Dans le monde entier, des taux élevés d’obésité et d’autres maladies inflammatoires sont associés à un risque accru de cancer, de maladies cardiovasculaires et de diabète de type 2. Étudier comment l’exposition chimique environnementale affecte le microbiome intestinal pour exacerber ces conditions est l’objectif d’une nouvelle subvention de 7 millions de dollars accordée à Andrew Patterson, professeur de toxicologie moléculaire et professeur John T. et Paige S. Smith au Collège des sciences agricoles.
L’Institut national des sciences de la santé environnementale, qui fait partie des Instituts nationaux de la santé, a accordé le financement dans le cadre de son programme Revolutionizing Innovative, Visionary Environmental Health Research, ou RIVER. Selon le site Web de l’institut, le programme RIVER offre un soutien aux « chercheurs exceptionnels en sciences de la santé environnementale qui font preuve d’une vision large » et « leur donne une liberté intellectuelle et administrative, ainsi qu’un soutien soutenu, pour poursuivre leurs recherches dans de nouvelles directions afin d’obtenir des impacts plus importants ».
Des facteurs de risque tels que l’alimentation et le mode de vie, ainsi que de rares exemples de prédisposition génétique, ne peuvent pas entièrement expliquer ce problème de santé publique en pleine croissance. Il existe des preuves scientifiques convaincantes que l’exposition aux produits chimiques environnementaux par le biais de l’alimentation – ; en particulier, les produits chimiques environnementaux persistants – ; peut jouer un rôle important dans ces maladies chroniques. »
Andrew Patterson, professeur de toxicologie moléculaire et professeur John T. et Paige S. Smith au College of Agricultural Sciences, Penn State
Patterson, qui occupe également un poste de professeur de biochimie et de biologie moléculaire au Eberly College of Science, a souligné que les niveaux de ces produits chimiques se retrouvent de plus en plus chez les humains. Il a déclaré que des recherches étaient nécessaires de toute urgence pour étudier les mécanismes associés aux produits chimiques environnementaux et pour évaluer leur lien avec des maladies chroniques telles que l’obésité et les maladies inflammatoires de l’intestin.
« Notre corps possède des récepteurs qui répondent à notre alimentation, à l’environnement et au microbiome intestinal, et ces récepteurs peuvent avoir un impact sur notre métabolisme et l’efficacité de notre système immunitaire », a déclaré Patterson. « Des recherches antérieures ont montré que l’un de ces récepteurs -; le récepteur d’aryl-hydrocarbure ou AHR -; est un facteur clé qui facilite la communication entre l’hôte et le microbiome intestinal et est un régulateur essentiel du système immunitaire. »
Il a déclaré que son groupe commencera par s’appuyer sur ses études sur l’AHR et le microbiome intestinal et passera à l’examen d’autres récepteurs clés, dans le but d’identifier les mécanismes par lesquels les produits chimiques environnementaux influencent les interactions hôte-microbiome pour exacerber les maladies chroniques.
Patterson dirigera une équipe interdisciplinaire composée d’experts en biochimie, enzymologie, immunologie, métabolisme, microbiologie et toxicologie. Il a crédité l’environnement de soutien et de collaboration favorisé par le College of Agricultural Sciences, le Eberly College of Science, le Penn State Cancer Institute et les Huck Institutes of the Life Sciences pour avoir fourni l’environnement intellectuel et scientifique permettant à l’équipe de poursuivre ses larges visions soutenues par le programme RIVER.
Recoupant trois thèmes principaux, a expliqué Patterson, les chercheurs vont :
– ; Examiner comment l’exposition précoce aux produits chimiques environnementaux modifie le microbiome intestinal pour avoir un impact sur les résultats de santé ; tels que les troubles métaboliques ou les troubles intestinaux inflammatoires aigus et chroniques – ; plus tard dans la vie.
– ; Étudier comment les produits chimiques environnementaux ont un impact direct sur les bactéries commensales ou bénéfiques du tractus gastro-intestinal, y compris leurs activités métaboliques et leur potentiel à moduler la santé humaine.
– ; Explorer les voies impliquées dans la façon dont les produits chimiques environnementaux contrôlent et influencent la santé humaine.
Patterson a déclaré que chaque thème aborde des questions importantes liées aux produits chimiques environnementaux et au microbiome intestinal, et il prévoit que les progrès réalisés dans un thème peuvent avoir un impact sur la direction des autres.
« Le programme RIVER nous donnera la flexibilité de nous adapter rapidement aux nouvelles données et observations, et de pivoter rapidement pour tester de nouvelles hypothèses innovantes », a-t-il déclaré.
