Dans une étude récente publiée dans Nature Medicine, des chercheurs ont évalué la faisabilité d’une intervention prébiotique alimentaire, la fécule de pomme de terre résistante (RPS), pour modifier le métabolisme microbien intestinal chez les patients ayant subi une transplantation de cellules souches hématopoïétiques (HCT).
Étude: Faisabilité d’une intervention diététique pour modifier le métabolisme microbien intestinal chez les patients ayant subi une greffe de cellules souches hématopoïétiques. Crédit d’image : Narsil/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Des modifications du microbiome intestinal et des métabolites pourraient réduire la gravité de la maladie aiguë du greffon contre l’hôte (GVHD) après une HCT allogénique.
Les amidons prébiotiques qui résistent à la dégradation par les substances enzymatiques de l’hôte mais sont digérés par des bactéries intestinales particulières pourraient affecter la composition des métabolites dérivés du microbiome.
Néanmoins, il n’est pas clair si l’administration de prébiotiques pourrait affecter rationnellement le microbiote intestinal pour un bénéfice thérapeutique chez les patients allogéniques HCT.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié la faisabilité de modifier le microbiote intestinal à l’aide d’une intervention diététique RPS pour réduire la GVHD humaine après une HCT allogénique et promouvoir les microbes qui produisent des acides gras à chaîne courte (AGCC) comme le butyrate, malgré l’utilisation de médicaments associés à la HCT, y compris les antibiotiques.
L’étude prospective et monocentrique à un seul bras a été menée entre le 26 avril 2017 et le 30 septembre 2018. Dix adultes ayant subi une greffe de cellules souches hématopoïétiques myéloablatives de donneur apparenté (MRD) correspondant à l’antigène leucocytaire humain (HLA) ont été recrutés pour analyse. .
Les participants ont reçu 20 grammes de RPS par voie orale par jour pendant les trois premiers jours et deux fois par jour à partir du jour -7 jusqu’au jour 100 après l’HCT allogénique. L’objectif principal était de tester la faisabilité et l’impact du RPS sur les microbes et métabolites intestinaux, notamment le butyrate, un acide gras à chaîne courte. Les métabolites sérologiques ont été évalués lors de l’analyse exploratoire.
Un objectif de 60 % ou plus pour que les individus respectent 70 % ou plus des doses programmées a été prédéterminé pour évaluer la faisabilité. Des échantillons de sang et de selles ont été obtenus auprès des participants au début de l’étude (jour -7,0), au nadir (jours 5,0 à 7,0), à la prise de greffe (après deux semaines) et après 100 jours d’intervention.
Des analyses métabolomiques ciblées ont été réalisées pour évaluer l’impact du RPS sur les microbes intestinaux par chromatographie liquide haute performance (HPLC) et quantifier les niveaux de propionate, de butyrate et d’acétate. La spectrométrie de masse (MS) a été réalisée pour déterminer les effets du RPS sur les concentrations sérologiques de SCFA.
En outre, le séquençage du gène de l’acide ribonucléique ribosomal (ARNr) 16S de l’acide désoxyribonucléique (ADN) du microbiote fécal a été utilisé pour évaluer l’impact de l’intervention sur la microflore intestinale.
Tous les individus ont reçu une prophylaxie régulière contre la GVHD, comprenant du méthotrexate et du tacrolimus. De plus, ils ont reçu un traitement antibiotique prophylactique (lévofloxacine) et un traitement contre la fièvre neutropénique, comprenant du céfépime à 90 % ou de l’aztréonam à 10 % avec de la vancomycine par voie intraveineuse.
Cependant, les traitements antibiotiques prophylactiques et contre la fièvre neutropénique ont été interrompus pendant la prise de greffe.
Le groupe témoin historique comprenait des individus du même centre qui ont subi une HCT allogénique entre le 6 juillet 2016 et le 23 juin 2017, étaient conditionnés de manière similaire et ont reçu des antibiotiques et une prophylaxie immunologique similaires.
Les événements indésirables survenus chez les receveurs du RPS et les témoins historiques ont été documentés à l’aide des critères CTCAE (Common Terminology Criteria for Adverse Events).
L’équipe a exclu les personnes atteintes de maladies inflammatoires de l’intestin (MII), celles ayant déjà subi un pontage gastrique ou des infections actives à Clostridium difficile, celles participant activement à d’autres essais de prévention de la GVHD et des conditions psychologiques ou physiques susceptibles d’influencer les résultats.
Résultats
Les valeurs médianes pour l’âge des participants, la durée de la neutropénie, le pourcentage de dose prise par les individus et le pourcentage d’échantillons fécaux obtenus auprès des participants étaient de 57 ans, une semaine, 84 % et 93 %, respectivement.
L’objectif de faisabilité prédéterminé d’une observance ≥ 70 % des doses chez au moins 60 % des patients a été atteint ; huit participants (80 %) ont reçu ≥ 70 % des doses.
Les taux de butyrate fécal étaient significativement plus élevés lorsque les participants à l’étude étaient sous RPS que lorsqu’ils ne l’étaient pas (9,9 mmol/kg contre 6,6 mmol/kg, respectivement). Des changements longitudinaux significatifs ont été observés dans les métabolites sérologiques au nadir et aux moments de prise de greffe par rapport à la ligne de base, mais pas au jour 100, conformément aux changements microbiens intestinaux.
Parmi les receveurs de RPS, les métabolites sérologiques dominants ont montré une stabilité plus élevée que les témoins historiques, avec des différences statistiquement significatives au moment de la prise de greffe. Il n’y a eu aucun effet indésirable ou toxicité lié au RPS.
Un participant a développé une maladie gastro-intestinale aiguë du greffon contre l’hôte de stade 1.0 confirmée par biopsie. Seules deux personnes ont reçu du céfépime par voie intraveineuse pour une fièvre neutropénique négative au cours de la prise de greffe.
Les receveurs de RPS présentaient une diversité alpha préservée ou accrue, alors que les témoins historiques démontraient une diversité microbienne réduite au nadir ; cependant, trois mois après l’HCT allogénique, il y avait une augmentation de la diversité alpha.
Des changements non significatifs ont été observés parmi les producteurs de butyrate ou les dégradeurs de RS entre les bénéficiaires du RPS et les témoins historiques. Cependant, une légère tendance a été observée vers une meilleure préservation des producteurs de butyrate parmi les bénéficiaires du RPS.
Conclusion
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que les patients allogéniques HCT présentaient des changements significatifs dans les métabolites intestinaux et sérologiques, y compris les taux de butyrate de SCFA ; la perturbation du microbiote intestinal était due à la réduction de la diversité microbienne et de l’abondance des bactéries productrices de butyrate. Cependant, l’administration de RPS au cours d’une HCT allogénique a augmenté de manière significative les taux de butyrate de SCFA intestinaux salutaires.
Les métabolites sérologiques ont également été modifiés, les changements commençant à se résorber trois mois après le traitement. L’utilisation du RPS en tant que thérapie diététique peut stabiliser les changements métaboliques plasmatiques après une HCT allogénique. Un essai clinique de phase 2 est en cours pour évaluer son impact sur la GVHD.
