Une nouvelle étude de souris révèle que les probiotiques soigneusement sélectionnés peuvent réduire la glycémie, la graisse corporelle et le cholestérol tout en remodelant le métabolisme intestinal, suggérant une stratégie prometteuse pour la prévention future du diabète.
Étude: Les probiotiques de précision régulent la glycémie, le cholestérol, le pourcentage de graisse corporelle et le poids sous un régime riche en graisses de huit semaines. Crédit d'image: Anusorn Nakdee / Shutterstock
Dans une étude récente publiée dans la revue Métabolitesles chercheurs ont développé un cocktail probiotique de précision pour améliorer l'homéostasie de la glycémie. L'hyperglycémie aborde la prévalence épidémique dans le monde, avec environ un tiers de la population américaine estimée comme ayant une mauvaise homéostasie du glucose. L'hyperglycémie chronique peut entraîner des affections potentiellement mortelles, telles que la neuropathie, le cancer, la néphropathie, la rétinopathie, la cétoacidose diabétique et les maladies cardiovasculaires. Il est également associé au syndrome métabolique, à l'obésité et aux réductions de la qualité de vie et de la durée de vie.
Les probiotiques sont des interventions prometteuses pour les complications associées à l'hyperglycémie. Une méta-analyse récente a révélé des améliorations significatives dans l'évaluation du modèle homéostatique de la résistance à l'insuline, des lipoprotéines à haute densité (HDL)) cholestérol et hémoglobine glyquée avec supplémentation probiotique. Cependant, il est nécessaire de combinaisons probiotiques spécifiques à la souche sélectionnées en fonction de leur capacité à consommation de glucose élevée et optimisées pour la baisse du glucose.
L'étude et les résultats
Dans la présente étude, les chercheurs ont développé un cocktail probiotique de précision pour améliorer la consommation de glucose microbienne intestinale, améliorant ainsi la perte de poids et le contrôle de la glycémie. Douze souches microbiennes intestinales ont été testées pour la consommation * in vitro * du glucose. Ceux-ci inclus Lactobacillus acidophilus, L. Casei, L. Gasseri, L. Rhamnosus, L. plantarum, L. paracasei, L. Salivarius, L. Reuteri, Bifidobacterium bifidum, B. longum, B. Animalet Nissle 1917.
Un gluomètre a été utilisé pour mesurer la consommation de glucose par chaque souche après 24 heures d'incubation dans le milieu anaérobie GIFU (Gam) et de l'homme, Rogosa et Sharpe (MME) bouillons. La déplétion du glucose dans le bouillon MRS était significativement plus élevée pour les échantillons inoculés avec B. bifitum et Lactobacillus souches que pour le blanc non inoculé, L. Salivarius, L. Rhamnosus, L. Gasseriet L. Reuteri consommé presque tout le glucose disponible.
La déplétion du glucose dans le GAM était significativement plus élevée dans tous les échantillons inoculés par rapport au blanc. Toujours, L. Rhamnosus, L. Salivariuset L. Reuteri ont montré la déplétion la plus élevée en glucose. S'appuyant sur ces résultats, six souris mâles C57BL / 6J par groupe ont reçu un régime riche en graisses (Hfd) pendant huit semaines, et L. Rhamnosus, L. Salivariuset L. Reuteri ont été sélectionnés pour les tests * in vivo * comme cocktail probiotique de précision. Les souris ont été gavées avec 5 × 10 ^ 8 UFCI/ 100 μL de chaque souche dans une solution saline tamponnée au phosphate tous les deux jours ou une solution saline (témoins).
À partir de la semaine 2 de l'alimentation du HFD, les souris qui ont reçu le cocktail probiotique avaient constamment une glycémie à jeûne plus faible (FBG) niveaux que les témoins. Le FBG a été mesuré chaque semaine après un jeûne de 6 heures à l'aide d'un gluomètre portable. Les témoins ont notamment montré un FBG significativement plus élevé à la semaine 8 par rapport à la ligne de base. De plus, le groupe probiotique avait systématiquement des poids corporels significativement inférieurs aux semaines 1 et 8 que le groupe témoin. L'ampleur des différences de prise de poids entre les groupes a augmenté au cours des semaines 3 et 8, indiquant des avantages continus.
Bien que les deux groupes aient démontré une prise de poids, les témoins ont connu l'augmentation la plus significative par rapport à la ligne de base. Après huit semaines, l'adiposité terminale était près d'un tiers plus faible dans le groupe probiotique que chez les témoins. Le pourcentage de graisse corporelle a été quantifié à la semaine 8 par Echomri. Le groupe probiotique avait environ 50% des niveaux d'insuline circulants plus faibles que le groupe témoin. Le cocktail probiotique avait également des niveaux significativement inférieurs de lipoprotéines à basse densité (LDL) et des lipoprotéines à très basse densité (Vldl), cholestérol total (TC), et les triglycérides par rapport aux témoins.
Aperçu schématique de notre nouvelle approche pour développer des probiotiques de précision pour le contrôle de la glycémie. Les souches bactériennes (n = 12) ont été testées in vitro pour identifier les souches avec les plus grandes capacités de consommation de glucose. Les trois principales souches ont été combinées pour produire le cocktail probiotique. L'efficacité du cocktail a ensuite été testée in vivo sur des souris mâles C57BL / 6J sur un régime riche en graisses qui a reçu des gavages oraux des probiotiques (n = 6) ou du PBS de véhicule (n = 6) tous les deux jours pendant huit semaines. Le poids corporel et la concentration de glycémie ont été mesurés chaque semaine. La composition du corps terminal a été mesurée à huit semaines. Des échantillons de sérum terminal et de foie ont été récoltés pour l'analyse métabolomique. Des échantillons fécaux ont été prélevés pour le séquençage et l'analyse d'ARNr 16S. Créé dans Biorerender. Patterson, J. (2025). Consulté le 3 juillet 2025. Https://biorender.com/bjkw2oe.
HDL Les niveaux n'étaient pas significativement différents entre les groupes, bien que le rapport TC / HDL soit significativement plus faible dans le groupe probiotique. De plus, les échantillons de sérum à jeun terminal ont été soumis à une métabolomique non ciblée. Cela a révélé des différences significatives dans les concentrations de 62 métabolites entre les groupes.
These included metabolites associated with adenosine triphosphate formation (D-ribose-1-phosphate), vitamin C metabolism products (L-threonic acid), energy-producing substrates (D-mannose, pyruvic acid, and D-glucose), and carnitine derivatives (O-propanoylcarnitine, 3-dehydrocarnitine, and 2-éthylacryloylcarnitine). Une analyse de voies métaboliques des échantillons sériques des deux groupes a révélé diverses voies de production d'énergie.
De plus, des échantillons de foie ont été prélevés pour évaluer les effets sur les métabolites tissulaires. L'acide l-thréonique et l'acide oxoglutarique (un intermédiaire dans le cycle de l'acide tricarboxylique) ont présenté une augmentation de l'abondance du foie dans le groupe probiotique par rapport aux témoins. De plus, la L-lysine, l'acide amiminoadipique, le N6-acétyl-L-lysine et l'acide méthylmalonique étaient significativement élevés dans le groupe probiotique, tandis que la créatinine a été réduite.
L'analyse des voies métaboliques du foie a également identifié diverses voies de métabolisme des acides aminés et de production d'énergie. Enfin, les échantillons fécaux terminaux ont été soumis au séquençage d'ARNr 16S. Les quantifications phylogénétiques de la diversité α de la foi ont indiqué des changements significatifs dans le groupe probiotique. Il y avait une régulation positive substantielle de Muribaculaceae et de Lachnospiraceae Bacterium 609-Strain et une diminution de l'Odoribacter dans le groupe probiotique.
Conclusions
L'étude a présenté un cocktail probiotique de précision qui a considérablement réduit les élévations du poids corporel et du FBG chez les souris nourries au HFD par rapport aux témoins. Le cocktail a considérablement amélioré les niveaux d'insuline circulante, de VLDL / LDL et de TC. Les analyses métabolomiques ont révélé des adaptations métaboliques de l'hôte pour les voies productrices d'énergie.
Les résultats sont précliniques dans un modèle de souris riche en gras avec de petites cohortes uniquement masculines; L'efficacité humaine nécessite des essais cliniques plus importants. Dans l'ensemble, les résultats mettent en évidence le potentiel des probiotiques de précision dans l'amélioration de la consommation de glucose microbienne intestinale et la réduction de la disponibilité du glucose à l'hôte.
Deux auteurs sont employés par Metabiotics LLC, et un par Theriome Inc. Les données sont disponibles sur demande en raison d'un brevet déposé. Aucun financement externe n'a été signalé.
