Un récent Perspectives en matière de santé environnementale Une étude a déterminé l’impact de l’exposition précoce à de puissants agonistes des récepteurs d’hydrocarbures aryliques (AHR) sur le microbiote intestinal et ses effets potentiels sur la santé métabolique plus tard dans la vie.
Étude: Effets des expositions précoces au ligand du récepteur des hydrocarbures aryles TCDF sur le microbiote intestinal et l'homéostasie métabolique de l'hôte chez les souris C57BL/6JCrédit photo : StoryTime Studio/Shutterstock.com
Sommaire
Polluants organiques persistants
Les polluants organiques persistants (POP), tels que le 3,7,8-tétrachlorodibenzofurane (TCDF), sont largement répandus et s’accumulent dans l’environnement, présentant de graves risques pour la santé.
L’exposition aux POP peut entraîner des troubles de la reproduction, des cancers, une immunosuppression, des problèmes neurologiques et des maladies métaboliques comme l’obésité et le diabète. Les personnes sont exposées à ces polluants principalement par le biais d’aliments riches en matières grasses comme la viande, certains poissons et les produits laitiers.
Bien que des études antérieures suggèrent que l’exposition précoce aux POP augmente le risque de maladies métaboliques ultérieures, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les mécanismes sous-jacents. Le TCDF, un puissant ligand du récepteur d’hydrocarbures aryliques (AHR), partage des similitudes structurelles avec le composé toxique 2,3,7,8-tétrachlorodibenzo-p-dioxine (TCDD), mais diffère dans son taux d’élimination, le TCDF ayant une demi-vie plus longue.
Des études sur des souris ont montré qu’une exposition à court terme au TCDF alimentaire provoque une dysbiose microbienne intestinale rapide, perturbant le métabolisme de l’hôte, tandis qu’une exposition prolongée conduit à une lipogenèse hépatique, un indicateur précoce de dysfonctionnement métabolique et de maladie hépatique stéatosique, anciennement connue sous le nom de stéatose hépatique non alcoolique.
Il existe une crainte que la dysbiose microbienne intestinale induite par l’exposition aux POP puisse avoir un impact sur l’homéostasie glucidique et métabolique, augmentant potentiellement la perméabilité intestinale, altérant la production d’acides gras à chaîne courte (AGCC) ou d’acides aminés à chaîne ramifiée, induisant une endotoxémie de faible intensité, modifiant le métabolisme des acides biliaires et affectant la sécrétion d’hormones intestinales. Les POP peuvent influencer la physiologie bactérienne intestinale et l’expression génétique, ce qui complique encore davantage leurs effets sur la santé.
À propos de l'étude
L'étude actuelle a examiné les effets physiologiques et métaboliques de l'exposition précoce au TCDF sur la composition et la fonction du microbiome intestinal. L'impact du TCDF a été évalué à l'aide d'un modèle de souris knock-out AHR sans germes (GF).
Des souris mâles âgées de trois semaines ont été utilisées pour étudier les effets à court et à long terme du TCDF. Ces souris ont été entraînées à manger des pilules de pâte aromatisée au bacon pendant cinq jours, après quoi elles ont été nourries avec des pilules contenant uniquement du TCDF ou de l'acétone.
Pour étudier les effets à court et à long terme, les souris ont été sacrifiées le lendemain de la dernière exposition au TCDF et trois mois après, respectivement. Des échantillons de sang, d'urine et de matières fécales ont été prélevés pour analyse. Des échantillons de contenu caecal, de foie, de tissu adipeux et de tissu intestinal ont également été prélevés pour analyse.
Résultats de l'étude
L'étude actuelle a révélé que la dysbiose microbienne intestinale en début de vie due à l'exposition à des polluants environnementaux pourrait induire des troubles métaboliques plus tard dans la vie. Lors de l'analyse de l'exposition de longue durée, les niveaux de TCDF dans le foie des souris se sont révélés inférieurs au niveau de détection pour l'analyse GC-MS, ce qui pourrait être attribué à la demi-vie plus courte du TCDF.
Cette observation a été étayée par des données qui n’ont révélé aucun gène cible différentiel AHR significatif Cyp1a1 et Cyp1a2 expression dans le foie et l'iléon.
Cependant, pour l'exposition au TCDF à court terme, des rapports glutathion réduit sérique (GSSG)/glutathion réduit (GSH) et des niveaux de phosphatase alcaline (ALP) considérablement plus élevés ont été enregistrés.
Sur la base de l'histopathologie hépatique, de l'expression de l'ARNm des cytokines intestinales et des niveaux sériques d'ALP et de cytokines, aucune toxicité manifeste n'a été observée lors d'une exposition de longue durée au TCDF.
Cependant, des périodes d'exposition plus courtes ont entraîné une prise de poids et des niveaux plus élevés de tissu adipeux blanc épididymaire (eWAT) plus tard dans la vie. Une tolérance au glucose altérée a été observée trois mois après l'exposition au TCDF.
Les données métabolomiques basées sur la résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectroscopie de masse (MS) ont révélé qu'une exposition de courte durée au TCDF entraînait des niveaux plus élevés de lipides hépatiques. Un changement mineur du profil hépatique a également été observé trois mois après l'exposition au TCDF.
L'analyse par chromatographie en phase gazeuse (GC)-MS ciblée a révélé des niveaux plus élevés d'acides gras hépatiques après une exposition de plus courte durée, mais pas après une exposition plus longue.
De même, l’expression de l’ARNm des gènes associés à de novo la biosynthèse des acides gras s'est avérée s'exprimer à des niveaux plus élevés après une exposition de courte durée, mais pas après une exposition de plus longue durée.
Il est intéressant de noter que l’exposition de longue durée au TCDF a montré un impact plus fort sur la composition du microbiote ; en particulier, une plus grande abondance de méthanométhylovoranes a été observé.
Cependant, cinq jours d'exposition au TCDF ont considérablement modifié l'abondance relative de Bifidobacterium pseudolongum, A. muciniphilaet Parasutterella excrementihominis.
Les groupes exposés à court et à long terme n'ont montré aucune différence significative dans la diversité alpha. L'exposition au TCDF a réduit la synthèse des AGCC plus tard dans la vie, ainsi que les niveaux d'acide indole-3-lactique (ILA) du métabolite du tryptophane caecal et l'expression d'ARNm pour les récepteurs couplés aux protéines G (GPCR).
Conclusions
Chez la souris, l’exposition précoce au TCDF provoque une perturbation du microbiote intestinal, en particulier de sa composition et de sa fonction.
Une diminution potentielle des microbes bénéfiques, en particulier A. muciniphila, pourrait être inversée avec une supplémentation. L'étude actuelle a fourni des informations sur les effets de l'exposition au TCDF sur le développement de maladies métaboliques plus tard dans la vie.
