Un microbiome rythmique de l’intestin grêle prévient l’obésité et le diabète de type 2
On estime que 500 à 1 000 espèces bactériennes résident dans l’intestin de chaque personne, ce qui représente peut-être 100 000 trillions de micro-organismes. Dans un nouvel article, publié le 5 juillet 2022 dans la revue Cell Reports, des chercheurs de la faculté de médecine de l’université de Californie à San Diego ont utilisé des modèles de souris pour étudier comment le régime alimentaire et les habitudes alimentaires affectent ces microbes intestinaux – et la santé des hôtes, notamment en cas d’obésité et de diabète de type 2.
Chez la souris comme chez l’homme, l’iléon est la dernière partie de l’intestin grêle, reliée au cæcum, la première partie du gros intestin. Dans l’iléon, les nutriments sont extraits des aliments liquéfiés ; dans le cæcum, qui marque également le début du côlon, le processus d’extraction de l’eau commence.
Ces deux processus sont complexes, dynamiques et profondément influencés par des facteurs allant des types d’aliments consommés et du moment où ils le sont, aux résidents microbiens de l’intestin, dont la présence et les comportements contribuent à dicter la digestion, l’absorption des nutriments, la synthèse des vitamines et le développement du système immunitaire.
“Il est important de réaliser que le microbiome intestinal change constamment, non seulement en fonction de ce que nous mangeons, mais aussi en fonction de l’heure de la journée”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Amir Zarrinpar, MD, PhD, professeur adjoint de médecine à la faculté de médecine de l’UC San Diego et gastro-entérologue à l’UC San Diego Health.
“La plupart des chercheurs obtiennent des instantanés de cet environnement en constante évolution, ce qui rend difficile la compréhension de ce qui se passe dans l’intestin. Avec cette étude, nous essayons d’obtenir plusieurs instantanés tout au long de la journée, presque comme un film, pour mieux comprendre comment l’alimentation et le microbiome interagissent pour affecter la prise de poids et le diabète.
“Et ce que nous avons appris, c’est que les changements cycliques du microbiome intestinal sont très importants pour la santé, car ils contribuent à l’horloge circadienne et, par conséquent, à la régulation et au contrôle du glucose, du cholestérol et des acides gras, ainsi qu’à la santé métabolique globale.”
Dans leurs derniers travaux, Zarrinpar et ses collègues ont approfondi l’impact et l’interaction de ces facteurs, notamment en ce qui concerne l’iléon et ses fonctions uniques liées à la digestion et à l’absorption. Plus précisément, ils ont examiné comment l’obésité induite par le régime alimentaire (DIO) et l’alimentation restreinte dans le temps (TRF) modifient la composition du microbiome iléal et le transcriptome (la partie du génome d’un organisme qui code pour les protéines) dans des modèles de souris.
Les chercheurs ont constaté que, chez les modèles de souris, l’alimentation en temps limité et l’absence de restriction alimentaire (les souris pouvaient manger autant qu’elles le voulaient et quand elles le voulaient) entraînaient des perturbations des rythmes du microbiome intestinal et des voies de signalisation qui contribuent à moduler les horloges intestinales. En d’autres termes, les souris ont grossi et sont devenues malsaines.
“Il est intéressant de constater que la restriction de l’accès à la nourriture à l’aide du TRF agit non seulement en rétablissant les schémas affectés par l’état malsain, mais aussi en empruntant de nouvelles voies”, a déclaré la première auteure, Ana Carolina Dantas Machado, PhD, chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Zarrinpar.
“Ces résultats soulignent l’influence du régime alimentaire et des modes d’alimentation restreints dans le temps sur le maintien d’un microbiome intestinal sain, qui module à son tour les rythmes circadiens qui régissent la santé métabolique”, a déclaré Zarrinpar. “C’est une relation très compliquée entre le microbiome et l’hôte, le premier contribuant à déterminer le fonctionnement et la santé gastro-intestinale du second.”
Leur travail, ont déclaré les auteurs, peut éclairer de futures études, en particulier les enquêtes sur le fonctionnement de l’intestin ou sur la façon dont les médicaments agissent sur la fonction intestinale en fonction de l’état du microbiome à une heure ou à un moment particulier de la journée.