Des chercheurs du Francis Crick Institute et du King’s College London ont créé un outil permettant de prédire les effets de différents régimes alimentaires sur les cellules cancéreuses et les cellules saines.

Leurs travaux pourraient contribuer à démêler les subtils changements métaboliques associés à différents types de nutriments et à améliorer notre compréhension du lien entre alimentation et maladie.

Le métabolisme désigne l’ensemble des processus qui permettent à un organisme d’utiliser les nutriments de son environnement afin de fonctionner. Les quantités relatives de sucres, de graisses et de protéines dans l’alimentation déterminent le « carburant » disponible pour les cellules, ainsi que la manière dont ces cellules traitent les nutriments. Les cellules cancéreuses, comme les autres cellules malades, modifient leur métabolisme pour favoriser leur survie et leur croissance.

Dans le cadre de cette étude, publiée dans iScience, l’équipe de recherche du Centre for Host-Microbiome Interactions du King’s College de Londres a d’abord créé une carte complète de toutes les voies métaboliques chez la souris. L’équipe du Crick a ensuite recueilli des données expérimentales à intégrer dans le modèle en mesurant les niveaux d’expression des gènes dans le foie et les tumeurs du foie de souris qui avaient été nourries soit avec un régime « sain », soit avec un régime « malsain », riche en graisses et en sucres.

Ils ont constaté des changements spécifiques du métabolisme associés aux régimes malsains, qui favorisaient la production de glycérol et de succinate dans les tissus cancéreux et sains. Ils ont également observé que les différences de métabolisme entre les cellules saines et cancéreuses étaient plus importantes dans le contexte d’un régime alimentaire malsain, ce qui suggère que les tumeurs sont capables de mieux exploiter les régimes alimentaires malsains pour favoriser leur survie et leur croissance.

Patricia Nunes, chercheur principal du laboratoire Crick, a déclaré : « En utilisant les données expérimentales du laboratoire, le modèle nous permet de commencer à comprendre les changements métaboliques complexes qui se produisent dans les tissus en raison de nutriments spécifiques dans l’alimentation. »

Dimitrios Anastasiou, chef du laboratoire du métabolisme du cancer du Crick, a déclaré : « Nous savons qu’une mauvaise alimentation fait des ravages dans le métabolisme de notre corps. Elle peut provoquer l’obésité et favoriser les maladies du foie, qui, à leur tour, peuvent évoluer vers un cancer du foie. Nous voulons comprendre quels sont les nutriments présents dans notre alimentation, et selon quelles combinaisons, qui entraînent ces conséquences néfastes. »

L’équipe a ensuite modélisé les effets d’un changement des composants du régime alimentaire — de sain à malsain, et de malsain à sain — dans diverses combinaisons. Ils ont observé que, si certaines fonctions métaboliques spécifiques au cancer persistaient dans le cadre d’un régime sain, nombre d’entre elles pouvaient également être inversées, mais uniquement lorsque les graisses et les glucides étaient limités.

Frederick Clasen, premier auteur et doctorant conjointement au Crick et au King’s College de Londres, a déclaré : « Les applications potentielles de ces travaux sont d’une grande portée. Nous pouvons maintenant voir quels changements dans le régime alimentaire ont réellement un impact sur le métabolisme cellulaire, et lesquels ont très peu d’effet parce que les cellules sont déjà programmées pour puiser les nutriments manquants dans leur environnement.

Saeed Shoaie, chef du groupe de biologie systémique translationnelle de la faculté des sciences dentaires, orales et craniofaciales du King’s College de Londres, a déclaré : « Pour augmenter encore la précision des prédictions de notre modèle, nous sommes en train de générer des modèles de métabolisme plus sophistiqués, qui tiennent compte de la façon dont les différents organes échangent des métabolites, et de la façon dont les bactéries de l’intestin influencent les nutriments disponibles pour les tissus. »

Anastasiou conclut : « Notre approche peut être utilisée pour aider à guider les changements de régime alimentaire qui complètent les traitements de différentes maladies. Mais l’utilisation la plus efficace de cette compréhension sera de prévenir davantage de maladies en nous aidant à sélectionner les aliments que nous mangeons. »

Source :https://www.crick.ac.uk/news/2023-01-26_researchers-map-the-effects-of-dietary-nutrients-on-disease