Une expérience d’alimentation contrôlée chez des rats mâles et femelles étudie si les changements dans les bactéries intestinales suivent une réduction de l’alimentation ou impliquent d’autres effets du médicament amaigrissant largement utilisé.
Étude : Le sémaglutide remodèle le microbiome intestinal au-delà de son action coupe-appétit : implications spécifiques au sexe sur l’axe intestin-cerveau. Crédit d’image : Amour employé /Shutterstock
Dans une étude récente publiée dans la revue Physiologie globaleles chercheurs ont découvert que le sémaglutide (SÉMA) a modifié le microbiome intestinal des rats mâles et femelles d’une manière qui correspondait à la restriction alimentaire et ne permettait pas de se reproduire complètement.
Sommaire
Arrière-plan
Les médicaments coupe-faim peuvent également affecter le microbiome intestinal. Le microbiome intestinal joue un rôle important dans l’absorption des nutriments, l’équilibre énergétique et la communication entre l’intestin, le cerveau et les organes métaboliques. SEMA, un peptide-1 de type glucagon (GLP-1), agoniste des récepteurs, réduit la consommation alimentaire et le poids corporel, mais l’interaction avec le microbiome intestinal n’est pas entièrement comprise. Les changements dans la composition microbienne pendant le traitement peuvent résulter d’une consommation alimentaire réduite, de choix alimentaires modifiés ou d’effets spécifiques au médicament. Le sexe biologique peut également influencer ces interactions. Des études ont rapporté des réponses microbiennes variables aux agonistes des récepteurs GLP-1, et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour distinguer les effets liés aux médicaments de ceux associés à une consommation alimentaire réduite.
À propos de l’étude
Les chercheurs ont utilisé des rats Sprague-Dawley mâles et femelles pour étudier les changements associés au SEMA dans le microbiome intestinal. Trente-six rats de chaque sexe, initialement âgés de 7 semaines, ont été hébergés individuellement sous température contrôlée et selon un cycle lumière-obscurité de 12 heures. Après une période d’acclimatation d’une semaine, les animaux ont reçu un régime riche en graisses (HFD) fournissant 60 % de calories provenant des graisses pendant 6 semaines avant le traitement et tout au long de la période expérimentale, ce qui entraîne 10 semaines d’exposition au régime induisant l’obésité.
Les rats de chaque sexe ont été répartis en trois groupes : contrôle, traité au SEMA et nourri par paire (PF). Le SEMA a été administré par voie sous-cutanée selon un programme d’augmentation de dose de 7, 15, 30 et 50 μg/kg, suivi d’une dose d’entretien de 70 μg/kg. Les animaux PF ont reçu la même quantité et la même composition de nourriture que leurs homologues traités au SEMA la veille. Les animaux témoins et SEMA avaient accès à de la nourriture standard et à du HFD, tandis que les animaux PF recevaient des quantités limitées des deux régimes.
Après 4 semaines de traitement, des échantillons fécaux ont été collectés à un moment donné pour le profilage bactérien à l’aide de 16S. ARNr séquençage des gènes. Les chercheurs ont comparé la diversité microbienne et la composition des communautés entre les groupes et ont examiné les associations avec les mesures métaboliques. Les chercheurs ont utilisé PICRUSt2 pour déduire des fonctions microbiennes potentielles à partir des données de séquençage.
Résultats de l’étude
Le SEMA a réduit la consommation alimentaire et le gain de poids corporel chez les rats mâles et femelles. La réduction de la prise alimentaire est devenue significative au-dessus de la dose la plus faible et a persisté pendant le traitement d’entretien. Les groupes SEMA et PF consommaient moins de fibres alimentaires que le groupe témoin, tandis qu’une plus grande proportion de leurs calories provenaient du HFD. Le SEMA a davantage réduit la prise de poids que l’alimentation en couple chez les mâles. Chez les femelles, le SEMA a également réduit davantage la prise de poids que l’alimentation en couple pendant l’augmentation de la dose, mais la différence pendant l’entretien n’a pas atteint une signification statistique.
Les analyses de la richesse et de la régularité microbiennes ont révélé des changements dans le nombre et la répartition des taxons bactériens détectables. Chez les mâles, le SEMA a augmenté la richesse microbienne et réduit l’uniformité de Pielou par rapport aux témoins. Chez les femelles, la richesse microbienne a augmenté par rapport aux groupes témoins et PF, tandis que l’uniformité a montré une tendance à la réduction qui n’a pas atteint une signification statistique. L’indice de diversité de Shannon ne différait pas significativement entre les groupes de traitement, quel que soit le sexe. La composition globale de la communauté bactérienne différait entre les trois groupes chez les deux sexes, y compris entre les rats SEMA et PF. Cette comparaison a montré que les restrictions alimentaires assorties ne reproduisaient pas tous les changements associés au SEMA.
Dans tous les groupes de traitement, Firmicutes était le phylum dominant du microbiome intestinal. Chez les mâles, l’abondance relative des Firmicutes a augmenté dans les groupes SEMA et PF, tandis que l’abondance relative des Bacteroidota a diminué de 76 % et 63 %, respectivement. Chez les femelles, Bacteroidota a diminué de 66 % avec SEMA et de 49 % avec PF. Le verrucomicrobiote a montré des tendances spécifiques au sexe, diminuant chez les mâles PF mais augmentant chez les rats femelles PF et SEMA, l’augmentation la plus importante étant consécutive au traitement SEMA.
Au niveau de la famille bactérienne, l’abondance relative des Clostridiaceae a été multipliée par trois environ chez les mâles traités au SEMA et par cinq chez les femelles traitées au SEMA. Les rats femelles ont également montré une augmentation des Peptostreptococcaceae et des Akkermansiaceae. Plusieurs taxons, dont Clostridium sensu stricto 1, Clostridium perfringenset Terrissporobactérieont été enrichis après un traitement au SEMA chez les deux sexes, mais pas chez les animaux PF. D’autres changements, notamment la réduction des taxons associés à Bacteroidota, semblaient être associés à une réduction de la consommation alimentaire. Une analyse de l’abondance bactérienne a révélé que les rats traités au SEMA se distinguaient par plusieurs taxons associés à Firmicutes.
Les associations entre la composition microbienne et les mesures métaboliques différaient également selon le sexe. Chez les mâles, le changement de poids corporel était corrélé négativement à l’abondance de Firmicutes et positivement à l’abondance de Bacteroidota. Chez les femelles, le changement de poids corporel était corrélé positivement avec Bacteroidota et négativement avec Verrucomicrobiota. La prise alimentaire et la consommation de HFD étaient associées à des différences microbiennes supplémentaires, en particulier chez les hommes. Au niveau familial, les relations variaient selon le sexe, avec une plus grande abondance de Lachnospiraceae associée à un gain de poids plus important et une plus grande abondance d’Akkermansiaceae associée à un gain de poids moindre chez les femelles.
L’analyse informatique a prédit des différences dans le potentiel métabolique microbien entre les groupes de traitement. Chez les mâles, les voies associées au SEMA comprenaient le métabolisme des acides aminés, le métabolisme des lipides, la biosynthèse secondaire des acides biliaires et la dégradation des xénobiotiques. Les femmes ont présenté des changements fonctionnels plus larges dans les voies métaboliques, transcriptionnelles et de réparation. Ces estimations étaient dérivées de séquences de gènes bactériens et ne mesuraient pas l’activité microbienne réelle.
Conclusions
L’étude a révélé que le SEMA a considérablement remodelé le microbiome intestinal des rats mâles et femelles obèses induits par le régime alimentaire, certains changements n’étant pas reproduits chez les animaux nourris en couple recevant la même quantité et la même composition de nourriture. L’augmentation de la richesse microbienne, les changements dans l’abondance taxonomique relative et les associations dépendantes du sexe entre le microbiote et les paramètres métaboliques suggèrent de possibles interactions intestin-cerveau, mais les chercheurs ne les ont pas testés directement. Les profils fonctionnels prédits différaient également selon les groupes de traitement, mais ces estimations nécessitent une validation par des analyses fonctionnelles directes.
Les résultats n’établissent pas si les changements microbiens observés sont bénéfiques ou nocifs pour la santé. Certains taxons enrichis ont un potentiel pathogène, tandis que d’autres ont été associés à des résultats métaboliques favorables ; l’étude n’a pas testé leurs effets sur la santé. L’échantillon unique de fin de traitement et l’absence de comparaisons de microbiome avant traitement ou de nourriture uniquement limitent également l’interprétation. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer comment ces changements se développent au fil du temps et s’ils se produisent chez les humains recevant du SEMA.
