« Procédé de détermination d'un score représentatif du stress oxydatif d'un patient, sur une échelle de 0 à 10 » "Method for determining a representative score of the oxidative stress of a patient, on a scale of 0 to 10"
La présente invention a pour objet un procédé de détermination d'un score représentatif du stress oxydatif d'un patient sur une échelle de 0 à 10.The present invention relates to a method for determining a score representative of the oxidative stress of a patient on a scale of 0 to 10.
Il est connu que l'oxygène est le carburant des cellules, et il existe dans la littérature de nombreuses publications à ce sujet.It is known that oxygen is the fuel of cells, and there are many publications in the literature on this subject.
Toutefois, certaines formes d'oxygène, notamment les radicaux libres, peuvent être fortement toxiques pour l'organisme et les cellu- les dans la mesure où elles catalysent des réactions d'oxydation de nature à altérer au hasard les molécules biologiques.However, some forms of oxygen, including free radicals, can be highly toxic to the body and cells as they catalyze oxidation reactions that may randomly alter biological molecules.
Il s'agit là du phénomène connu des spécialistes sous le nom de stress oxydatif.This is the phenomenon known to specialists as oxidative stress.
Ce phénomène est impliqué dans une large gamme de pa- thologies, en particulier les hépatites, le cancer, le sida, la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson... et correspond en outre au moteur essentiel du vieillissement.This phenomenon is involved in a wide range of diseases, in particular hepatitis, cancer, AIDS, Alzheimer's disease, Parkinson's disease ... and is also the essential motor of aging.
Or, le corps médical dispose aujourd'hui de moyens permettant d'intervenir sur le stress oxydatif tels qu'à titre d'exemple une amélio- ration de l'hygiène de vie, une prise en charge nutritionnelle (suivant les recommandations du Programme National Nutrition Santé) ou encore l'administration d'antioxydants naturels ou de synthèse.However, the medical profession today has the means to intervene on oxidative stress such as, for example, an improvement in lifestyle, nutritional care (following the recommendations of the National Program Nutrition Santé) or the administration of natural or synthetic antioxidants.
Il serait donc souhaitable de pouvoir évaluer le stress oxydatif dans chaque cas particulier afin de prédire un risque de développe- ment d'une pathologie et de prendre précocement, dès la détection d'une anomalie, toutes les mesures possibles pour y remédier.It would therefore be desirable to be able to evaluate the oxidative stress in each particular case in order to predict a risk of developing a pathology and to take early, as soon as an anomaly is detected, all the possible measures to remedy it.
L'évaluation du stress oxydatif en médecine humaine ne correspond toutefois pas à un problème aujourd'hui résolu, ce même si différents laboratoires proposent d'explorer ce stress à partir des bilans essentiellement sanguins basés sur le dosage de certains marqueurs biologiques.However, the evaluation of oxidative stress in human medicine does not correspond to a problem solved today, even though different laboratories propose to explore this stress from essentially blood-based assessments based on the assay of certain biological markers.
Il s'agit toutefois là plus de démarches empiriques que de procédés d'évaluation réellement scientifiques, ce d'autant plus que les marqueurs utilisés varient largement d'un laboratoire à un autre. En conséquence ces bilans ne sont pas de nature à permettre une prise en charge du stress oxydatif en médecine courante et leur interprétation qui est particulièrement complexe est l'apanage de quelques spécialistes rodés au stress oxydatif depuis plusieurs années.
La présente invention a pour objet de combler cette lacune en proposant au corps médical un outil scientifique permettant d'obtenir à partir de bilans sanguins et de dosages biologiques une évaluation du stress oxydatif d'un patient matérialisée par un score représentatif de ce stress, sur une échelle de 0 à 10 (du bilan le moins perturbé au bilan le plus perturbé).However, these are more empirical approaches than truly scientific evaluation methods, especially since the markers used vary widely from one laboratory to another. Consequently, these assessments are not likely to allow the treatment of oxidative stress in current medicine and their particularly complex interpretation is the prerogative of a few specialists who have been exposed to oxidative stress for several years. The present invention aims to fill this gap by providing the medical profession with a scientific tool for obtaining from blood tests and biological assays an assessment of the oxidative stress of a patient materialized by a representative score of this stress, on a scale from 0 to 10 (from the least disturbed balance sheet to the most disturbed balance sheet).
Un tel score est donc indicatif d'un bilan normal ou plus ou moins anormal.Such a score is therefore indicative of a normal or more or less abnormal balance.
En présence d'un bilan anormal, le médecin doit ensuite faire un travail d'interprétation pour évaluer l'origine de cette anomalie et prescrire au patient les mesures nécessaires pour y remédier.In the presence of an abnormal assessment, the doctor must then perform an interpretation work to assess the origin of this anomaly and prescribe to the patient the necessary measures to remedy it.
La pertinence de ces mesures (conseils sur l'hygiène de vie, modification du régime alimentaire, en particulier par augmentation de l'apport en fruits et légumes ou encore supplémentation antioxydante) peut être contrôlée après quelques mois grâce à une nouvelle détermination du score représentatif du stress oxydatif.The relevance of these measures (advice on the hygiene of life, modification of the diet, in particular by increasing the intake of fruits and vegetables or antioxidant supplementation) can be controlled after a few months thanks to a new determination of the representative score oxidative stress.
Dans ce contexte, l'invention a donc pour objet un procédé de détermination d'un score représentatif du stress oxydatif d'un patient sur une échelle de 0 à 10, caractérisé par la succession des étapes suivantes : - dans une étape d'étalonnage initial :In this context, the subject of the invention is thus a method for determining a score representative of the oxidative stress of a patient on a scale of 0 to 10, characterized by the following succession of steps: in a calibration step initial:
- on choisit une série de marqueurs biologiques liés au stress oxydatif et on évalue ces marqueurs biologiques par dosage, en particulier à partir de prélèvements sanguins, chez un panel de personnes saines ou présentant éventuellement différents types de pathologies et troubles cliniques connus de façon à obtenir une base de données, eta series of biological markers related to oxidative stress are chosen and these biological markers are evaluated by assay, in particular from blood samples, in a panel of healthy persons or possibly with different types of pathologies and clinical disorders known in order to obtain a database, and
- on effectue une analyse statistique de cette base de données en s'appuyant sur des relations connues dans le domaine médical et décrites dans la littérature de façon :a statistical analysis of this database is carried out on the basis of relationships known in the medical field and described in the literature so as to:
- à établir pour chacun des marqueurs biologiques une échelle de gravité associée aux écarts constatés par rapport à des valeurs de référence, - à rassembler les marqueurs biologiques en un ensemble de groupes de marqueurs biologiques exprimant respectivement des informations différentes pouvant être associées à des stades différents de développement du stress oxydatif, et
- à attribuer un poids d'une part à chaque groupe de marqueurs biologiques, et d'autre part à chacun des marqueurs biologiques au sein de chaque groupe, puis- to establish for each biomarker a scale of severity associated with the observed deviations from reference values, - to gather the biological markers into a set of groups of biological markers respectively expressing different information that can be associated at different stages development of oxidative stress, and assigning a weight on the one hand to each group of biological markers, and on the other hand to each of the biological markers within each group, then
- on évalue plusieurs marqueurs biologiques du patient appartenant à plusieurs groupes de marqueurs biologiques,several biomarkers of the patient belonging to several groups of biological markers are evaluated,
- on attribue à chacune des valeurs ainsi obtenues une note sur l'échelle de gravité, et- each of the values thus obtained is assigned a score on the gravity scale, and
- on calcule un score de stress oxydatif Spatient spécifique au patient en utilisant la formulea patient-specific Spatient oxidative stress score is calculated using the formula
dans laquelle Maxmarqueur représente la note maximum du marqueur biologique dans l'échelle de gravité. where Max m arker represents the maximum score of the biological marker in the gravity scale.
Le procédé conforme à l'invention a pu être conçu à l'origine, grâce à un travail pluridisciplinaire, médical et mathématique, s'étant prolongé sur une période d'environ quatre ans.The process according to the invention was originally conceived, thanks to a multidisciplinary, medical and mathematical work, having lasted for a period of about four years.
On a ainsi effectué environ 600 « premiers » bilans sanguins de stress oxydatif sur des patients sains ou présentant différents types de pathologies et troubles cliniques, en effectuant à chaque fois le dosage de dix à vingt marqueurs biologiques. Dans un second temps on a effectué environ 120 bilans de contrôle sur des patients ayant été traités suite à un premier bilan s'étant révélé anormal.Approximately 600 "first" blood tests for oxidative stress were performed on healthy patients or with different types of pathologies and clinical disorders, each time using a dosage of ten to twenty biological markers. In a second step, about 120 checkups were performed on patients who had been treated following an initial assessment that turned out to be abnormal.
Ce travail a permis d'obtenir une base de données très complète qui figure en annexe 1 à titre d'exemple. Les significations des abréviations des différents marqueurs biologiques, leurs unités et les normes sont précisées en annexe 2.This work made it possible to obtain a very complete database which appears in appendix 1 as an example. The abbreviations of the different biological markers, their units and the standards are given in Annex 2.
Cette base de données a été complétée par des informations se rapportant aux caractéristiques descriptives de la population suivie : sexe, âge, habitat, activité professionnelle... et à l'anamnèse du dossier médical des patients : état de santé, antécédents personnels médicaux, et chirurgicaux, antécédents de la fratrie directe, maladie évolutive, traitements, niveau de stress....This database has been supplemented by information relating to the descriptive characteristics of the population monitored: sex, age, housing, professional activity ... and the medical history of patients: health status, personal medical history, and surgical, antecedents of direct siblings, progressive disease, treatments, level of stress ....
Cette base de données a été examinée par une équipe médicale pour identifier et éliminer d'éventuelles valeurs aberrantes puis sou-
mise à une analyse statistique par une technique de modélisation de façon à pondérer les valeurs des différents marqueurs biologiques en fonction de paramètres tels que l'âge du patient et à valider celle-ci en s'appuyant sur la vérification de relations connues et évoquées dans la littérature médi- cale.This database was examined by a medical team to identify and eliminate any outliers and then statistical analysis by a modeling technique so as to weight the values of the different biological markers according to parameters such as the age of the patient and to validate it based on the verification of known relationships and mentioned in medical literature.
On a ainsi vu apparaître des corrélations entre les différents marqueurs biologiques d'une part et entre certaines anomalies de ces marqueurs biologiques et certains éléments du dossier personnel et médical des patients d'autre part. II est apparu que l'ensemble des marqueurs biologiques dosés ne permettait pas de reconnaître telle ou telle maladie mais que leurs anomalies renseignaient parfaitement sur l'état de santé globale des patients.Thus, correlations were found between the different biological markers on the one hand and between certain abnormalities of these biological markers and certain elements of the patient's personal and medical file on the other hand. It appeared that all of the biological markers assayed did not make it possible to recognize this or that disease, but that their abnormalities provided perfect information on the overall state of health of the patients.
Ainsi, deux groupes remarquables par leurs phénotypes ex- trêmes (parfaite santé et très mauvaise santé) ont été individualisés et étudiés quant à leur absence ou haut niveau de stress oxydatif.Thus, two groups remarkable for their extreme phenotypes (perfect health and very poor health) have been individualized and studied for their absence or high level of oxidative stress.
L'étude des informations obtenues a conduit :The study of the information obtained led:
- à associer à chaque marqueur biologique une échelle de gravité en fonction des résultats obtenus sur l'ensemble des bilans, - à réunir les marqueurs biologiques testés en groupes de marqueurs biologiques exprimant des informations différentes, certains exprimant plus l'état de santé des patients et d'autres étant plus liés à un risque élevé de développer telle ou telle pathologie, etto associate with each biological marker a scale of gravity according to the results obtained on the whole of the balance sheets, to bring together the biological markers tested in groups of biological markers expressing different information, some expressing more the state of health of the patients and others are more related to a high risk of developing a particular pathology, and
- à évaluer une grille de pondération des différents groupes de mar- queurs biologiques et des différents marqueurs biologiques au sein de chaque groupe.to evaluate a weighting grid of the different groups of biological markers and of the different biological markers within each group.
On a finalement conçu une échelle permettant par des algorithmes mathématiques qui tiennent compte de l'ensemble des éléments susmentionnés de calculer pour chaque patient un score de 0 à 10 repré- sentatif de son propre niveau de stress oxydatif.Finally, a scale was developed that allows mathematical algorithms that take into account all of the above elements to calculate for each patient a score of 0 to 10 representative of their own level of oxidative stress.
Cette échelle a permis de retrouver sur l'ensemble de la base de données les patients en parfaite santé et ceux présentant un mauvais état de santé.This scale allowed to find on the whole of the database the patients in perfect health and those presenting a bad state of health.
Il est à noter que d'un point de vue purement statistique ces travaux ont fait appel aux techniques et méthodes suivantes :It should be noted that, from a purely statistical point of view, this work made use of the following techniques and methods:
Statistique descriptive : Test d'adéquation graphiques et numériques à des lois statistiques - Détermination d'estimateurs de niveau moyen et de dispersion,
Tests graphiques et numériques de détection de valeurs aberrantes, Analyses d'écarts par étude des différences appariées et tests associés (paramétriques et non paramétriques),Descriptive statistics: Graphical and numerical adequacy tests with statistical laws - Determination of mean level and dispersion estimators, Graphical and numerical tests for the detection of outliers, Analysis of deviations by study of paired differences and associated tests (parametric and non-parametric),
Analyses de corrélation et modélisation en Régression linéaire simple, Analyse en Composantes Principales,Correlation Analysis and Modeling in Simple Linear Regression, Principal Component Analysis,
Modélisation en Régression PLS (Partial Least Squares & Discriminant Analysis) avec validation croisée selon le principe des blocs dits « splités ».PLS (Partial Least Squares & Discriminant Analysis) regression modeling with cross-validation according to the so-called "split" blocks principle.
L'évaluation de l'échelle est actuellement réalisable de façon interactive grâce à un utilitaire développé sous Microsoft® Excel dans sa version 2003 (Professionnelle) sous la forme d'une macro-commande acceptant les bilans incomplets du fait d'une pondération ajustée en fonction des dosages dont on dispose.Evaluation of the scale is currently feasible interactively thanks to a utility developed under Microsoft ® Excel in its 2003 version (Professional) in the form of a macro-command accepting the incomplete balance sheets due to a weighting adjusted in according to the dosages available.
Le logiciel de traitement statistique utilisé est le logiciel Jmp dans sa version 5.1.1 (A BUSINESS UNIT OF SAS - Copyright © 1989 - 2004 SAS Institute Inc).The statistical processing software used is the Jmp software in version 5.1.1 (A BUSINESS UNIT OF SAS - Copyright © 1989 - 2004 SAS Institute Inc).
Pour valider l'échelle ainsi conçue, on a confié un fichier aléatoire de 30 patients à trois observateurs indépendants A, B et C experts dans le domaine du stress oxydatif.To validate the scale thus conceived, a random file of 30 patients was assigned to three independent observers A, B and C experts in the field of oxidative stress.
Il leur a été demandé de noter le bilan de chacun de ces pa- tients de 0 à 10 en fonction de la gravité du stress oxydatif qu'ils imaginaient spontanément ce, sans qu'ils aient accès au dossier personnel et médical.They were asked to record the balance of each of these patients from 0 to 10 according to the severity of the oxidative stress that they imagined spontaneously, without having access to the personal and medical file.
L'annexe 3 reproduit les diagnostics de chacun des experts, leur consensus, c'est-à-dire la moyenne des notes accordées par ces ex- perts, le score Spatient obtenu suite à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention ainsi que l'écart entre ce consensus et ce score.Appendix 3 reproduces the diagnoses of each of the experts, their consensus, that is to say the average of the scores given by these experts, the Spatient score obtained following the implementation of the process according to the invention. as well as the gap between this consensus and this score.
Ces résultats prouvent que les trois experts ont fait des évaluations globalement équivalentes et superposables à la cotation obtenue par le procédé conforme à l'invention. Selon une autre caractéristique de l'invention, on rassemble les marqueurs biologiques en au moins trois groupes de marqueurs biologiques d'importance croissante correspondant respectivement à des antioxydants exogènes, c'est-à-dire apportés par l'extérieur, à des antioxydants endogènes, c'est-à-dire liés à la synthèse cellulaire et à des marqueurs de dégâts oxydatifs.These results show that the three experts made evaluations that were globally equivalent and superimposable on the quotation obtained by the process according to the invention. According to another characteristic of the invention, the biological markers are brought together in at least three groups of biological markers of increasing importance corresponding respectively to exogenous antioxidants, that is to say supplied from outside, to endogenous antioxidants. that is, cell synthesis and markers of oxidative damage.
Les deux premiers groupes de marqueurs biologiques renseignent sur l'état de santé des patients alors que le troisième groupe renseigne sur les risques qu'ils ont de développer certaines pathologies.
Selon l'invention, on peut avantageusement attribuer au premier groupe de marqueurs biologiques correspondant à des antioxydants exogènes un poids égal à 1, au second groupe de marqueurs biologiques correspondant à des antioxydants endogènes un poids égal à 5 et au troisième groupe de marqueurs biologiques correspondant à des marqueurs de dégâts biologiques un poids égal à 10.The first two groups of biomarkers provide information on the state of health of the patients while the third group informs about the risks they have to develop certain pathologies. According to the invention, one can advantageously attribute to the first group of biological markers corresponding to exogenous antioxidants a weight equal to 1, the second group of biological markers corresponding to endogenous antioxidants a weight equal to 5 and the third group of corresponding biomarkers to markers of biological damage a weight equal to 10.
Le premier groupe de marqueurs biologiques renferme de préférence au moins sept marqueurs biologiques constitués par la vitamine C, la vitamine E, le cuivre, le zinc, le sélénium, et les rapports vita- mine C /vitamine E et cuivre /zinc.The first group of biological markers preferably contains at least seven biological markers consisting of vitamin C, vitamin E, copper, zinc, selenium, and vitamin C / vitamin E and copper / zinc ratios.
Ce premier groupe peut bien entendu également renfermer d'autres marqueurs parmi lesquels on peut à titre d'exemple mentionner l'alpha tocophérol (ou vitamine E), le gamma tocophérol, le cholestérol, le rapport vitamine E/ cholestérol ou encore le bêta carotène. Le second groupe de marqueurs biologiques renferme quant à lui de préférence au moins quatre marqueurs biologiques constitués par le glutathion total GSH, le glutathion oxydé GSSG, les protéines thiols et le rapport GSH /GSSG.This first group may of course also contain other markers, among which, for example, alpha tocopherol (or vitamin E), gamma tocopherol, cholesterol, vitamin E / cholesterol ratio or beta carotene may be mentioned. . The second group of biological markers preferably contains at least four biological markers consisting of total glutathione GSH, oxidized glutathione GSSG, thiol proteins and the ratio GSH / GSSG.
Ce second groupe peut lui aussi renfermer d'autres mar- queurs biologiques tels qu'à titre d'exemple la glutathion peroxydase ou encore l'acide urique.This second group may also contain other biological markers such as, for example, glutathione peroxidase or even uric acid.
Enfin, le troisième groupe de marqueurs biologiques renferme au moins un marqueur biologique choisi parmi les lipides basse densité oxydés (LDL Oxyd.) et le rapport 8 hydroxy 2guanosine/créatinine, ou ADN oxydé /créatinine.Finally, the third group of biological markers contains at least one biological marker chosen from oxidized low-density lipids (LDL Oxyd.) And the 8-hydroxy-guanosine / creatinine ratio, or oxidized DNA / creatinine.
Ce troisième groupe peut également renfermer lui aussi d'autres marqueurs biologiques tels qu'à titre d'exemple les peroxydes lipidiques les anticorps contre les LDL Oxyd. ou l'ADN oxydé.This third group may also contain other biological markers such as, for example, lipid peroxides and antibodies against LDL Oxyd. or oxidized DNA.
Il est à noter que dans le cadre de l'invention on a obtenu des résultats globalement satisfaisants en attribuant dans chaque groupe un même poids, en particulier égal à 1 à chacun des marqueurs biologiques principaux susmentionnés.It should be noted that in the context of the invention, overall satisfactory results have been obtained by attributing in each group the same weight, in particular equal to 1, to each of the aforementioned main biological markers.
Il est par ailleurs à noter que la note d'un marqueur biologique sur l'échelle de gravité peut selon les marqueurs varier entre de 0 à 2 et de 0 à 10.It should also be noted that the score of a biological marker on the scale of gravity can according to the markers vary between 0 to 2 and from 0 to 10.
Le procédé conforme à l'invention permet donc de fournir au médecin un score compris entre 0 et 10 donnant une indication sur
l'état de stress oxydatif d'un patient, (stress oxydatif modéré ou important).The method according to the invention therefore makes it possible to provide the physician with a score of between 0 and 10 giving an indication of the oxidative stress state of a patient, (moderate or significant oxidative stress).
Celui-ci peut ainsi, selon que ce score doive être ou non considéré comme normal, déterminer si le patient est en bonne ou en mauvaise santé.This can, depending on whether this score should be considered normal or not, determine whether the patient is in good or bad health.
Dans le cas d'un stress oxydatif anormal (modéré ou important) le procédé permet d'effectuer une interprétation qualitative du score obtenu en recherchant quel est dans ce score le poids relatif des différents groupes de marqueurs biologiques. Cette interprétation permet au médecin de déterminer si le stress oxydatif anormal qui a été révélé par le score du patient est essentiellement lié, dans l'ordre d'importance :In the case of abnormal oxidative stress (moderate or important) the method allows to perform a qualitative interpretation of the score obtained by looking what is in this score the relative weight of different groups of biomarkers. This interpretation allows the physician to determine whether the abnormal oxidative stress that was revealed by the patient's score is essentially related, in order of importance:
- à une carence relative en antioxydants exogènes : vitamine C et/ ou vitamine E et/ ou cuivre et/ ou zinc et/ ou sélénium..., - à une carence relative en antioxydants endogènes : glutathion, protéines thiols...,- a relative deficiency in exogenous antioxidants: vitamin C and / or vitamin E and / or copper and / or zinc and / or selenium ..., - a relative deficiency in endogenous antioxidants: glutathione, thiol proteins ...,
- ou à l'objectivation de dégâts oxydatifs déjà présents : LDL Oxyd., ADN oxydé...,- or the objectification of oxidative damage already present: LDL Oxyd., oxidized DNA ...,
A partir de cette constatation, le médecin peut décider de compléter ce bilan par des dosages auxiliaires, vérifier les apports alimentaires en fruits et légumes et/ ou prescrire au patient un traitement des carences avérées grâce en particulier à l'administration de composés antioxydants.From this observation, the doctor can decide to supplement this assessment by auxiliary dosages, to check the food intake in fruits and vegetables and / or to prescribe to the patient a treatment of the proven deficiencies thanks in particular to the administration of antioxidant compounds.
Cette prescription sera bien entendu accompagnée d'un contrôle du bilan au bout de quelques mois, après une prise en charge adaptée.
This prescription will of course be accompanied by a check of the balance sheet after a few months, after appropriate care.