La consommation de fibres alimentaires solubles favorise le renouvellement des cellules épithéliales intestinales, selon une étude

Il est bien connu qu’un régime riche en fibres présente plusieurs avantages pour la santé. Des études scientifiques indiquent qu’il protège contre des maladies telles que le cancer et le diabète. Cependant, la façon exacte dont les fibres interagissent avec les intestins et les micro-organismes qui les colonisent – la microbiote intestinale – est mal comprise.

Une étude menée par des chercheurs brésiliens et rapportée dans un article publié dans la revue Microbiome montre qu’un régime contenant des quantités appropriées d’inuline, une fibre soluble abondante dans les racines de chicorée, par exemple, peut influencer même la longueur et d’autres caractéristiques macroscopiques des intestins.

Cette action bénéfique est possible uniquement en présence de bactéries qui digèrent les fibres. Des modifications positives de l’immunité font partie des interactions saines. Les résultats incluent de nouvelles preuves de l’importance des fibres alimentaires et contribuent à la compréhension médicale des maladies inflammatoires de l’intestin.

“Dans les souris qui ont ingéré un régime contenant 10 % d’inuline, l’intestin était plus grand que chez les souris qui ont consommé uniquement des fibres insolubles [cellulose]. Lorsque nous avons analysé leur tissu intestinal, nous avons constaté une plus grande prolifération des cellules souches épithéliales chez les animaux nourris avec un régime riche en inuline. L’épithélium est la couche qui sépare le contenu intestinal des autres organes”, a déclaré Renan Oliveira Corrêa, premier auteur de l’article. Il a mené l’enquête avec le soutien de la FAPESP pendant ses recherches de doctorat à l’Institut de biologie (IB-UNICAMP) de l’Université d’État de Campinas, dans l’État de São Paulo.

Une partie de l’analyse a été réalisée lorsque Corrêa était stagiaire de recherche au Massachusetts Institute of Technology (MIT) aux États-Unis. L’étude faisait partie d’un projet dirigé par Marco Aurélio Ramirez Vinolo, professeur à l’IB-UNICAMP et dernier auteur de l’article.

Expression génique

Les chercheurs ont séquencé l’ARN de l’épithélium intestinal et ont détecté 268 gènes exprimés différemment chez les souris nourries avec un régime riche en inuline et les souris nourries avec un régime normal. Dans le premier groupe, l’expression des gènes associés au cycle cellulaire et à la réplication et à la réparation de l’ADN était augmentée. Ces processus cellulaires sont extrêmement importants en raison du taux élevé de renouvellement des cellules épithéliales dans les intestins.

D’autre part, les gènes associés au métabolisme des lipides et des acides gras étaient moins exprimés chez les souris qui ont consommé de l’inuline. Cette modulation était compatible avec les effets décrits par d’autres groupes de recherche dans des études montrant que la consommation d’inuline réduit les niveaux de lipides dans le sang et diminue la stéatose hépatique (maladie du foie gras).

Le régime riche en inuline a également augmenté l’expression des gènes associés à la différenciation des cellules épithéliales intestinales, un processus essentiel à la croissance de l’organe et au remplacement des cellules mortes. Cela a entraîné une augmentation du nombre de cellules caliciformes, des cellules épithéliales spécialisées qui sécrètent des mucines, des composants importants du mucus qui protège l’intestin humain des bactéries nocives. Leur abondance indique que l’organe est en bon état de santé.

“Cette partie de l’étude a inclus un essai de séquençage à cellule unique, probablement le premier réalisé entièrement au Brésil. La méthode mesure les profils d’expression individuels de chaque cellule de la couche épithéliale”, explique Vinolo.

Vinolo a également dirigé des projets de recherche antérieurs sur les avantages des fibres alimentaires (en savoir plus sur: agencia.fapesp.br/35523).

Le rôle des bactéries

La microbiote intestinale a été radicalement modifiée chez les souris nourries avec de l’inuline. Pour s’assurer que les modifications étaient liées aux effets de l’inuline sur l’épithélium, les chercheurs ont mené des expériences impliquant deux autres groupes de souris. Avant d’ingérer de l’inuline, un groupe a reçu un antibiotique qui a épuisé sa microbiote intestinale. L’autre groupe était constitué de souris sans germes, sans aucune microbiote intestinale du tout – elles avaient été élevées dans un environnement totalement stérile et n’avaient eu aucun contact avec aucune source de micro-organismes. Après avoir ingéré de l’inuline, aucun des groupes n’a développé le phénotype de prolifération épithéliale, et aucun n’a présenté les altérations moléculaires observées dans le groupe avec une microbiote intestinale normale.

“Lorsqu’ils ont ingéré une petite quantité de matières fécales [via une transplantation fécale] des souris nourries avec de l’inuline et leur microbiote intestinal, ces souris ont développé le phénotype d’intérêt, même si elles-mêmes n’avaient jamais ingéré d’inuline, confirmant le rôle clé de la microbiote intestinale dans ces processus”, a déclaré Corrêa, qui est actuellement chercheur à l’Institut Imagine à Paris, en France.

Enfin, l’étude a montré que la consommation d’inuline augmentait les niveaux sanguins d’interleukine-22 (IL-22), une cytokine produite par le système immunitaire et importante pour la santé intestinale. Chez les souris qui ne produisaient pas d’IL-22 parce que le gène responsable de cette protéine avait été éteint, le régime riche en

inuline n’avait pas les effets observés dans les autres groupes.

L’inuline n’a pas non plus produit les effets d’intérêt chez les souris dépourvues de cellules T gamma delta, un sous-groupe de lymphocytes présents dans la couche épithéliale de la muqueuse, ce qui indique une fonction importante de cellules immunitaires spécifiques dans ce contexte.

“Nous avons constaté que d’autres fibres solubles, telles que la pectine des fruits, avaient des effets similaires. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre exactement ce que chaque fibre fait, mais nous pouvons déjà affirmer que les avantages d’un régime équilibré sont de plus en plus évidents et impliquent des interactions complexes entre les composants alimentaires, la microbiote intestinale et différents types de cellules”, a déclaré Vinolo.

“Il est essentiel de comprendre comment ce système fonctionne et comment nous pouvons agir dessus afin de prévenir et même de traiter les maladies inflammatoires de l’intestin, ainsi que d’autres maladies telles que le diabète et l’asthme.”

Source : https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-023-01520-2