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Effets biologiques des anti-oxydants : les données de l’étude SU.VI.MAX
Alain FAVIER
1
Serge HERCBERG
2
Pilar GALAN
2
1
Département de biologie intégrée,
CHU de Grenoble, 38700 La Tronche,
SCIB-LAN, DRFMC,
Centre Atomique de Grenoble,
17 Avenue des martyrs
38054 Grenoble
Fax:0476765664
<Alain.Favier@ujf-grenoble.fr>
2
U 557 Inserm (UMR Inserm/Inra/Cnam).
Centre de recherche en nutrition humaine
d’Ile-de-France, Paris 13/Bobigny
Abstract
:
The SU.VI.MAX study is a double blind, randomised, placebo-controlled trial testing, for 8
years, the effect of a combination of antioxidant vitamins and minerals, at doses considered to be
nutritional (120 mg vitamin C, 30 mg vitamin E, 6 mg beta-carotene, 100 lg selenium and 20 mg zinc)
in reducing cancer and ischaemic vascular disease incidence in a general population (12,741 middle-
aged). After 7.5 years, low-dose antioxidant supplementation had no effect on vascular disease
incidence. This dose lowered, however, total cancer incidence in men, but not in women. With regard to
contradictory results of observational and interventional studies published for the last decades, we can
consider that the effect of antioxidant on cancer may depend on the doses (nutritional versus
pharmacological), baseline antioxidant status (different between gender and/or nutritional status) and
health status of subjects (healthy versus cancer high-risk subjects). Antioxidant supplementation may
have a beneficial effect on cancer incidence only in healthy subjects who are not exposed to cancer risk,
and with a particularly low baseline status. Finally, antioxidants as well as free radicals appear to be
ambiguous nutrients with a wide range of benefits and toxicity. High doses of antioxidant supplements
may be deleterious in high-risk subjects without any clinical symptoms in whom the initial phase of
cancer development has already started.
Key words
:
antioxidants, vitamins, minerals, free radical, cancer, supplementation
Le stress oxydant, c’est-à-dire l’excès de
radicaux libres non neutralisés par les défen-
ses anti-oxydantes, est très dommageable
pour les macromolécules essentielles de nos
cellules, entraînant anomalies d’expression
des gènes et des récepteurs membranaires,
prolifération ou mort cellulaire, troubles
immunitaires, mutagenèse, dépôts de pro-
téines ou de lipofuschine dans les tissus. Par
la création de molécules biologiques chimi-
quement et irréversiblement anormales et
par la surexpression de certains gènes, le
stress oxydant apparaît dans les études cel-
lulaires et animales comme la cause initiale
essentielle de maladies : cancer, cataracte,
sclérose latérale amyotrophique, syndrome
de détresse pulmonaire aigu, œdème pul-
monaire, vieillissement accéléré. Les rela-
tions entre stress oxydant et cancer s’avè-
rent particulièrement étroites ; les radicaux
libres intervenant dans l’activation des pro-
carcinogènes en carcinogènes, créant les
lésions de l’ADN, amplifiant les signaux de
prolifération et inhibant les anti-oncogènes
[1]
. Ce stress oxydant étant à l’origine de nom-
breuses maladies il semble logique de chercher
à le supprimer pour prévenir ou guérir ces
pathologies, mais le paradoxe des radicaux
libres est qu’ils constituent certes des espèces
extrêmement dangereuses susceptibles
d’engendrer un nombre considérable de mala-
dies, mais qu’ils sont aussi des espèces indis-
pensables à la vie. Ils remplissent en effet de très
nombreuses fonctions utiles de contrôles de
gènes redox dépendant et de fonctions physio-
logiques qui pour la plupart ont été découver-
tes récemment. Les radicaux libres participent
ainsi au fonctionnement de certains enzymes
utiles, à la transduction de signaux cellulaires, à
la défense immunitaire contre les agents
pathogènes, à la destruction par apoptose de
cellules anormales, au cycle cellulaire, à la dif-
férentiation cellulaire, à la régulation de la dila-
tation capillaire, au fonctionnement de certains
neurones, et notamment ceux de la mémoire, à
la fécondation de l’ovule, à la régulation des
gènes, phénomène appelé contrôle redox des
gènes [2]. Ainsi, à un stade avancé d’évolution
de la carcinogenèse, les radicaux libres sont
utilisés par les NK lymphocytes pour tuer les
cellules tumorales.
En dehors des études fondamentales, de nom-
breuses études cliniques et épidémiologiques
ont fourni, depuis une vingtaine d’années, des
arguments de présomption forts en faveur de
l’existence de liens entre les apports alimen-
taires en antioxydants et le risque de dévelop-
pement de certains cancers ou cardiopathies
ischémiques, sans qu’une relation de causalité
ait pu être établie. Les travaux étaient cepen-
dant suffisamment convergents pour que soit
développé un grand essai d’intervention cher-
chant à valider cette hypothèse [3]. C’est pour-
quoi nous avons voulu évaluer ce lien par une
étude en double aveugle de supplémentation
en antioxydants à doses nutritionnelles :
l’étude SU.VI.MAX dont l’objectif principal
était d’établir la nature causale du lien entre un
apport bas en nutriments antioxydants et le
risque de cancer ou de cardiopathie ischémi-
que et la mortalité consécutive.
Matériels et méthodes
Il s’agit d’une étude épidémiologique longitu-
dinale avec un essai contrôlé (essai randomisé
en double aveugle). Elle visait à tester, sur des
sujets présumés sains, l’impact d’un apport
quotidien d’antioxydants à des doses nutrition-
nelles (bêtacarotène : 6 mg/j, vitamine C : 120
mg/j, vitamine E : 30 mg/j, sélénium (levure
séléniée) : 100 lg/j et zinc (gluconate) : 20
mg/j) sur l’incidence des cardiopathies
ischémiques et des cancers ainsi que sur la
mortalité [4].
La cohorte SU.VI.MAX était composée de
13 017 sujets : 7 886 femmes âgées de 35 à
60 ans et 5 141 hommes de 45 à 60 ans. Ces
sujets ont été sélectionnés à partir d’un panel
de 79 976 volontaires recrutés par une campa-
gne médiatique nationale menée de mars à
juillet 1994. Les personnes sélectionnées ont
été randomisées en deux groupes égaux :
l’un a reçu une association de vitamines et
minéraux antioxydants à doses nutritionnelles
(n = 6 481), l’autre recevant un placebo
(n = 6 536). L’attribution du type de capsules
(« vitamines et minéraux antioxydants » ou
« placebo ») a été faite en double insu, par
tirage au sort individuel, stratifié sur le sexe, la
classe d’âge, le tabagisme et le lieu de rési-
dence. L’inclusion des sujets de la cohorte a été
réalisée entre octobre 1994 et juin 1995. Ces
personnes ont été suivies pendant une durée
moyenne de 7,5 ans.
L’analyse a porté sur tous les événements de
santé, entrant dans la définition des critères de
jugements, survenus depuis l’inclusion
jusqu’au 1
er
septembre 2002. Ces événements
OCL VOL. 13 N° 1 JANVIER-FE
´VRIER 2006 35
Article disponible sur le site http://www.ocl-journal.org ou http://dx.doi.org/10.1051/ocl.2006.0035
ont été validés par des comités d’experts se
fondant sur les documents recueillis auprès des
hôpitaux ou des médecins traitants des sujets
concernés.
Résultats
Les groupes de sujets ayant reçu les vitamines
et minéraux antioxydants ou le placebo étaient
à l’inclusion parfaitement comparables sur le
plan de l’âge, des catégories socioprofession-
nelles, du niveau d’étude, du statut matrimo-
nial, du tabagisme, des pratiques contracepti-
ves et du statut ménopausique (pour les
femmes). Les marqueurs biologiques et anthro-
pométriques du statut nutritionnel (notam-
ment vitaminique et minéral) ne différaient pas
entre les deux groupes d’intervention. À l’inclu-
sion, les femmes ont toutefois un statut nette-
ment meilleur en bêtacarotène et en vitamine
C que les hommes, comme en attestent les
taux sanguins.
Après une durée moyenne de participation de
2 ans, 739 sujets ont abandonné l’étude et
après une durée moyenne de 5 ans, 736 ont
été perdus de vue.
La participation et l’adhésion à l’intervention
ont été bonnes : en moyenne 79 % de la quan-
tité des apports supplémentaires en antioxy-
dants ont été pris. Cette adhésion a été vérifiée
par analyse des marqueurs biologiques du sta-
tut vitaminique et minéral réalisée sur un sous-
échantillon de sujets prélevés lors des bilans de
surveillanceà2et7ans. Après 2 ans, les taux
sanguins de vitamines C et E, de bêtacarotène,
de zinc et de sélénium sont significativement
plus élevés dans le groupe « antioxydants ».
Cette différence est retrouvée à 7 ans, excepté
pour la vitamine E.
Durant la période de suivi, 174 décès (103
hommes et 71 femmes) ont été enregistrés ;
271 sujets (221 hommes et 50 femmes) ont
développé une cardiopathie ischémique et 562
(350 femmes et 212 hommes) un cancer.
Chez les hommes du groupe « placebo », les
niveaux initiaux des taux sanguins de bêtaca-
rotène et vitamine C sont inversement associés
avec le risque de cancers et de maladies cardio-
vasculaires. Cette relation n’apparaît que chez
les hommes ; un nombre important d’entre
eux présentant des taux relativement bas. Elle
n’est pas observée chez les femmes dont les
taux sanguins sont plus élevés, du fait vraisem-
blablement de leurs apports en fruits et légu-
mes plus importants. Les niveaux sanguins de
bêtacarotène sont corrélés positivement avec
la consommation de fruits et légumes
(r = 0,20 ; p < 0001), ce qui veut dire que les
petits consommateurs de fruits et légumes ont
les niveaux sanguins de bêtacarotène les plus
faibles et réciproquement.
Aucune différence n’a été notée entre les deux
groupes en ce qui concerne les cardiopathies
ischémiques qui ont touché 134 sujets dans le
groupe « antioxydants » et 137 sujets dans le
groupe « placebo ».
Il a été observé significativement moins de
cancers dans le groupe des hommes qui ont
reçu les antioxydants que dans l’autre groupe :
124 hommes dans le groupe « placebo » ont
développé un cancer contre 88 hommes dans
le groupe « antioxydants » (figure 1) (figure 2).
La différence entre les deux groupes est retrou-
vée pour la plupart des localisations de cancers,
et principalement pour ceux des voies digesti-
ves, aérodigestives, respiratoires et de la peau.
Le risque de développer un cancer (tous sites
confondus) a donc été réduit de 31 % dans le
groupe « antioxydants » (RR = 0,69 ; IC
95 % = 0,53-0,91 ; p < 0,008). Cet effet n’a
pas été relevé chez les femmes : 171 femmes
dans le groupe « placebo » ont développé un
cancer et 179 femmes dans le groupe
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Incidence rate
0 365 730 1095 1460 1825 2190 2555 2920
time (days)
Intervention
Placebo
Log-Rank test p < 0,01
A
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Incidence rate
0 365 730 1095 1460 1825 2190 2555 2920
time (days)
Intervention
Placebo
Log-Rank test p < 0,53
B
Figure 1. Effet de la supplémentation en antioxydant et du placebo dans la cohorte SU.VI.MAX : A) chez les hommes
(diminution de 35 % de l’incidence des cancers) et B) chez les femmes (aucun effet global).
36 DOSSIER
« antioxydants ». Il n’y a pas de différence sta-
tistiquement significative.
Concernant les localisations spécifiques de can-
cer, il est retrouvé globalement une réduction
modérée (non significative) de l’incidence du
cancer de la prostate dans le groupe supplé-
menté : RR = 0,88 (95 % CI : 0,60-1,29).
Cependant, l’effet est différent selon le niveau
initial du taux de PSA (mesuré à l’inclusion).
Chez les hommes dont le taux de PSA initial
était normal (< 3 ng/mL), on retrouve une forte
réduction significative du risque de cancer de la
prostate dans le groupe ayant reçu la supplé-
mentation : RR = 0,52 (95 % CI : 0,29-0,92).
Par contre, chez les hommes dont le taux de
PSA est ≥3 ng/mL, le RR est plus élevé (mais
non significatif). Les cancers cutanés, carcino-
mes comme mélanomes, sont diminués par la
supplémentation chez les hommes de la
cohorte mais significativement augmentés
chez les femmes recevant le mélange conte-
nant du bêtacarotène. Cet effet signifierait que
l’apport de 6 mg ajouté à l’apport alimentaire
de 3,4 mg atteint le seuil de sécurité au niveau
cutané car le bêtacarotène s’accumule à ce
niveau, ce qui entraîne d’ailleurs une coloration
caractéristique en cas d’apports importants.
Moins de décès ont été constatés dans le
groupe des hommes qui ont reçu les antioxy-
dants : 63 décès dans le groupe « placebo »
contre 40 dans le groupe « antioxydants ». Le
risque de décès a donc été réduit de 37 % dans
le groupe « antioxydants » (RR = 0,63 ; IC
95 % = 0,42-0,93 ; p < 0,02). Cette réduction
ne concerne pas les femmes (35 décès dans le
groupe « placebo » et 36 dans le groupe
« antioxydants »).
Concernant les critères intermédiaires, la sup-
plémentation n’améliore pas le profil lipidique
et peut même avoir des effets délétères sur ce
profil, avec un risque accru d’hypercholestéro-
lémie chez les femmes et une augmentation
globale des triglycérides [5]. Aucun effet de la
supplémentation par les antioxydants n’a été
retrouvé sur le risque d’hypertension artérielle
[6], de diabète et de syndrome métabolique.
Cependant il est retrouvé, de façon constante,
une relation inverse entre les niveaux plasmati-
ques initiaux en bêtacarotène et le risque de ces
pathologies.
Discussion
L’étude SU.VI.MAX est le premier essai rando-
misé à démontrer qu’un apport adéquat de
vitamines et minéraux antioxydants peut
réduire l’incidence des cancers et la mortalité
dans une population occidentale. Toutefois,
cette réduction ne concerne que les hommes,
pour lesquels on constate également des
apports nutritionnels moyens plus faibles en
antioxydants. Chez les femmes, dont le statut
initial en antioxydants est meilleur que celui
des hommes, l’impact de l’intervention ne se
traduit pas par un effet décelable. Aucune
influence n’est retrouvée pour les maladies car-
diovasculaires quel que soit le sexe.
Les doses de vitamines et minéraux antioxy-
dants utilisées dans l’étude SU.VI.MAX sont de
type nutritionnel et donc, accessibles par voie
alimentaire. Les nutriments antioxydants ont
été donnés en combinaison et ont de ce fait agi
de façon synergique comme c’est le cas avec
une alimentation équilibrée, notamment riche
en fruits et légumes. Les apports supplémentai-
res utilisés correspondent à ceux absorbés par
les grands consommateurs de fruits et légumes
recensés dans les études épidémiologiques
d’observation préalablement publiées dans la
littérature scientifique. Ces études mettent en
évidence que ces personnes ont un moindre
risque de cancers. Il ne faut toutefois pas
oublier que les études d’observation, prospec-
tives ou cas témoins ne permettent pas d’éta-
blir de lien de cause à effet.
L’efficacité obtenue dans l’étude avec les nutri-
ments utilisés est vraisemblablement en des-
sous de celle qui peut être attendue lorsqu’ils
sont consommés dans leur environnement au
sein des aliments, notamment des fruits et des
légumes. On retrouve également dans ceux-ci
beaucoup d’autres nutriments à vocation pro-
tectrice comme les fibres, les vitamines du
groupe B ou d’autres substances antioxydan-
tes, tels que les polyphénols.
La dose de vitamine E utilisée dans SU.VI.MAX
(30 mg/jour) est difficile à atteindre par l’ali-
mentation habituelle sans augmentation des
apports en graisses. Cette dose relativement
élevée avait été choisie en raison d’hypothèses
sur un lien entre vitamine E et cardiopathies
ischémiques qui prévalaient au moment de la
conception de l’étude. Ces hypothèses ont
depuis été réfutées par plusieurs essais rando-
misés qui n’ont pas mis en évidence d’effet de
la supplémentation en vitamine E sur l’inci-
dence des cardiopathies ischémiques. Ces
conclusions sont confortées par nos résultats. Il
semble donc plus raisonnable de s’en tenir à un
apport de vitamine E plus modéré et davantage
compatible avec l’alimentation, de l’ordre de
10 à 15 mg/jour.
Les femmes ont à l’inclusion un meilleur statut
en bêtacarotène et en vitamine C que les hom-
mes. Ce phénomène a été observé dans
d’autres études nutritionnelles. En valeur abso-
lue, les femmes mangent autant de fruits et
légèrement plus de légumes que les hommes.
Ce constat n’est pas fait avec la plupart des
autres aliments. En valeur relative, la part des
fruits et légumes dans le modèle alimentaire
féminin est nettement plus importante. Elle
l’est également ramenée à la masse corporelle
des femmes qui est plus faible. Les fruits et les
légumes sont un des déterminants majeurs du
statut biologique en bêtacarotène et en vita-
mine C.
La différence de bilan en bêtacarotène entre les
sexes pourrait expliquer la différence d’effet
Femmes, Placebo
Femmes, Anti-oxydants
Hommes, Placebo
Hommes, Anti-oxydants
3
2
Cumulative incidence (%)
1
0
0123
Follow-up (years)
45678
Figure 2. Effet de la supplémentation antioxydante et du placebo sur l’ensemble des cancers cutanés dans la cohorte
SU.VI.MAX chez les hommes (diminution de 30 % non significative) et chez les femmes (augmentation de 68%
significative).
OCL VOL. 13 N° 1 JANVIER-FE
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obtenu par l’apport supplémentaire en vitami-
nes et minéraux antioxydants. La supplémen-
tation ne serait efficace chez les hommes que
par le fait qu’ils n’ont pas un statut optimum et
bénéficient donc pleinement de celle-ci. Il est
intéressant de noter que les hommes, après
plus de 7 ans de prise d’une dose supplémen-
taire de vitamines et minéraux antioxydants,
ont des concentrations sanguines proches de
celles des femmes à l’inclusion. Il est possible
que chez les femmes, dont le bilan en bêtaca-
rotène est meilleur, l’impact d’une consomma-
tion supplémentaire ne puisse être détecté au
niveau de la population étudiée. D’autres étu-
des ont été réalisées aux États-Unis et en Fin-
lande sur des hommes recevant une supplé-
mentation de doses élevées de bêtacarotène
dans un contexte où leur statut initial est cor-
rect [7-10]. Elles n’ont pas permis d’observer
de rôle protecteur vis-à-vis des cancers. Un effet
délétère pour le cancer du poumon chez le
sujet à haut risque a même été mis en évidence
par ces études [9, 10]. Ceci est à rapprocher de
la constatation que nous observons d’une aug-
mentation du risque de cancer de la prostate
chez les sujets ayant une PSA élevée (pouvant
traduire l’existence d’un cancer de la prostate
infraclinique et, donc, non connu), alors qu’un
effet favorable est retrouvé chez les hommes
n’ayant pas (a priori) de cancer de la prostate au
moment où a débuté la supplémentation [11].
Conclusion
Les résultats de notre essai randomisé en dou-
ble aveugle, décrits pour la première fois dans
une population d’un pays industrialisé, devront
être confirmés par d’autres études. Cependant,
ils supportent dès à présent les recommanda-
tions pour la consommation à tous les âges de
la vie, par les hommes comme par les femmes,
d’une alimentation saine et surtout riche en
fruits et légumes, sources alimentaires majeu-
res de vitamines et minéraux antioxydants.
Compte tenu de la démonstration de l’effica-
cité d’un apport nutritionnel adéquat en
antioxydants dans la prévention des cancers, il
est essentiel de faire consommer fruits et légu-
mes en quantités suffisantes par ceux qui en
mangent peu. En France, il s’agit notamment
des hommes qui, en raison de consommations
trop faibles, risquent de ne pas présenter un
bilan en antioxydant adéquat. Il est tout aussi
important de maintenir un apport suffisant
chez les femmes dont le statut en antioxydants,
comme le bêtacarotène et la vitamine C, est
généralement meilleur.
Les effets différents observés dans notre étude
et les apparentes contradictions avec les résul-
tats des autres essais d’intervention et des mul-
tiples études d’observation suggèrent que les
effets réels des antioxydants peuvent être
modulés par les doses utilisées (nutritionnelles
versus pharmacologiques), le statut basique en
antioxydants des sujets (différent selon le sexe
ou le statut nutritionnel) et leur état de santé
(sujets sains versus à risque). De fortes doses
d’antioxydants peuvent être délétères chez les
sujets à haut risque ou ayant un cancer infracli-
nique.
RÉFÉRENCES
1. PRYOR WA., The involvement of free radicals in
chemical carcinogenesis. In : Anti carcinogene-
sis and radiation protection. Plenum Press New-
York, 1987 : 71-80.
2. DROGE W., Free radicals in the physiological
control of cell function. Cellular Physiol Rev
2002 ; 82 : 47-95.
3. HERCBERG S, PREZIOSI P, BRIANÇON S, et al.
A primary prevention trial of nutritional doses
of antioxidant vitamins and minerals on cardio-
vascular diseases and cancers in general popu-
lation: The SU.VI.MAX Study. Design, methods
and participant characteristics. Control Clin
Trials 1998 ; 19 : 336-51.
4. HERCBERG S, GALAN P, PREZIOSI P, et al. The
SU.VI.MAX study: a randomised, placebo-
controlled trial of the health effects of antioxi-
dant vitamins and minerals. Arch Intern Med
2004 ; 164 : 2335-42.
5. HERCBERG S, BERTRAIS S, CZERNICHOW S,
et al. Alterations of the lipid profile after 7.5
years of low-dose antioxidant supplementation
in the SU.VI.MAX stud. Lipids 2005 ; 40 :
335-42.
6. CZERNICHOW S, BERTRAIS S, BLACHER J, et al.
Effect of supplementation with antioxidants
upon long-term risk of hypertension in the
SU.VI.MAX study. Association with plasma
antioxidant levels. J Hypertens 2005 ; 11 :
2013-7.
7. HENNEKENS CH, BURING JE, MANSON JE,
et al. Lack of effect of long-term supplementa-
tion with beta-carotene on the incidence of
malignant neoplasms and cardiovascular
disease. N Engl J Med 1996 ; 334 : 1145-9.
8. LEE IM, COOK NR, MANSON JE, BURING JE,
HENNEKENS CH. Beta-carotene supplementa-
tion and incidence of cancer and cardiovascular
disease : The Women’s Health Study. J Nat
Cancer Inst 1999 ; 24 : 2102-6.
9. OMENN GS, GOODMAN GE, THORQUIST
MD, et al. Effects of a combination of beta-
carotene and vitamin A on lung cancer and
cardiovascular disease. N Engl J Med 1996 ;
334 : 1150-5.
10. THE ALPHA-TOCOPHEROL, BETA-CAROTENE
CANCER PREVENTION STUDY GROUP. The
effect of vitamin E and beta-carotene on the
incidence of lung cancer and other cancers in
male smokers. N Engl J Med 1994 ; 330 : 1029-
35.
11. MEYER F, GALAN P, DOUVILLE P, et al. Antioxi-
dant vitamins and minerals supplementation
and prostate cancer prevention in the SU.VI-
.MAX trial. Intern J Cancer 2005 ; 116 : 182-6.
38 DOSSIER
