Homme Bionique : avancées et risques

Coline BUANIC - Aurélie CANTIE - Kéo DELAUTRE - Sainiga SIVASUTHASARMA

Le terme bionique de l’anglais bionics, contraction de biology et electronics apparaît dès 1960 : on améliore la technologie « en tirant profit de l'étude de certains processus biologiques observés chez les êtres-vivants »⁽¹⁾. Elle sert à "réparer“ le corps de soldats et de civils, grâce à des organes ou membres artificiels toujours plus performants et proches du vivant. Dans la fiction, des personnages “optimisés“ surpassent les capacités humaines. On distinguera donc l’homme réparé de l’homme amélioré, porteur de nombreuses questions éthiques.

Aujourd’hui : l’Homme réparé…

Depuis l’Antiquité, l’Homme utilise des prothèses pour réparer les corps. D’immenses progrès ont été accomplis depuis les premières prothèses en cuir et en bois, grâce à l’évolution de la technologie et des matériaux présents sur le marché. Au fur et à mesure, les prothèses ont été améliorées afin de les rendre plus légères, plus esthétiques, de diminuer les risques d’infection, et surtout de faciliter le mouvement et le déplacement. Dans les années 2000, une nouvelle génération de prothèses est apparue : les prothèses bioniques. Différentes techniques telles que la robotique, l'électronique et les nanotechnologies ont été nécessaires pour permettre une intégration de ces prothèses au corps et assurer un déplacement quasiment naturel aux patients. La bionique  s’est d’abord développée dans le domaine des membres inférieurs et supérieurs, puis est venu le cœur artificiel, l’œil (avec la prothèse rétinienne électronique Argus II) et bientôt bien d'autres organes seront concernés.

Matériaux

Une prothèse bionique est composée de différents matériaux qui doivent répondre à certaines contraintes afin de remplir au mieux leur fonction, sans être toxique ou cancérigène, ni créer de réactions biologiques indésirables (infection, réaction inflammatoire, rejet). Ces matériaux doivent être biocompatibles, résistants à l’usure et aux contraintes mécaniques, et leurs propriétés ne doivent pas être altérées lors de leur stérilisation. Ils sont donc choisis en fonction de leurs propriétés physicochimiques et de leur comportement au contact des tissus humains. Ainsi, les matériaux non vivants utilisés dans un dispositif médical et destinés à interagir avec les systèmes biologiques sont qualifiés de biomatériaux. Les plus utilisés sont résumés dans le tableau ci-dessous.

Présentation des biomatériaux utilisés en bionique
Type de biomatériaux	Les plus utilisés	Avantages	Inconvénients
Alliages métalliques	•  titane •  acier inoxydable •  alliage cobalt-chrome •  fibre de carbone	•  résistance mécanique •  résistance à la corrosion •  caractéristiques variables en fonction des métaux	•  diminution de la résistance à la corrosion au fil du temps •  réactions immunitaires •  réactions d’hypersensibilité •  frottements et problèmes de débris
Céramiques1	•  alumine (Al2O3) •  zircone (ZrO2)	•  longue durée de vie •  usure faible	•  fragilité face aux chocs •  durabilité dans le temps
Polymères	•  polyéthylène2 •  silicone3	•  bonne biocompatibilité •  bonnes propriétés mécaniques	•  réactivité (en présence de médicaments…) •  usure assez rapide •  risques mal connus (cancers…)
Matériaux d’origine naturelle	•  tissus biologiques chitine4 •  collagène5	•  biocompatibles •  pas de réaction biologique indésirable	•  durabilité •  complexes et chers à produire
1  matériaux solides ni organiques ni métalliques 2  caractéristiques physiques semblables à celles de l’os 3  utilisé pour les revêtements de prothèse, semblable à la peau 4  extraite de coquilles de crabes, utilisée pour la peau artificielle 5        utilisé pour la reconstitution de tissus mous et durs, la peau artificielle…

L’évolution des prothèses bioniques

Les prothèses myoélectriques sont les plus utilisées aujourd’hui. La prothèse est emboîtée au niveau du moignon (élément restant après amputation d’un membre) où des électrodes sont en contact direct avec la peau. Lorsque le patient décide de faire un mouvement, les électrodes captent l’influx nerveux émis par le cerveau au niveau des nerfs résiduels. Ce signal est ensuite transmis à un microprocesseur (un petit boîtier électronique qui exécute des instructions), qui le traduit en commande mécanique : le membre artificiel effectue alors la manoeuvre demandée.

Les prothèses neuroélectriques sont commandées directement par le cerveau, où les électrodes sont implantées. Le signal est ensuite envoyé vers un microprocesseur. Ces prothèses sont cependant au stade de prototype car il faut parvenir à décoder les signaux neuronaux pour les transformer en instructions comprises par le microprocesseur.

Après avoir rendu aux personnes handicapées leurs capacités physiques, les scientifiques cherchent à leur rendre la sensation grâce aux prothèses à retour sensoriel. Des capteurs situés sur la prothèse collectent des données et les envoient sous forme de signaux aux électrodes implantées dans les nerfs. Les impulsions nerveuses remontent alors jusqu'au cerveau : le retour sensoriel est rétabli. Une main capable de faire ressentir la forme et la dureté d’un objet a déjà été mise au point à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne.

Les prothèses de mains

De la pince crabe à la main bionique i-limb ultra, les prothèses des mains ont largement évoluées ces dernières décennies. En 2007, la première prothèse de main bionique est commercialisée par la société écossaise Touch Bionics, aujourd’hui leader mondial des prothèses bioniques des membres supérieurs. D’abord réservées aux militaires en raison de leur prix, l’usage de ces prothèses s’est ensuite démocratisé. La prothèse myoélectrique i-limb ultra de Touch Bionics coûte tout de même environ 26 500 € ! Elle est remboursée depuis le 6 mars 2015 par l’Assurance-Maladie. Cette prothèse se recharge électriquement, comme un téléphone, et possède une autonomie de 24 heures. Elle possède de nombreuses fonctions et permet à son utilisateur de réaliser des gestes supposés irréalisables après la perte d'une main : taper à l’ordinateur, tenir son téléphone ou beaucoup d'autres tâches quotidiennes sont désormais « à portée de main » par la simple pensée !

Pour que ceci soit possible, un code a été mis en place. Il faut effectuer un certain type de contraction pour réaliser un mouvement précis : une contraction correspond au mouvement 1, deux contractions rapides au mouvement 2, etc. Au début, il est donc nécessaire de réfléchir aux ordres donnés mais ces « commandes » sont vite réalisées de manière totalement naturelle. Le nombre de mouvements programmés est cependant restreint.

Trois modes de pilotage existent pour i-limb ultra : par la pensée comme précisé ci-dessus, par une application présente sur le téléphone ou par des puces électroniques placées dans l'environnement de la personne. L’application permet de sélectionner 21 autres fonctions : l’utilisateur en sélectionne une et l’ordre est transmis à la main pour qu'elle prenne la forme voulue (par exemple « tenir une valise »). Le dernier mode permet de ne pas passer par l'application. Les puces électroniques interagissent avec la prothèse quand celle-ci passe près de l’une d’entre elles. Ainsi, près du clavier, les doigts bougent automatiquement pour se mettre en position « frappe sur un clavier d’ordinateur ». L’utilisateur peut ainsi utiliser le mode qu’il souhaite en fonction des situations.⁽²⁾

Les prothèses de jambes

Les prothèses des membres inférieurs permettent de compenser la perte d'un membre ou la défaillance d'une articulation, en fonction du patient et de sa situation. Parmi elles, on retrouve des prothèses de hanche, du fémur, du genou, ou encore du pied. Leurs buts principaux sont la performance maximale et le confort optimal. Ces prothèses ont, tout comme les prothèses de mains, largement évoluées pour servir d'usage quotidien, mais également pour pratiquer un sport. Cyclisme, natation, plongée ou encore snowboard sont désormais possibles. Nous pouvons citer quelques unes de ces avancées.

Le Power Knee est une prothèse transfémorale motorisée alimentée par une batterie rechargeable. Il est surtout destiné aux personnes amputées au-dessus du genou. La jambe saine qui n’a pas été amputée porte des capteurs et le module d'intelligence artificielle porté par l’implant est capable d'analyser les données, afin de renvoyer une réponse aux multiples moteurs pour qu’ils adaptent le mouvement à effectuer : descendre ou monter les escaliers, marcher sur un terrain incliné…

La technique de « réinnervation ciblée des muscles »⁽³⁾ a été mise au point par l’Institut de rééducation de Chicago, qui joue un rôle primordial dans la bionique. Ainsi, lors de l'intervention chirurgicale d’un jeune homme amputé de la jambe, les nerfs de la jambe toujours actifs ont été repositionnés sur le tendon au niveau du moignon. Grâce à cette avancée, la jambe robotisée peut être gérée par la pensée, le message étant transmis jusqu’aux terminaisons nerveuses restantes, qui sont directement connectées à la prothèse. De multiples autres améliorations ont été faites via l'utilisation de logiciels et de mises à jour mécaniques du moteur. Elle ne sera disponible que dans cinq ans, à un prix qui n'est toujours pas fixé.

Symbionic Leg, est la toute première jambe bionique entière, est constituée d'une cheville motorisée, et d'un microprocesseur adapté à l'articulation du genou. Elle permet de diminuer au maximum le risque de tomber, grâce à la fonction « récupération » qui rétablie de manière instantanée l’équilibre. La cheville s'adapte à l'angle d'inclinaison du terrain pour avoir un contact optimal avec le sol et une meilleure réponse mécanique du genou. Le talon est ajustable et permet de varier les chaussures portées. Un revêtement se rapprochant des tissus biologiques recouvre la structure mécanique, évitant l'infiltration éventuelle d'eau.

…demain, l’Homme augmenté ?

Les technologies « convergentes » sont nées de l'association de la science de la cognition (étude de la pensée et du développement du savoir), du monde des nanotechnologies, de la biologie… L'un de leurs buts est d'améliorer les performances humaines. Cependant, le progrès est limité par le corps humain. Permettre des interventions de plus en plus précises, automatiser le travail intellectuel, voire prolonger la vie : telles sont les ambitions de ces nouvelles technologies qui pourraient s'avérer révolutionnaires. Elles ont été présentées pour la première fois sous le nom de NBIC (Nanotechnologies, Biotechnologies, Informatique, Cognitique) dans le rapport « Technologies convergentes pour l'amélioration de la performance humaine » de la National Science Fondation (NSF) de Washington en 2002. Ces technologies sont les témoins des avancées sans précédent qui bouleversent et bouleverseront le monde de la médecine. Ainsi, les implants électroniques, la robotique chirurgicale et bien d'autres prouesses technologiques ont permis d’atteindre des horizons encore inimaginables dix ans auparavant. C'est l'apparition possible de l'Homme augmenté, un être à 100% de ses capacités si ce n'est bien plus encore.

Si depuis plusieurs dizaines d’années, notre imaginaire a donné une image de l'Homme bionique dans de nombreux films et séries, de L’Homme qui valait trois milliards à Iron Man en passant par RoboCop et Bienvenue à Gattaca, tout s'est accéléré depuis quelques années. L'apparition des technologies de pointe d'une précision sans précédent ont permis à la réalité de dépasser la fiction, comme l'existence dorénavant de robots permettant de faire remarcher un paraplégique.

Initialement, l'idée était de permettre aux personnes souffrant de déficience physiologique de dépasser leur handicap à l'aide de prothèses, dont quelques exemples ont été développés précédemment. L'oreille bionique, créée grâce au mariage de la robotique et de la médecine, permet à un homme malentendant de réparer ses handicaps physiologiques pour pouvoir entendre de nouveau. Néanmoins, ces bijoux technologiques prennent une tout autre ampleur lorsque l'audition va au-delà de ce à quoi l'humain « standard » pourrait prétendre. L'handicapé pourrait alors entendre à des fréquences imperceptibles par l'oreille humaine naturelle, prenant ainsi les caractéristiques d’un cyborg, un être mi-humain mi-robot.⁽⁴⁾

L'exemple de l'exosquelette

L'utilisation de l’exosquelette permet d’augmenter les capacités d’un individu de manière à ce qu'il puisse accomplir des choses dont il ne serait pas capable, même au maximum de ses capacités. C’est une amplification et non une réparation des capacités d’un être humain. Ces capacités améliorées pourraient être

lla force musculaire, la vitesse des mouvements et des réactions

lla perception dite « classique » : vision (lointaine, microscopique, périphérique, infrarouges et ultraviolets), ouïe (ultrasons…), etc.

lla précision des gestes et l’utilisation d'outils de travail : assemblage, découpe, soudage, perforation, etc.

lla détection et la résistance à des risques nucléaires, biologiques, chimiques…

lla résistance aux effets mécaniques (chocs, vibrations)

lla protection face à des environnements spéciaux : vide spatial ou très haute pression, températures extrêmes, fort niveau d'acidité ou environnement alcalin, chocs électriques, champs magnétiques, etc.

En robotique, un exosquelette correspond à « un équipement articulé et motorisé fixe sur le corps au niveau des jambes et du bassin ».⁽⁵⁾ Il peut en plus être fixé sur les épaules et les bras. L’utilisateur se glisse dans cette armature qui détecte, suit et soutient automatiquement les mouvements de l’individu grâce à des articulations mécatroniques (dont l’action combine la mécanique, l'électronique et l’informatique). Les moteurs et la structure portent une grande partie du poids à la place du corps humain. L'exosquelette permet donc de renforcer la force et la résistance du corps humain. Leur utilisation n'est aujourd'hui que marginale, car ils sont encore en développement. L'armée prévoit leur utilisation par les soldats portant de lourdes charges (jusqu’à 100kg) sur de longues distances. Ce système se développe aussi dans le civil, où il sera particulièrement utile dans les secteurs du bâtiment et du médical, et en cas de catastrophes naturelles : ils permettraient de déblayer, porter du matériel ou encore des blessés dans des terrains difficiles d’accès à des véhicules.

Comme on peut le constater, il est possible de réaliser tous types d'exosquelettes, qui peuvent être entiers ou bien soutenir une seule partie du corps humain. Les jambes robotiques exposées par une entreprise française lors du Salon européen de la robotique à Lyon en sont un exemple. Un test rapide du journal Le nouvel Observateur décrit les sensations ressenties lors de l'utilisation de l’exosquelette Hercule : « La sensation est d'abord étrange, la peur de basculer pousse à se tenir à tout ce qui passe et limite aux petits pas. Mais, après une dizaine de minutes, on se sent à l'aise, capable de pas amples et rapides. La machine suit. ».⁽⁵⁾ Aujourd’hui, ces machines sont réservées à l'armée et à quelques entreprises à un prix relativement élevé (environ 150 000 €).

« Jouer à Dieu »

Avec le progrès exponentiel de la bionique, on peut se poser la question : que se passera-t-il lorsque l’artificiel surpassera définitivement l’humain ?

L'humanité semble en effet, depuis la fin des années 1980, être appelée à évoluer de manière spectaculaire avec l'ampleur prise par l'informatique, la robotique, les bio et nano- technologies, ainsi que les sciences cognitives. C'est au même moment que la pensée transhumaniste prend son essor : l'être humain aurait la possibilité de se libérer de son enveloppe corporelle et d'être physiquement et mentalement beaucoup plus performant qu'il ne l'est. Développer sa force grâce aux exosquelettes ou aux prothèses, améliorer ses sens et son intelligence grâce à la greffe d’appareils, vaincre les maladies en remplaçant les organes par des organes de synthèse… Jusqu’où ira l’Homme dans sa lutte pour l’amélioration ? L’Homme de demain sera très probablement bionique mais sera-t-il aussi immortel ? C’est ce qu’espèrent les transhumanistes.

Le philosophe Fereidoun Esfandiary propose dès 1978 le premier manifeste transhumaniste. Il y déclare vouloir « accélérer l'avancée de l'humanité jusqu'à la prochaine étape de son évolution » et « surmonter nos tragédies suprêmes : le vieillissement et la mort ».⁽⁶⁾ L’Association transhumaniste mondiale formule onze ans plus tard une autre déclaration prévoyant que l'Homme puisse « subir des modifications telles que son rajeunissement, l'accroissement de son intelligence par des moyens biologiques ou artificiels, la capacité de moduler son propre état psychologique, l'abolition de la souffrance et l'exploration de l’Univers ». Actuellement, il semble que la question des limites et les problèmes d'éthique se posent de manière particulièrement aiguë et urgente, on pense par exemple au cas où une personne se couperait un membre dans le simple objectif d’avoir un nouveau membre plus performant. Cela porte à penser que dans l'avenir, les questions juridiques à propos de technologies encore non connues seront très difficiles à régler... D'autant plus que la justice, de nos jours, fait déjà face aux difficultés posées par les technologies, notamment à propos d'Internet, qui est pourtant un élément de notre quotidien devenu tout à fait banal. Ces manques juridiques relatifs aux nouvelles technologies sont donc déjà réels à l'heure actuelle, et devront être parmi les urgences à régler pour aborder le problème éthique que poseront, dans un futur plus ou moins proche, les pratiques transhumanistes.

Le jeu vidéo “Deus Ex : Human Revolution“ illustre cette vision de l'homme augmenté : en 2027, l'humanité est dans une nouvelle ère grâce aux « augmentations » (bras, jambes, œil...) qui améliorent le corps humain. On observe les clivages sociaux entre les “augmentés“, dépendants des anti-douleurs et des anti-rejets, et les “organiques“ (qui refusent ces améliorations) considérés comme des sous-hommes. L’éthique du transhumanisme est au cœur du jeu vidéo, qui nous propose une vision effrayante d’un futur proche. Sur le site de l’entreprise fictive Sarif Industries⁽⁷⁾, il est intéressant de trouver deux vidéos exposant deux points de vue complètement opposés : une vidéo dénonçant violemment les problèmes liés à l’augmentation humaine et une publicité de l’entreprise vantant les mérites de la bionique. Perdrons-nous notre humanité avec ces augmentations ?

Rex, premier « homme » bionique :

Le robot bionique Rex, à l’apparence humaine a été présenté en 2013. Composé de prothèses bioniques, d’organes artificiels et même d’une circulation sanguine, les chercheurs ont réussi à recréer 60 à 70% d’un corps humain grâce aux dernières avancées du domaine. Il représente parfaitement la bionique dans le monde d’aujourd’hui : l’espoir immense qu’elle apporte à tous ceux dont le corps a besoin d’être « réparé », mais aussi les problèmes éthiques liés à la création de surhommes ou de robots humains.

http://www.humanoides.fr/2013/02/06/le-premier-homme-bionique-expose-a-londres/

Conclusion

Des prothèses non articulées aux prothèses myoélectriques, puis aux neuroélectriques et aux prothèses à retour sensoriel, les progrès sont plus que jamais immenses pour réduire le handicap. Ces avancées porteuses d’espoir vont cependant nous confronter dans un futur proche à des situations inédites et à des questions éthiques dont il faut débattre dès aujourd’hui.

Références

1Centre National de Ressources Textuelles et Lexicales. Bionique (définition et étymologie). http://www.cnrtl.fr/lexicographie/bionique. (consulté en mai 2015)

2FutureMag ARTE France 2015. Les promesses de l'homme bionique. https://www.youtube.com/watch?v=JORMqe-zmdM. (consulté en avril 2015)

3Erwan Lecomte. Une jambe bionique qui lit dans le cerveau. http://www.sciencesetavenir.fr/high-tech/20131231.OBS1006/video-une-jambe-bionique-qui-lit-dans-le-cerveau.html. (consulté en juin 2015)

4Laurence   Bianchini. L’homme augmenté : la fusion de la technologie et du corps pour demain ?. https://www.mysciencework.com/news/9867/l-homme-augmente-la-fusion-de-la-technologie-et-du-corps-pour-demain. (consulté en avril 2015)

5Camille Fumard. L'homme augmenté : jusqu'où et pour quand ?. http://www.rslnmag.fr/post/2014/01/28/L-homme-augmente-jusqu-ou-et-pour-quand.aspx. (consulté en avril 2015)

6Domitille Bertrand. L’exosquelette Hercule, le futur à nos portes. http://m.defense.gouv.fr/actualites/economie-et-technologie/l-exosquelette-hercule-le-futur-a-nos-portes. (consulté en juin 2015)

7Boris Manenti. Quand l'homme est "augmenté" par les robots. http://obsession.nouvelobs.com/high-tech/20140319.OBS0397/quand-l-homme-est-augmente-par-les-robots.html. (consulté en avril 2015)

8Ion Storm Inc. Découvrez la vérité sur Sarif Industries / Sarif Industries - Une nouvelle vision du futur. http://www.sarifindustries.com/fr/#/video/. (consulté en mai 2015)

Aspartame et santé

Camille DIGNAN; Camille FERANDELLE; Léa JUILLARD; Déborah LECUYER; Mélanie NGO

                                                                                                                     

L’aspartame a été découvert en 1965, c’est un édulcorant c’est à dire un produit ayant un goût sucré. Il se présente sous forme de poudre blanche cristalline, inodore, que l’on retrouve dans de nombreux produits. Depuis sa mise sur le marché en 1974 aux Etats Unis, la toxicité de l’aspartame est un sujet très controversé. Certaines études sont contradictoires, il est donc difficile d’établir avec certitude la toxicité de l’aspartame et son impact sur la santé des consommateurs.

Y’a t-il un risque de boire des boissons light ?

Historique 

James Schlatter, chimiste de la société américaine Searle, découvre par hasard l’aspartame en 1965, alors qu’il travaillait sur un traitement contre l’ulcère. En essayant de synthétiser la gastrine (une hormone digestive), il obtient un produit intermédiaire ayant un goût sucré, l’aspartame. [1]

La société fait alors une demande d’autorisation de mise sur le marché auprès de la FDA (Food and Drug Administration), accordée en 1974. [1] Dès l’année suivante, suite à des doutes sur la nocivité de l’aspartame, la mise sur le marché est suspendue. [1] La FDA demande une réévaluation des études expérimentales du laboratoire Searle sur l’aspartame. Cette enquête va démontrer l’inexactitude des tests réalisés par le laboratoire et la dissimulation de faits importants par la société. [1] Malgré les fausses déclarations, la société n’est pourtant pas poursuivie en justice.

En 1981, le gouvernement, dont fait partie le président de la société Searle, Donald Rumsfeld, nomme un nouveau président à la tête de la FDA, Arthur Hayes. Celui-ci autorise de nouveau la mise sur le marché de l’aspartame.

Les opposants à l’aspartame font alors planer le doute sur la possibilité d’un conflit d’intérêts. [1] L’aspartame est alors autorisé aux Etats-Unis dans les aliments solides et accepté en 1983 dans les boissons gazeuses comme édulcorant. Il sera autorisé en France en 1988.

Depuis, cet édulcorant fait l’objet de nombreuses recherches approfondies dont des études expérimentales et des études de consommation et épidémiologiques.

  

Figure 1 : Historique de l’aspartame

Référence : http://culturesciences.chimie.ens.fr/content/laspartame-un-édulcorant-controversé

Qu’est-ce que l’aspartame ?

L’aspartame est composé de deux acides aminés, l’acide L-aspartique et L-phénylalanine. De formule brute : C14H18N2O5.

Figure 2 : Ester méthylique de l’aspartyl-phénylalanine (Aspartame)

L’aspartame possède un pouvoir sucrant environ 200 fois supérieur à celui du saccharose, ce qui intéresse donc beaucoup l’industrie. Il est utilisé pour sucrer les aliments, les boissons lights et les médicaments car ils ont un faible apport calorique. L’aspartame est un additif alimentaire, de code E951, qui est ajouté au produit alimentaire de base pour améliorer la conservation, le goût, la couleur, l’aspect etc.

L'aspartame, contrairement au sucre, ne peut servir à la formation de graisses dans les tissus adipeux ni aux autres rôles métaboliques utiles de ce dernier. De plus, il n’est pas cariogène (ne provoque pas de carie). Après ingestion, l'aspartame s'hydrolyse en acide aspartique, phénylalanine et méthanol.

A température ambiante, il est le plus stable à pH4,3 (demi vie de 300 jours). Plus le pH augmente, plus la décomposition de l’aspartame sera rapide. L’aspartame a été autorisé sur la base d’une évaluation de risque par le Comité Scientifique de l’Alimentation Humaine (CSAH, intégré ensuite dans l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments – AESA -) réalisée en 1985 établissant une dose journalière admissible (DJA) de 40 mg/kg pc/j. Cette DJA est dérivée d’une dose sans effet de 4 g/kg pc/j correspondant à la dose la plus forte utilisée au cours d’une étude de cancérogénèse (incidence des tumeurs du cerveau) chez le rat.

A titre d’exemple, en prenant une hypothèse majorante [2], un homme de 60 kg consommant tous les jours 2 litres de soda « light » contenant de l’aspartame ne serait exposé qu’à hauteur de la moitié de la DJA : il devrait boire 4 litres de soda pour atteindre cette dose. [3]

L’utilisation quotidienne de cet édulcorant (E 951)

On retrouve l’aspartame dans plus de 6000 produits en Europe, il est autorisé comme additif alimentaire par : EFSA (Autorité européenne de sécurité des aliments).

Il est codifié E 951 et E 962 lorsqu’il est associé à l’acésulfame de potassium. Sa teneur dans les aliments est réglementée par une directive européenne (2003/115/CE) et un texte français (arrêté du 21 juillet 2004). A savoir les aliments qui en contiennent doivent porter obligatoirement la mention « Contient une source de phénylalanine ».

Quelles sont les denrées alimentaires contenant E 951 

Souvent retrouvé comme édulcorant de table, dit aussi sucrette (commercialisé par : Canderel® ; Nutrasweet ®…), il permet de sucrer la plupart des produits dont le besoin en sucre est important tels que les boissons ou encore dans les salades de fruits (L’aspartame renforce le goût des fruits et des arômes fruités par exemple). Il est aussi incorporé dans divers aliments : les chewing-gums, les boissons lights, les desserts, les confiseries, les produits laitiers, des produits amaigrissants voire hypocaloriques. [5]

Figure 3 : Liste exhaustive de produits dans lesquels on retrouve l’aspartame

L’aspartame ne se dissout pas aussi facilement que le sucre dans les liquides, mais avec son pouvoir sucrant il n’est pas nécessaire d’en mettre une très grande quantité, de ce fait, sa solubilité ne pose en pratique aucun problème d’utilisation.

Les édulcorants comprenant E 951 peuvent être utilisés dans les recettes de cuisine, seulement il sera constaté une perte du goût sucré car la molécule est instable à partir de 30°C. Transformant l’aspartame progressivement en dicétopipérazine, qui par la suite se dégrade partiellement en méthanol, phénylalanine et acide aspartique. Causant la perte du pouvoir sucrant, donc le goût sucré, si l’on souhaite l’utiliser pour les aliments cuits il faut utiliser des recettes spécifiques à son utilisation disponible vers les fabricants de l’édulcorant de table. [6]

En quoi est-ce utile pour la santé

D’après une étude portée par des experts en santé, nutrition et en sécurité alimentaire internationale, qui se sont retrouvés lors de la conférence « Low Calorie Sweeteners, Health and Consumers », organisée par la Nutrition Research Foundation (Fundación para la Investigación Nutricional - FIN), les professionnels de santé ont conclu à un aspect positif de la prise d’aspartame car il va permettre de réduire une partie de l’apport calorique et de l’obésité dans le monde ainsi que la baisse du risque de diabète. Effectivement le sucre fait partie intégrante de notre nutrition journalière, de ce fait la prise doit être régulée pour les personnes désirants faire attention à leur poids tout en profitant de la saveur du sucre.

L’aspartame aide au traitement du diabète, en effet, celui-ci n’affecte pas le taux de sucre dans le sang (la glycémie)  des personnes diabétiques à court et long termes. Les aliments et les boissons édulcorées avec de l’aspartame permettent aux personnes diabétiques d'avoir un choix de produits beaucoup plus vaste et une plus grande flexibilité pour calculer la prise d’hydrates de carbone totale. Ainsi, les produits dont le sucre est remplacé par de l’aspartame peuvent les aider à suivre les recommandations nutritionnelles en continuant de s'alimenter avec des produits qui ont bon goût. [7]

L’aspartame aiderait également à la perte de poids. En effet, les produits contenant de l’aspartame étant pauvres en calories, l’utilisation de ces produits couplée à une activité physique régulière peut aider à la gestion du poids. De plus, les effets de l’aspartame sur le contrôle du poids ont été analysés récemment par la Bibliothèque d’analyse des preuves (Evidence Analysis Library, EAL) de l’Association Américaine de Diététique (ADA). L’utilisation de l’aspartame par des personnes suivant un régime avec très peu de calories peut être associée à une perte de poids accrue et n’affecte pas l’appétit ou la prise de nourriture.  [7]

L'aspartame est donc un édulcorant présent dans de nombreux aliments pour remplacer le sucre. Il est utilisé pour ses nombreuses qualités de préservation et son utilité pour le traitement de certaines pathologies.

Danger de l’aspartame sur la santé 

Danger des composants de l’aspartame

Cependant, d’après certaines études, l’aspartame serait dangereux pour la santé notamment à cause de sa composition.

L’aspartame est majoritairement composé de phénylalanine (50%). Celle-ci est naturellement présente dans le cerveau de chaque individu. En ingérant l’aspartame, nous augmentons donc la quantité de phénylalanine dans le cerveau et dans le sang. Ce taux excessif peut conduire à une dépression, et d’après certaines études, des tumeurs au cerveau, de la schizophrénie ou encore une attaque d’apoplexie (suspension brutale des fonctions du cerveau).  Pour les personnes souffrant de phénylcétonurie (trouble héréditaire du métabolisme ne permettant pas de dégrader la phénylalanine), qui touche 1 personne sur 16 000, il est conseillé de s’abstenir de consommer de l’aspartame, qui accumulerait de la phénylalanine et conduirait aux maladies précédemment citées. [8]

L’aspartame est également composé à 40% d’acide aspartique, qui en excès, détruit les cellules nerveuses du cerveau. Lorsqu’au moins 75% des cellules nerveuses d’une zone du cerveau sont détruites, les médecins vont pouvoir diagnostiquer des maladies telles que la sclérose en plaque (maladie qui touche le système nerveux central), la perte d’audition, la perte de mémoire, les crises d’épilepsie, la démence du Sida, la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson. [8]

Le méthanol, présent à 10% dans l’aspartame est particulièrement très toxique et très lent à s’éliminer. Il se dégrade avec la chaleur en acide formique et en formaldéhyde, qui est une neurotoxine mortelle. Un excès de méthanol entraine donc entre autres des trous de mémoire, des maux de tête, des troubles du comportement, vertiges, problèmes de vue, engourdissements, etc. Le formaldéhyde est cancérigène, altère la rétine, nuit à la production de l’ADN et cause des malformations prénatales. Le dioxopipérazine ou DKP est issu de la dégradation de l’aspartame, il engendre notamment des tumeurs au cerveau. Il est synthétisé dans les boissons contenant de l’aspartame après un stockage prolongé de celle-ci. [8]

Cependant, il faudrait ingérer d’énormes quantités d’aspartame (plus de 95 sucrettes par jour), pour voir apparaître l’un de ces symptômes.

Des recherches controversées

En 1985, le Comité scientifique de l'alimentation humaine de la Commission européenne (CSAH) a établi une dose journalière admissible (DJA) de 40 mg/kg poids corporel. L’autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a également adapté cette dose journalière. Pour atteindre cette limite, il faudrait ingérer 95 sucrettes ou 33 canettes de boissons light par jour et pour une personne de 60kg. Selon certaines études, en dessous de cette dose journalière, il n’y a aucun danger à ingérer de l’aspartame. [2]

Depuis, le comité CSAH a dû réévaluer les risques de l’aspartame en 1989, 1997, 2002 et 2006, notamment à cause des recherches qui l'incriminaient. Cependant l’Europe n’est pas la seule à mettre en doute les dangers de l’aspartame car d’autres pays comme les Etats-Unis réévaluent fréquemment les risques de l’aspartame. [2]

Selon de récentes études, l’aspartame aurait des effets indésirables sur les diabétiques, les femmes enceintes ou encore augmenterait le risque de cancer. En effet, les derniers résultats datent de janvier 2013, et sont tirés d’une étude française qui a suivi plus de 66 000 femmes pendant 14 ans. Il a été prouvé que le risque de diabète est plus élevé lorsqu’il s’agit de boissons « light » que de boissons sucrées. Les femmes consommant plus de 603 ml par semaine de boissons « light » ont un risque multiplié par 2,21. [4]

En 2010, une étude danoise menée sur 59 334 femmes enceintes a permis de démontrer qu’une femme enceinte consommant une boisson light par jour augmenterait son risque d’accouchement prématuré de 27%. Quatre cannettes de boissons light par jour augmenteraient ce risque de 78%. De plus, les enfants nés prématurément seraient sujets à des retards de développement deux fois plus importants à l’âge de deux ans, à un risque d’autisme multiplié par cinq, et notamment à une morbidité respiratoire augmentée. [9]

Des études scientifiques publiées par la fondation italienne Ramazzini depuis 2007, montrent que la consommation régulière d’aspartame chez le rongeur entraîne une augmentation du nombre de cancers. Ce phénomène est amplifié lorsque l’exposition démarre pendant la grossesse. Mais pour l’instant, ces effets n’ont pas été vérifiés chez l’homme. [2]

Après ces deux récentes études mettant en cause l’aspartame, en 2011 l’Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire
de l’alimentation, de l’environnement et du travail) a décidé d’« examiner sans délai ces nouvelles études en vue d'éventuelles recommandations aux autorités françaises, et saisira le cas échéant l'autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA), compétente sur le sujet pour une réévaluation du risque. » [8]

Depuis, l’Anses s’est autosaisie de l’évaluation des risques engendrés par les édulcorants intenses, et a estimé que les données scientifiques disponibles pour le risque d’accouchement prématuré sont insuffisantes pour conclure. D’autres recherches sont donc nécessaires afin que l’Anses puisse conclure sur le risque d’accouchements prématurés dû à la consommation de l’aspartame sur les femmes enceintes. [8]

D’autres études en revanche, montrent que l’aspartame n’aurait aucun danger pour la santé. De plus, certains démontrent que les études réalisées sur les rongeurs ne sont pas valables car il s’agissait de rats particulièrement sujet aux tumeurs, et donc par conséquent les résultats ne pouvaient pas être correctement interprétés.

Quelles solutions ?

Pour éviter d’ingérer de l’aspartame ou des édulcorants souvent toxiques pour l’organisme, il est conseillé de boire 2 litres d’eau par jour et cuisiner soi-même, donc éviter de manger des plats tout prêts. Il faut également lire attentivement les étiquettes des produits, afin d’éviter le plus possible les édulcorants tels que l’aspartame.

Des études ont tenté de démontrer le potentiel cancérigène de l’aspartame. Cependant, elles n'ont pas permis de le compromettre si sa consommation reste raisonnable et ne dépasse pas les 40 mg par kilo et par jour (dose journalière acceptable).

On cherche donc déjà à remplacer l'aspartame par la stevia qui est une plante originaire d'Amérique du Sud principalement mais qu'on retrouve aussi en Chine, en Afrique et dans le Sud de la France. On désigne par "stevia" l'édulcorant extrait des feuilles de cette plante. C’est donc d’origine complètement naturelle, sans calories et par conséquent fortement utilisée pour les régimes. Son utilisation comme édulcorant a été autorisée le 14 novembre 2011. Elle possède un étonnant pouvoir sucrant, 250 à 300 fois supérieur à celui du saccharose. Elle reste cependant encore très cher 250€/kg et un arrière-goût de réglisse persisterait dans une préparation ne contenant que de la stevia, mais lorsqu’on ajoute un autre parfum comme dans les boissons lights, son goût est plus discret.

L'aspartame présenterait donc des dangers pour la santé notamment avec l'augmentation du risque d'avoir certaines maladies. Ce danger est lié a sa composition mais il reste faible puisque la consommation moyenne de se produit ne dépasse pas la dose journalière acceptable.

Sondage

Suite aux nombreuses controverses provoquées par l’aspartame, nous avons décidé de réaliser un sondage, afin de connaître les raisons, la fréquence d’ingestion de l’aspartame, l’avis des consommateurs sur l’aspartame ainsi que la dangerosité ou non des doses journalières ingérées.

A l’aide d’un sondage réalisé sur quatre-vingt personnes majoritairement des femmes (72.5% contre 27.5%) âgés de 17 à 56 ans, nous avons pu observer les résultats suivants :

Une très grande majorité (96.3%) ne consomme que rarement ou jamais de boissons lights, seulement 3.7% en boivent tous les jours. Pour les personnes qui en boivent, le volume consommé par semaine est au maximum de 4L, ce qui reste très inférieur à la quantité maximum recommandée par jour (4L/jour).

Un peu plus de la moitié (58.9%) pense être capable de reconnaître un sucre naturel d’un sucre synthétique.

Les raisons pour lesquelles ces personnes boivent des boissons lights sont diverses, la majorité en consomment pour le régime (36.8%) ou sans vraiment de raison apparente (28.9%), 14.5% à cause du diabète, 10.5% pour le goût et 9.2% pour d’autres raisons (seules boissons disponibles, etc.)

88.8% pensent que les boissons lights sont mauvaises pour la santé contre 11.2% pensant le contraire.

72.8% pensent savoir ce qu’est l’aspartame. La plupart définissent l’aspartame comme un édulcorant artificiel remplaçant le sucre avec un pouvoir sucrant très supérieur à ce dernier et dangereux pour la santé.

82.5% pensent que l’aspartame est dangereux pour la santé mais 90% considèrent ne pas avoir suffisamment d’information sur ce produit.

Nous pouvons conclure qu’aucune des personnes ayant participé à ce sondage ne consomment des quantités supérieures à la dose journalière recommandée de boissons lights, la plupart savent ce qu’est l’aspartame et quelle est dangereuse pour la santé mais pensent que les médias ne nous en informent pas suffisamment sur ce sujet. D’après notre sondage, l’âge et le sexe n’influent pas sur la consommation et les raisons de la consommation de boissons lights (donc d’aspartame). Ce sondage n’ayant été effectué que sur 80 personnes, avec majoritairement des femmes, il ne nous permet pas d’affirmer avec certitudes les quantités d’aspartame consommées par la population, la fréquence d’utilisation ainsi que les raisons de cette consommation.

Conclusion

L’objectif était de chercher si l’aspartame comportait un danger pour notre santé, or d’après l’analyse des documents scientifiques, les données restent insuffisantes, ne permettant pas de mettre en évidence le risque ou non lié à sa consommation sur le long-terme. Etant un sujet d’étude sensible pour la santé au niveau mondial, les professionnels cherchent à le remplacer par des produits naturels, la dernière en date : la stévia. La conclusion sur son utilisation reste personnelle et certains y verront un bienfait. Tandis que d'autres, vont préférer l'utilisation du sucre de table par simple habitude en évitant ainsi toutes les questions liées à l'aspartame.

Références 

[1] Regard sur le monde. Histoire de l’Aspartame, histoire d’un poison. http://www.regardsurlemonde.fr/blog/histoire-de-laspartame-histoire-dun-poison. (Consulté le 4 avril 2015)

[2] Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire
de l’alimentation, de l’environnement et du travail). Édulcorants alimentaires : l'Anses analyse les résultats de deux études récentes.https://www.anses.fr/fr/content/édulcorants-alimentaires-lanses-analyse-les-résultats-de-deux-études-récentes. (Consulté le 10 mars 2015)

[3] Ministère de l’agriculture, de l’agroalimentaire et de la forêt. Risques alimentaires : l’aspartame. http://alimentation.gouv.fr/aspartame. (Consulté le 5 mars 2015)

[4] Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire
de l’alimentation, de l’environnement et du travail). Évaluation des bénéfices et des risques nutritionnels des édulcorants intenses. https://www.anses.fr/sites/default/files/documents/NUT2011sa0161Ra.pdf. (Consulté le 24 février 2015).

[5] Journal de l’environnement. Autorisation de l'utilisation d'édulcorants dans certaines pâtes à tartiner à base de fruits ou de légumes et de colorants dans les fromages affinés aromatisés. http://www.journaldelenvironnement.net/article/autorisation-de-l-utilisation-d-edulcorants-dans-certaines-pates-a-tartiner-a-base-de-fruits-ou-de-legumes-et-de-colorants-dans-les-fromages-affines-aromatises,51757. (Consulté le 24 février 2015).

[6] GreenFacts, Faits sur la durabilité, la Santé et l’Environnement. Aspartame. http://www.greenfacts.org/fr/aspartame/n-2/aspartame-1.htm#0. (Consulté le 25 février 2015).

[7] Centre d’information sur l’aspartame. Réponses à vos questions. http://www.aspartame-info.fr/questions.html. (Consulté le 3 mars 2015)

[8] Dangers alimentaires. Produits light et aspartame = danger. http://www.dangersalimentaires.com/2010/11/produits-light-et-aspartame-danger/. (Consulté le 23 février 2015)

[9] Parents infobébés. Aspartame : quels dangers pendant la grossesse ? http://www.infobebes.com/Grossesse/Nutrition/Alimentation-et-grossesse/Les-aliments-a-eviter-pendant-la-grossesse/Aspartame-quels-dangers-pendant-la-grossesse. (Consulté le 23 février 2015)