Un extrait d’agrume riche en polyphénols module de manière bénéfique le microbiote intestinal
Au cours des dernières décennies, la modulation de la composition et de l’activité du microbiote intestinal par les polyphénols, tels que les flavonoïdes, a été un sujet qui a reçu une attention croissante de la part de la communauté scientifique. Dans cette étude, nous avons cherché à étudier l’effet d’une supplémentation en EFC sur la composition et l’activité du microbiote intestinal en utilisant un modèle in vitro validé, dynamique et contrôlé par ordinateur : TIM-2.
Des changements au fil du temps dans la composition du microbiote ont été constatés entre le produit témoin et le produit de notre étude. Après la supplémentation en EFC, les genres appartenant au phylum Firmicutes (c’est-à-dire Enterococcus et Roseburia) et Bacteroidetes (c’est-à-dire Bacteroides) ont montré une augmentation de leur abondance relative par rapport au contrôle. Il a déjà été démontré que l’Enterococcus est stimulé par les polyphénols du raisin dans une étude sur des poulets de chair [29]. Il a été démontré que les polyphénols (provenant entre autres des pépins de raisin [30,31], de la pomme rouge [32] et du thé [33,34]) augmentent l’activité de la rosébore et la réduisent (par exemple, par les isoflavones de soja [35], le thé vert et noir décaféiné [36] ou les écorces de grenade [37]). En outre, des études antérieures évaluant la composition du microbiote chez des sujets en surpoids ont signalé les effets bénéfiques de l’apport en polyphénols par la consommation de vin rouge [38] et de son de sorgho [39] sur la croissance du Roseburia. Roseburia est l’une des bactéries intestinales productrices de butyrate les plus abondantes et a été associée à une réduction de l’inflammation et à des effets anti-obésité [40]. En outre, l’administration de naringénine dans un modèle de syndrome des ovaires polykystiques induit par le létrozole chez les rats a montré un impact positif sur l’abondance relative du genre Roseburia [41]. De plus, dans un essai d’intervention humaine contrôlé et randomisé, trois semaines de supplémentation avec de l’huile d’olive vierge enrichie de 500 mg de composés phénoliques ont augmenté l’abondance de Roseburia, bien que cela n’ait pas atteint une signification statistique [42]. E. ramulus a la capacité de métaboliser de nombreux polyphénols, par ouverture de cycle grâce à l’enzyme chalcone isomérase [43], ainsi que par un métabolisme réducteur supplémentaire grâce à une réductase dépendante du NADH [44,45]. Grâce à ces activités et aux métabolites produits en conséquence, E. ramulus contribuerait à la réduction de l’obésité [46]. L. mucosae est l’une des bactéries bien connues capables de convertir l’isoflavone daidzéine du soja en équol et/ou en métabolite O-desméthylangolensine [47]. De même, elle peut être capable de dégrader d’autres polyphénols, en l’occurrence les EFC utilisés ici. L’équol, tout comme l’hespéridine, a été associé à la prévention de la perte osseuse et sérique et à une diminution des lipides hépatiques [48,49]. Enfin, B. eggerthii est l’un des principaux producteurs de métabolites dérivés de phénylpropanoïdes dans l’intestin, et ces métabolites sont fréquemment trouvés lors du métabolisme des polyphénols, bien qu’il ait été démontré que B. eggerthii les produit à partir d’autres substrats aromatiques, tels que les acides aminés phénoliques [50].
La quantité d’hespéridine contenue dans les doses de 250 et 350 mg d’EFC correspond à environ 0,45-0,63 L de jus d’orange [51]. Non seulement la consommation d’extraits d’agrumes mais aussi la consommation de jus d’agrumes semble avoir un effet positif sur la composition du microbiote. Dans une étude clinique contrôlée, dix femmes en bonne santé ont été évaluées après une consommation continue de jus d’orange commercial pasteurisé pendant deux mois. Les auteurs ont montré que le jus d’orange affectait la croissance des bactéries intestinales (principalement pour Lactobacillus spp et Bifidobacterium spp.). Ces résultats suggèrent un effet prébiotique de la consommation quotidienne de jus d’orange, avec un effet positif sur le microbiote intestinal et les biomarqueurs métaboliques [52]. Aucune donnée sur les AGCS n’a été présentée dans cette étude.
La production cumulée d’AGCS des deux microbiotes nourris à l’EFC était supérieure à celle du groupe témoin, principalement en ce qui concerne la production d’acétate. Il a été démontré que l’acétate est la principale source d’énergie du foie et qu’il est également utilisé pour la lipogenèse dans le tissu adipeux, et oxydé par les cellules musculaires et cérébrales [53,54]. En outre, il a été démontré que l’acétate est capable de réduire l’appétit par un mécanisme homéostatique, en modifiant les profils d’expression des neuropeptides régulateurs qui favorisent la suppression de l’appétit [55]. De plus, chez les hommes en surpoids/obèses, il a été démontré que l’acétate favorise l’oxydation des graisses et améliore les marqueurs métaboliques [17]. Lorsque les mécanismes d’alimentation croisée pour la conversion de l’acétate en butyrate ne se produisent pas, davantage d’acétate est produit et moins de butyrate. Cela pourrait expliquer pourquoi la production de butyrate est plus faible après une supplémentation en EFC, malgré l’augmentation observée des taxons producteurs de butyrate. Des propriétés bénéfiques ont également été attribuées au propionate (pour des analyses, voir [13,56]), bien que des concentrations élevées aient également été associées à des troubles du spectre autistique [57,58]. On pense que le propionate est principalement métabolisé dans le foie, où il agit comme un précurseur de la gluconéogenèse, influençant ainsi l’homéostasie métabolique [59]. Le propionate interagit également avec les récepteurs de l’hôte en stimulant la libération de signaux de satiété [60], et peut donc réduire le poids corporel. En outre, des effets immunomodulateurs et, en particulier, anti-inflammatoires du propionate ont été observés [56]. Parmi les AGCS, le butyrate est celui qui a été le plus étudié. Dans de nombreuses études, il a été démontré qu’il était bénéfique, car il est le substrat énergétique préféré des colonocytes et on pense qu’il peut inverser le cancer du côlon en induisant la différenciation des cellules transformées (pour une revue, voir [16]). Dans notre étude, les corrélations de Spearman ont montré que de nombreux taxons producteurs de butyrate étaient corrélés avec la production de butyrate. La majorité des bactéries ayant le potentiel de produire du butyrate appartiennent au phylum Firmicutes où la voie de l’acétyl-coenzyme A (CoA) est la plus répandue [61]. Des études ont montré une forte cooccurrence entre les bactéries mucolytiques (c’est-à-dire Bacteroides spp. et Ruminococcus spp.) et les producteurs de butyrate (c’est-à-dire Anaerostipes caccae et Eubacterium spp.) [62,63,64], ce qui pourrait indiquer que ces différents groupes microbiens partagent des réseaux métaboliques [65].
En ce qui concerne la production d’acides organiques et de BCFA, la supplémentation en EFC a montré une augmentation de la production cumulée de lactate, de valérate, d’iso-valérate et d’iso-butyrate. Les acides organiques sont généralement considérés comme des précurseurs ou des produits finaux alternatifs de l’acétate, du propionate et du butyrate. Par conséquent, les variations de production pourraient fournir des informations sur les mécanismes d’alimentation croisée qui ont lieu dans l’intestin. Les AGCC sont des marqueurs de la fermentation des protéines, car ils sont exclusivement dérivés de la fermentation des acides aminés à chaîne ramifiée [66]. Le valérate et le caproate sont entre autres impliqués dans les mécanismes d’alimentation croisée, et sont produits par l’extension du propionate et du butyrate avec l’acétyl-CoA pour produire du valérate et du caproate, respectivement [67,68]. De plus, la production de ces métabolites a été liée à la fermentation des protéines [69]. En plus de leurs effets en tant que précurseurs, des effets de signalisation bénéfiques du lactate et du valérate ont été décrits récemment. Par exemple, il a été démontré que le lactate joue un rôle clé dans de multiples processus cellulaires, tels que la régulation de l’énergie, la tolérance immunitaire, la formation de la mémoire, la cicatrisation des plaies, les lésions tissulaires ischémiques, la croissance du cancer et les métastases [70,71]. Il a été démontré que le valérate protège contre l’eczéma, la colite et l’entérite nécrotique [72,73,74].
CONCLUSION :
L’extrait d’agrumes contenant 88,2 % d’hespéridine et 6,5 % de naringine a modulé le microbiote intestinal dans un modèle in vitro dynamique et validé du côlon (TIM-2), tant en ce qui concerne la composition que l’activité du microbiote. Les concentrations de Roseburia, Eubacterium ramulus et Bacteroides eggerthii ont augmenté de manière dose-dépendante. Sur le plan métabolique, une augmentation de l’acétate a été observée. Néanmoins, les trois taxons augmentés n’ont pas été corrélés avec la production d’acétate, mais Ruminococcaceae UCG-010 l’a été. Plusieurs taxons producteurs de butyrate ont été corrélés à la production de butyrate, qui dans l’ensemble a été légèrement réduite par le traitement aux EFC. Plusieurs caractéristiques bénéfiques ont été attribuées à l’acétate, notamment une activité antimicrobienne contre les pathogènes, une augmentation de l’oxydation des graisses et une augmentation de la sécrétion de neuropeptides régulateurs qui favorisent la suppression de l’appétit. Ces deux dernières caractéristiques sont bénéfiques pour les personnes en surpoids ou obèses. Bien que le modèle in vitro validé qui a été utilisé se soit avéré dans de nombreux cas être prédictif de la situation in vivo, il reste à voir si l’EFC a un effet similaire chez les volontaires humains. Cette question est actuellement à l’étude.
Source :https://www.mdpi.com/2072-6643/13/11/3915/htm