Dans une étude récente publiée dans la revue Hôte cellulaire et microbe, des chercheurs étudient comment un régime sans fibres dans le cadre de la nutrition entérale exclusive (EEN) aide à traiter la maladie de Crohn (MC) chez les enfants en examinant ses effets sur la localisation intestinale et le métabolisme du pathobionte Mucispirillum schaedleri (Mucispirillum) et son rôle dans la prévention de la colite.
Étude: Un régime pauvre en fibres inhibe la colite grâce à la régulation de la niche et du métabolisme d’un pathobionte intestinal. Crédit d’image : Milliards de photos/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Les maladies inflammatoires de l’intestin, en particulier la MC, sont de plus en plus répandues chez les enfants. Des troubles gastro-intestinaux chroniques peuvent survenir en raison d’une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux qui provoquent des troubles de l’équilibre intestinal.
Le régime liquide restrictif, à savoir l’EEN, est souvent efficace pour obtenir une rémission de la MC pédiatrique, qui peut être due à des modifications de la composition du microbiote intestinal. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour développer des thérapies diététiques personnalisées pour la MC concernant la nutrition génétique et le microbiome intestinal.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, des cultures bactériennes ont été cultivées dans des conditions spécifiques pour étudier leur rôle dans la colite de type CD. Mucispirille a été cultivé en anaérobie dans un bouillon enrichi d’infusion cerveau-cœur (BHI) avec des nutriments ajoutés, alors que Escherichia coli a été cultivé en aérobie dans un milieu Lysogeny Broth (LB) et Ruminocoque couples dans un bouillon de viande personnalisé.
Des souris exemptes d’agents pathogènes spécifiques ont été utilisées pour l’histopathologie intestinale, leur caecum et leur côlon étant préservés et examinés histologiquement. La perméabilité intestinale a été évaluée à l’aide d’isothiocyanate de fluorescéine (FITC)-dextrane et la colite a été induite à l’aide de sulfate de sodium de dextrane.
Les niveaux fécaux de lipocaline-2, un marqueur de l’inflammation, ont été mesurés par test immuno-enzymatique (ELISA). Une coloration par immunofluorescence et une hybridation fluorescente in situ (FISH) ont été réalisées sur des coupes intestinales pour la visualisation des bactéries et des couches de mucus.
Des homogénats caecaux de souris ont été utilisés pour étudier Mucispirille ou E. coli croissance. Les acides nucléiques de ces échantillons ont été analysés à l’aide d’un test quantitatif de réaction en chaîne par polymérase en temps réel (qPCR).
Les compositions du microbiote ont été explorées grâce au séquençage de l’acide ribonucléique ribosomal (ARNr) 16S. Une analyse de séquençage d’ARN a été réalisée pour le profilage de l’expression génique.
La croissance bactérienne en présence de différentes sources de carbone a été évaluée à l’aide d’un réseau de glucides personnalisé. Des expériences de provocation bactérienne orale ont été menées chez des souris pour étudier la colonisation bactérienne et l’inflammation.
Les cocultures bactériennes ont été analysées pour comprendre les interactions interspécifiques, les analyses d’hydrogène et d’ammoniac révélant des activités métaboliques. Les données ont été rigoureusement quantifiées et analysées statistiquement, garantissant ainsi la fiabilité de l’étude.
Résultats de l’étude
Des souris déficientes en gènes Nod2 et Cybb ont été exposées à une colite spontanée de type CD à apparition précoce induite par le microbiote. Cet essai expérimental a comparé une nourriture régulière (RC) à un régime pauvre en fibres (FD). Le FD a protégé les souris contre le développement de colites, comme en témoignent diverses mesures telles que la réduction des niveaux de marqueurs d’inflammation et l’examen histologique.
Après une enquête plus approfondie, un régime témoin sur mesure, dans lequel les sucres simples du FD ont été remplacés par des sources de fibres naturelles pour correspondre à la teneur en fibres du RC, a été utilisé. Une colite d’origine alimentaire s’est développée chez la souris, démontrant ainsi que les fibres jouent un rôle important dans la progression de la MC. Les fibres semblent également réduire efficacement les symptômes de la maladie lorsqu’elles sont utilisées à des fins thérapeutiques chez des souris souffrant d’une inflammation des intestins.
Une découverte importante de l’étude était l’impact de la FD sur le microbiote intestinal, affectant particulièrement Mucispirille abondance dans la couche de mucus. À cette fin, l’amincissement de la couche de mucus et l’augmentation de la perméabilité intestinale par la FD ont induit la relocalisation de Mucispirille de la couche de mucus au compartiment luminal. Cette transition était importante, car le site de Mucispirille à l’intérieur de la couche de mucus détermine son pouvoir pathogène dans la colite.
D’autres expériences ont révélé que la couche de mucus intacte est essentielle pour Mucispirille pour coloniser l’intestin et provoquer une inflammation. Il a également été constaté que les altérations de la couche de mucus induites par l’alimentation affectent la transmission verticale de Mucispirille pendant la grossesse.
Il a été constaté que l’exclusion des fibres alimentaires avait un impact sur la voie de réduction dissimilatrice des nitrates en ammoniac (DNRA) en Mucispirille dans la couche de mucus, réduisant ainsi ses capacités favorisant la croissance.
De plus, le régime sans fibres a modifié l’abondance des microbes fermentaires producteurs d’hydrogène, en particulier du Lachnospiracées famille, affectant ainsi leur production d’hydrogène et, par conséquent, le transfert d’hydrogène interspécifique essentiel pour Mucispirille croissance. Cela était particulièrement évident avec Couples de Ruminococcus (R. couples), membre du Lachnospiracées famille, ce qui a amélioré Mucispirille croissance par transfert d’hydrogène.
Conclusions
Les résultats de l’étude fournissent des informations importantes sur l’interaction complexe entre l’alimentation, le microbiote intestinal et les maladies intestinales et mettent en évidence l’impact des fibres alimentaires sur la pathogenèse de la colite de type MC. Cette recherche apporte la preuve du développement de nouvelles stratégies alimentaires pour la prise en charge de la MC, en se concentrant sur la modulation d’interactions microbiennes spécifiques dans l’intestin.
