Une étude récente publiée dans la revue Nutriments étudie comment l'incidence du diabète est associée à une modification des niveaux de N-oxyde de triméthylamine (TMAO).
Étude: Modifications dynamiques du métabolite triméthylamine-n-oxyde dérivé du microbiote intestinal et risque de diabète sucré de type 2 : potentiel de changements alimentaires dans la prévention du diabète. Crédit d'image : Proxima Studio/Shutterstock.com
Sommaire
Le rôle du TMAO dans le diabète
Le diabète sucré de type 2 (DT2) est une maladie très répandue et potentiellement invalidante, étroitement liée aux facteurs liés au mode de vie. L’alimentation, par exemple, est un facteur important qui pourrait contribuer au DT2 et moduler le microbiote intestinal.
Le TMAO est un métabolite microbien jouant des rôles biologiques importants dans la santé cardiovasculaire, les réponses inflammatoires, la fonction rénale, l'activation plaquettaire et le métabolisme lipidique. Les principales sources alimentaires de TMAO comprennent les poissons marins comme la morue et l'aiglefin, ainsi que les crustacés. La choline, la phosphatidylcholine et la L-carnitine, que l'on trouve généralement dans les aliments riches en protéines comme la viande et les œufs, sont également des molécules précurseurs du TMAO.
Le TMAO a été identifié comme un nouveau facteur de risque indépendant associé à l’athérosclérose et aux maladies cardiovasculaires (MCV).
Les mécanismes biologiques impliqués dans l'association entre le TMAO, l'athérosclérose et les maladies cardiovasculaires peuvent inclure une inflammation des tissus adipeux et une perturbation de la voie de signalisation de l'insuline, cette dernière pouvant conduire à une résistance à l'insuline et au diabète.
À propos de l'étude
L'étude actuelle a utilisé des données longitudinales obtenues entre 2019 et 2021 dans la partie rurale du comté de Fuxin, dans la province chinoise du Liaoning. 1 515 personnes ont été incluses dans l’étude, toutes âgées de 35 ans ou plus, résidant dans le comté de Fuxin depuis au moins cinq ans et ne souffraient pas de diabète au départ.
Les niveaux sériques de TMAO, ainsi que ses précurseurs choline, bétaïne et carnitine, ont été mesurés chez tous les participants à l’étude en 2019 et 2021. Des informations démographiques, des facteurs liés au mode de vie et tout antécédent de maladie ont également été obtenus pour tous les participants à l’étude.
Qu’a montré l’étude ?
Environ 35 % des participants à l'étude étaient des hommes, avec un âge moyen de 59,2 ans et un indice de masse corporelle (IMC) moyen de 24,8 kg/m.2. Les niveaux médians de TMAO chez les hommes et les femmes étaient respectivement de 4,2 μmol/L et 4,3 μmol/L.
Entre 2019 et 2021, 81 nouveaux diagnostics de DT2 ont été posés, ce qui représente un taux d'incidence de 5,35 %. Au départ, les niveaux médians de TMAO entre les cas de DT2 et les témoins étaient respectivement de 4,09 μmol/L et 5,08 μmol/L.
Au deuxième moment en 2021, les cas de DT2 présentaient des taux médians de TMAO plus élevés que les témoins, à 4,5 μmol/L et 3,2 μmol/L, respectivement. La variation des niveaux de TMAO (ΔTMAO) était respectivement de -0,56 et -0,90 dans les cas et les témoins. Les niveaux de choline et de carnitine étaient significativement plus élevés dans la cohorte témoin que dans les cas de DT2.
Après ajustement en fonction des facteurs démographiques et du mode de vie, y compris la consommation quotidienne d'aliments riches en précurseurs de TMAO, le quartile le plus élevé de ΔTMAO au départ était associé à un risque triple de DT2 par rapport au quartile le plus bas. Par rapport au groupe présentant une diminution des taux de TMAO, ceux présentant les plus fortes augmentations de TMAO couraient un risque 3,7 fois plus élevé de DT2.
Les niveaux de choline étaient associés à un risque plus élevé de DT2. Les troisième et quatrième quartiles de choline sérique, qui reflétaient la plus faible réduction des taux sériques de choline, étaient associés à un risque plus élevé de DT2 par rapport au premier quartile ou à la plus grande réduction des taux sériques de choline.
Plus précisément, ce risque a été multiplié par 3,4 dans le troisième quartile, contre 4,7 fois dans le quatrième quartile. Chaque augmentation des taux de choline d’un écart type était associée à un risque de 80 % de DT2. Les niveaux de base de carnitine et de bétaïne n'étaient pas liés au risque de DT2.
Une augmentation longitudinale du risque de DT2 a été observée chez les individus présentant des niveaux de TMAO constamment élevés. Ce risque était huit fois plus élevé que celui des participants à l’étude présentant uniquement un TMAO de base élevé ou un ΔTMAO élevé.
Conclusions
Les résultats de l'étude corroborent des études antérieures menées en Chine et en Arabie Saoudite, ainsi que d'autres études expérimentales, rapportant que le TMAO contribue au développement du DT2. Plusieurs voies biologiques peuvent être affectées par des taux élevés de TMAO, notamment les voies Fox01 et la protéine kinase R-like ER kinase (PERK), ainsi que la synthèse des acides biliaires, ce qui réduit par la suite la sensibilité au glucose.
L’inhibition de la monooxygénase 3 (FMO3) contenant de la flavine, une enzyme de synthèse du TMAO, ou la modification de la composition du microbiome intestinal réduit l’activation de PERK et la transcription de Fox01. Le TMAO déclenche également des gènes qui inhibent la synthèse du glycogène hépatique tout en stimulant la production de glucose par le foie, augmentant ainsi les taux de glucose sérique.
Auparavant, des chercheurs ont montré que les niveaux de TMAO augmentent en association avec une consommation accrue de protéines animales et de graisses saturées. Les changements alimentaires entraînent des altérations rapides et reproductibles du microbiome intestinal ; par conséquent, il est crucial d’intervenir stratégiquement par le biais de conseils diététiques et d’autres interventions liées au mode de vie pour normaliser les niveaux de TMAO et, à terme, prévenir le DT2. Cela pourrait inclure des régimes riches en fibres, des plantes médicinales, des céréales complètes et une restriction énergétique, modifiant tous la composition du microbiome et réduisant les niveaux élevés de sucre dans le sang.
La nature prospective de la présente étude, qui comporte une période de suivi bien gérée, conforte la fiabilité de ces résultats. Néanmoins, de futures études sont nécessaires pour explorer la répartition du TMAO dans des populations plus grandes et plus diversifiées avec une période de suivi plus prolongée.
