Une étude récente publiée dans le PLOS Biologie Journal a discuté des avancées récentes dans la compréhension de l’influence du microbiome sur le vieillissement et les maladies associées.
Étude: Forger le microbiome pour nous aider à vivre longtemps et à prospérer. Crédit d’image : fizkes/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Dans les pays à revenu élevé, l’âge est le principal facteur de risque de plusieurs maladies. Les microbes colonisent différents sites dans et sur le corps humain, avec une colonisation maximale le long du tractus gastro-intestinal (GI). Des recherches antérieures ont souligné le rôle vital du microbiote intestinal dans la santé et la maladie.
Les effets du microbiome sur le processus de vieillissement et le potentiel de manipulation du microbiome pour favoriser un vieillissement sain restent flous.
Dans la présente étude, les auteurs ont discuté des preuves émergentes sur les effets/le rôle du microbiome dans le vieillissement et les maladies liées à l’âge.
Vieillissement et microbiote
Les centenaires présentent une diversité bactérienne accrue par rapport aux plus jeunes et sont enrichis pour Clostridium, Parabacteroides, et Alistipe.
Conformément à cela, de nombreux métabolites microbiens sont élevés chez les centenaires. La fragilité a été liée à des différences interindividuelles dans le microbiome intestinal. Les adultes fragiles âgés ont une diversité microbienne intestinale inférieure à celle des adultes moins fragiles.
Cependant, le rôle causal du microbiote dans la fragilité reste à établir. Le vieillissement s’accompagne d’une altération du système immunitaire, entraînant l’expansion de microbes autrefois supprimés par le système immunitaire.
Effets du microbiome sur la durée de vie de l’hôte
Des études sur des modèles animaux sans germes (GF) ont soutenu le rôle causal du microbiome dans la détermination de la durée de vie des hôtes. La recherche dans les systèmes modèles suggère que l’exposition au microbiome au début de la vie est bénéfique pour augmenter la durée de vie.
Les preuves suggèrent que la colonisation bactérienne au cours du développement embryonnaire de Drosophile melanogaster augmente la durée de vie.
Néanmoins, cela contredit les résultats de souris, rats ou Caenorhabdite élégants qui survivent aux animaux témoins élevés de façon conventionnelle. Par conséquent, les effets néfastes du microbiote en fin de vie pourraient l’emporter sur les avantages potentiels de la colonisation en début de vie.
Le microbiome peut réduire la durée de vie des animaux plus âgés. Par exemple, Escherichia coli accumulation dans le GI de Caenorhabdite élégants peut entraîner la mort liée à l’âge.
Une étude a montré que les killifish d’âge moyen (9,5 semaines) traités aux antibiotiques ont survécu aux killifish non traités. Fait intéressant, l’inoculation du microbiote d’un fondule âgé de six semaines a augmenté la durée de vie des groupes d’âge moyen.
De plus, la recherche sur des modèles murins de progeria a montré le potentiel de prolonger la durée de vie grâce à des interventions basées sur le microbiome.
Rôle du microbiome dans les maladies liées à l’âge
La prévalence du cancer augmente avec l’âge, passant de moins de 25 cas pour 100 000 chez les moins de 20 ans à plus de 1 000 cas pour 100 000 chez les plus de 60 ans. Cette tendance s’observe également dans le cancer de la prostate, colorectal ou du sein.
Les comparaisons des tumeurs malignes du cancer colorectal avec la muqueuse non maligne adjacente ont révélé que Fusobactérie nucléatum s’est considérablement enrichi.
Des études chez la souris ont mis en évidence le rôle causal de cette bactérie dans le cancer du côlon, où elle active l’expression de gènes et de voies oncogènes et pro-inflammatoires favorisant l’infiltration des cellules myéloïdes.
De plus, la transplantation de microbiote fécal (FMT) de patients atteints de mélanome répondant à l’immunothérapie chez d’autres a entraîné une réduction de la taille de la tumeur. Le microbiome peut également métaboliser les médicaments anticancéreux en métabolites en aval avec une activité accrue/diminuée.
Une étude a mis en évidence plusieurs voies par lesquelles le microbiome peut influencer les phénotypes du diabète de type 2 ou de l’obésité. Le microbiome contribue à l’apport calorique en aidant à digérer des composants alimentaires autrement inaccessibles.
Il peut également influencer la dépense énergétique de l’hôte en modifiant l’activité enzymatique et l’expression des gènes de l’hôte. La plupart des cas (> 95 %) de la maladie de Parkinson surviennent chez des adultes de plus de 50 ans, et de nouvelles preuves ont impliqué le tractus gastro-intestinal dans cette maladie.
La recherche chez la souris a révélé les mécanismes par lesquels le microbiome intestinal et le cerveau communiquent pour influer sur la pathogenèse de la maladie de Parkinson. Un microbiote altéré est observé dans un modèle murin de la maladie de Parkinson avec surexpression de l’α-synucléine (modèle ASO).
La colonisation de souris GF ASO avec le microbiote intestinal de souris/humains affectés a aggravé le dysfonctionnement moteur et la pathologie cérébrale.
Sexe, vieillissement et microbiome
Le vieillissement est distinct chez les hommes et les femmes, avec des différences dans la durée de vie, les maladies liées à l’âge et la fragilité. La plupart des maladies liées à l’âge présentent un dimorphisme sexuel; l’incidence/survie du cancer est plus élevée chez les femmes, et l’incidence de plusieurs cancers non liés à la reproduction est fortement biaisée en fonction du sexe.
De plus, les femmes ont un risque d’obésité plus élevé que les hommes, alors que le risque de diabète de type 2 est comparable entre les hommes et les femmes.
Les hommes ont un risque accru de maladie de Parkinson, mais les femmes souffrent d’une maladie grave. Des études récentes ont indiqué que le sexe et le microbiome sont liés chez l’homme. Les résultats préliminaires impliquent les hormones sexuelles comme médiateurs de cette association.
Les taux d’hormones sexuelles sont modifiés chez les souris GF par rapport aux souris élevées de manière conventionnelle. De plus, les niveaux circulants d’hormones sexuelles sont associés à la composition et à la diversité du microbiote intestinal.
Remarques finales
Les auteurs ont résumé les preuves existantes sur le rôle du microbiome dans le vieillissement et les maladies associées.
Les recherches futures sur le vieillissement ou les maladies liées à l’âge devraient se concentrer sur le rôle du microbiome en utilisant des modèles GF, le profilage du microbiome et le contrôle des variables associées.
De plus, il sera essentiel de déterminer comment le sexe modifie le microbiome et les résultats en aval des maladies liées à l’âge. Dans l’ensemble, ce domaine de recherche interdisciplinaire émergent pourrait répondre aux questions courantes sur les interactions hôte-microbiome tout au long de la vie.
