L’impact des métabolites du microbiote intestinal sur la bioénergétique cellulaire et la santé cardiométabolique
Des recherches récentes montrent qu’il existe une relation réciproque entre les métabolites dérivés du microbiote intestinal et l’hôte dans le contrôle de l’homéostasie énergétique chez les mammifères. D’une part, pour se développer, les bactéries intestinales exploitent les nutriments digérés par l’hôte. D’autre part, l’hôte utilise de nombreux produits du métabolisme des bactéries intestinales comme substrat pour la production d’ATP dans le côlon. Enfin, les métabolites bactériens passent de l’intestin à la circulation sanguine et interfèrent avec le mécanisme bioénergétique cellulaire de l’hôte. Il existe notamment une association entre les altérations de la composition du microbiote et le développement de maladies métaboliques et de leurs complications cardiovasculaires. Certains métabolites, comme les acides gras à chaîne courte et la triméthylamine, sont considérés comme des marqueurs de la santé cardiométabolique. D’autres, comme le sulfure d’hydrogène et le nitrite, présentent des propriétés antihypertensives. Des bases de données scientifiques ont été consultées pour trouver des études précliniques et cliniques afin de résumer les connaissances actuelles sur le rôle des métabolites du microbiote intestinal dans la régulation de la bioénergétique des mammifères et de discuter de leur implication potentielle dans le développement des troubles cardiométaboliques. Globalement, les données disponibles démontrent que les produits des bactéries intestinales affectent les processus physiologiques et pathologiques contrôlant l’homéostasie énergétique et vasculaire. Ainsi, la modulation des métabolites dérivés du microbiote peut représenter une nouvelle approche pour traiter l’obésité, l’hypertension et le diabète de type 2.
Au cours de la fermentation alimentaire, les microbes intestinaux métabolisent les substrats alimentaires pour gagner de l’énergie de la manière la plus efficace possible, maintenant ainsi l’équilibre redox. Ce processus génère une grande variété de produits. Les plus abondants sont les AGCS, qui constituent le principal carburant des cellules épithéliales du côlon. Les AGCS jouent également un rôle crucial dans la régulation de l’homéostasie énergétique des tissus périphériques.
Le H2S, ainsi que d’autres gaz dérivés de l’intestin et leurs précurseurs, sont apparus comme des molécules de signalisation capables d’influencer la bioénergétique cellulaire. Ces composés peuvent diffuser dans la cellule et affecter directement la production d’énergie. Ils peuvent également interagir avec la production et le métabolisme d’autres métabolites intestinaux, notamment les AGCS. Malgré l’accumulation de preuves démontrant l’implication des métabolites dérivés de l’intestin dans la production d’énergie cellulaire, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour élucider le rôle de ces composés dans la régulation du métabolisme énergétique de l’hôte. Plus spécifiquement, les changements dans la composition des microbes intestinaux et de leurs produits devraient être étudiés en relation avec différents troubles du mode de vie afin d’établir un lien entre la dysbiose intestinale et le développement de maladies métaboliques. Afin de créer des thérapies basées sur des interventions microbiennes intestinales, les mécanismes détaillés par lesquels ces organismes contribuent à la régulation du métabolisme énergétique doivent être décrits.