Le microbiome intestinal est intimement lié à la santé humaine et au poids. Les différences dans le microbiome intestinal (les bactéries et les champignons présents dans l'intestin) sont associées à l'obésité et à la prise de poids, ce qui laisse penser qu'une modification du microbiome pourrait améliorer la santé. Mais l’intestin d’une personne donnée contient des centaines d’espèces microbiennes différentes, ce qui rend difficile de déterminer quelles espèces pourraient aider.
Aujourd'hui, des recherches menées à l'Université de l'Utah ont identifié un type spécifique de bactérie intestinale, appelée Turicibactériequi améliore la santé métabolique et réduit la prise de poids chez les souris suivant un régime riche en graisses. Les personnes obèses ont tendance à avoir moins Turicibactériece qui suggère que le microbe pourrait également favoriser un poids santé chez les humains. Les résultats pourraient conduire à de nouvelles façons de contrôler le poids en ajustant les bactéries intestinales.
Les résultats sont publiés dans Métabolisme cellulaire.
Une aiguille microscopique dans une botte de foin
Les chercheurs savaient grâce à des travaux antérieurs qu'un grand groupe d'environ 100 bactéries étaient collectivement capables d'empêcher la prise de poids chez les souris, mais trouver un microbe spécifique qui était essentiel au maintien du poids était une tâche laborieuse. « Les microbes qui vivent dans notre intestin n'aiment pas du tout vivre en dehors de l'intestin », explique Kendra Klag, PhD, candidate en médecine à la Spencer Fox Eccles School of Medicine de l'Université de l'Utah et premier auteur de l'article. Beaucoup sont tués par la présence d’oxygène et doivent être manipulés exclusivement dans des bulles hermétiques.
Mais après des années de culture de microbes individuels, Klag a découvert qu'une bactérie en forme de bâtonnet appelée Turicibactérie pourrait à lui seul réduire la glycémie, les niveaux de graisse dans le sang et la prise de poids chez les souris suivant un régime riche en graisses.
« Je ne pensais pas qu'un microbe aurait un effet aussi dramatique – je pensais que ce serait un mélange de trois ou quatre », déclare June Round, PhD, professeur de microbiologie et d'immunologie à l'Université de U Health et auteur principal de l'article. « Alors, quand (Klag) m'a apporté la première expérience avec Turicibactérie et les souris restaient vraiment maigres, je me disais : « C'est tellement incroyable. » C'est assez excitant de voir ce genre de résultats. »
Turicibactérie semble favoriser la santé métabolique en produisant des molécules grasses absorbées par l’intestin grêle. Lorsque les chercheurs ont ajouté purifié Turicibactérie à un régime riche en graisses, ils ont eu les mêmes effets de contrôle du poids que Turicibactérie lui-même. Ils ne savent pas encore quelles molécules grasses constituent la partie importante – la bactérie produit des milliers de graisses différentes, dans ce que Klag décrit comme une « soupe lipidique » – mais ils espèrent affiner les molécules les plus importantes dans le cadre de travaux futurs en vue d'une utilisation thérapeutique potentielle.
Une boucle de rétroaction grasse
Turicibactérie semble améliorer la santé métabolique en affectant la façon dont l’hôte produit une molécule grasse appelée céramides, ont découvert les chercheurs. Les niveaux de céramides augmentent avec un régime riche en graisses, et des niveaux élevés de céramides sont associés à de nombreux troubles métaboliques, notamment le diabète de type 2 et les maladies cardiaques. Mais les graisses produites par Turicibactérie sont capables de maintenir les niveaux de céramides à un niveau bas, même pour les souris suivant un régime riche en graisses.
Turicibactérie Les niveaux sont eux-mêmes affectés par la quantité de graisse consommée par l'hôte, ont découvert les chercheurs. La bactérie ne se développera pas s'il y a trop de graisse dans son environnement, donc les souris nourries avec un régime riche en graisses perdront Turicibactérie de leur microbiome intestinal, à moins que leur alimentation ne soit régulièrement complétée par le microbe.
Les résultats mettent en évidence une boucle de rétroaction complexe dans laquelle un régime gras inhibe Turicibactérie et les graisses produites par Turicibactérie améliorer la façon dont l'hôte réagit aux graisses alimentaires.
Orientations futures
Les chercheurs disent que TuricibactérieIl est peu probable que les effets soient uniques ; de nombreuses bactéries intestinales différentes contribuent probablement à la santé métabolique. Et les résultats basés sur des modèles animaux peuvent ne pas s’appliquer aux humains. « Nous avons amélioré la prise de poids chez les souris, mais je ne sais pas si cela est réellement vrai chez les humains », déclare Round.
Mais ils espèrent que Turicibactérie pourrait constituer un point de départ pour développer des traitements qui favorisent un métabolisme sain et préviennent une prise de poids excessive.
« Identifier quel lipide a cet effet sera l'une des orientations futures les plus importantes », dit Round, « à la fois d'un point de vue scientifique parce que nous voulons comprendre comment il fonctionne, et d'un point de vue thérapeutique. Peut-être pourrions-nous utiliser ce lipide bactérien, dont nous savons qu'il n'a vraiment pas beaucoup d'effets secondaires parce que les gens l'ont dans les intestins, comme moyen de maintenir un poids santé. »
« En approfondissant nos recherches sur les microbes individuels, nous pourrons transformer les microbes en médicaments et trouver des bactéries sûres pour créer un consortium de différents microbes qui pourraient manquer aux personnes atteintes de différentes maladies », explique Klag. « Les microbes constituent la richesse ultime de la découverte de médicaments. Nous ne connaissons que la pointe de l'iceberg de ce que tous ces différents produits bactériens peuvent faire. »
Les résultats sont publiés dans Métabolisme cellulaire comme « Les graisses alimentaires perturbent un réseau lipidique commensal-hôte qui favorise la santé métabolique. »
Ce travail a été soutenu par les National Institutes of Health, notamment le National Cancer Institute (numéro de subvention F32CA243501), l'Institut national du diabète et des troubles digestifs et rénaux (numéros de subvention 5F30DK127846-04, R01DK124336 et R01DK124317) et le Centre national de santé complémentaire et intégrative. (R01AT011423), ainsi que la Fondation Helmsley, le Burroughs Wellcome Fund et la Fondation Keck. Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les opinions officielles des National Institutes of Health.
