisés à manger ad libitum tous les jours, et n’ont pas reçu de repas du centre de recherche.

Protocole de prélèvement sanguin

Des échantillons de sang à jeun sur douze heures ont été prélevés entre 6h00 et 9h00 au début de l’étude (semaine 1) et après le traitement (semaine 12). Les participants ont reçu l’instruction d’éviter l’exercice, l’alcool et le café pendant les 24 heures précédant chaque visite. Le sang a été centrifugé pendant 15 minutes à 520 × g et à 4°C pour séparer le plasma des globules rouges, et a été conservé à -80°C jusqu’à l’analyse.

Analyses

Apport énergétique lors des jours d’alimentation et de jeûne

Pendant l’intervention diététique de 12 semaines, les sujets du groupe ADF avaient pour instruction de ne manger que les aliments fournis chaque jour de jeûne. Pour évaluer l’apport énergétique les jours de jeûne, il a été demandé aux sujets ADF de signaler tous les aliments supplémentaires consommés (c’est-à-dire ceux qui n’étaient pas fournis) à l’aide d’un « journal des aliments supplémentaires ». De plus, les sujets devaient rapporter les restes de nourriture à la HNRU pour être pesés. Afin d’évaluer l’apport énergétique les jours d’alimentation, il a été demandé aux sujets ADF et aux sujets témoins de remplir un registre alimentaire sur 3 jours, 2 jours d’alimentation pendant la semaine et 1 jour d’alimentation pendant le week-end, aux semaines 1 et 12. Au début de l’étude, le diététicien de recherche a donné 15 minutes d’instructions à tous les participants sur la façon de remplir les registres alimentaires. Ces instructions comprenaient des informations verbales et des guides de référence détaillés sur la manière d’estimer la taille des portions et d’enregistrer les aliments de manière suffisamment détaillée pour obtenir une estimation précise de l’apport alimentaire. Toutes les informations alimentaires des journaux/registres alimentaires ont été saisies dans le programme d’analyse alimentaire, Nutritionist Pro (version 5, Axxya Systems, Stafford, TX) pour évaluer l’apport énergétique.

Faim, satisfaction et satiété

Une échelle visuelle analogique (EVA) validée a été utilisée pour mesurer la faim, la satiété et la satisfaction du régime ADF . L’échelle a été remplie pendant 3 jours de jeûne (avant le coucher) aux semaines 1 et 12. En bref, l’EVA se composait de lignes de 100 mm et les sujets devaient faire une marque verticale sur la ligne correspondant à leurs sentiments de 0 (pas du tout) à 100 (extrêmement) pour la faim, la satisfaction ou la plénitude. La quantification était effectuée en mesurant la distance entre l’extrémité gauche de la ligne et la marque verticale.

Perte de poids et composition corporelle

Le poids corporel était évalué à 0,25 kg près au début de chaque semaine sans chaussures et en vêtements légers à l’aide d’une balance à balancier à l’HNRU (HealthOMeter, Sunbeam Products, Boca Raton, FL). L’IMC a été évalué en kg/m2. La composition corporelle (masse grasse et masse sans graisse) a été mesurée à l’aide d’une absorptiométrie à rayons X double (DXA) (Hologic QDR 4500 W, Hologic Inc, Waltham, MA).

Facteurs de risque coronarien lipidiques

Les concentrations plasmatiques de cholestérol total, de cholestérol HDL et de triacylglycérol ont été mesurées en double à l’aide de kits enzymatiques (Biovision Inc., Moutainview, CA) aux semaines 1 et 12. La concentration de LDL-cholestérol a été calculée à l’aide de l’équation de Friedewald, Levy et Fredrickson. La taille des particules de LDL a été mesurée par électrophorèse sur gel de polyacrylamide linéaire (Quantimetrix Lipoprint System, Redondo Beach, CA, USA) aux semaines 1 et 12. Des tubes de gel de polyacrylamide haute résolution à 3 % ont été utilisés pour l’électrophorèse. Brièvement, 25 μL d’échantillon ont été mélangés à 200 μL de gel de chargement liquide contenant du noir Soudan, puis ajoutés aux tubes de gel. Après photopolymérisation à température ambiante pendant 30 min, les échantillons ont été électrophorés pendant 1 h (3 mA/ tube de gel). Le logiciel Lipoware (Quantimetrix, Redondo Beach, CA, USA) a ensuite été utilisé pour diviser les LDL en petites (<255 Å), moyennes (255-260 Å) et grandes (>260 Å) particules, et pour évaluer la taille moyenne des particules LDL. Les coefficients de variation intra-essai (CV) pour le cholestérol total, le cholestérol HDL, le triacylglycérol et la taille des particules LDL étaient respectivement de 3,6 %, 4,8 %, 2,5 % et 4,1 %.

Facteurs de risque de maladie coronarienne non lipidique

Toutes les mesures ont été prises à la semaine 1 et 12. La pression artérielle a été mesurée en trois exemplaires, le sujet étant en position assise après un repos de 10 minutes. La protéine C-réactive (CRP) a été mesurée en double en utilisant les kits Immulite 1000 High Sensitivity CRP (Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA). Les mesures de l’homocystéine plasmatique ont été effectuées en double par HPLC avec détection fluorométrique. L’adiponectine, la leptine et la résistine ont été mesurées par ELISA (R&D Systems, Minneapolis, MN). Les coefficients de variation intra-essai (CV) pour la CRP, l’homocystéine, l’adiponectine, la leptine et la résistine étaient respectivement de 5,0 %, 4,3 %, 3,3 %, 3,0 % et 4,7 %.

Statistiques

Les résultats sont présentés sous forme de moyennes ± erreur standard de la moyenne (SEM). Les tests de normalité ont été inclus dans le modèle. Aucune variable ne s’est avérée non normale. Les différences entre les groupes au départ ont été testées par un test t d’échantillons indépendants. Les changements au sein du groupe de la semaine 1 à 12 ont été testés par un test t apparié. Les différences entre les groupes ont été testées par un test t à échantillons indépendants. La taille de l’échantillon a été calculée en supposant une variation de 10 % des concentrations de LDL-cholestérol dans le groupe ADF, avec une puissance de 80 % et un risque alpha de 5 %. Les valeurs P de < 0,05 ont été considérées comme significatives. Les données ont été analysées à l’aide du logiciel SPSS (version 21.0 pour Mac OS X ; SPSS Inc., Chicago, IL).