Une étude menée sur des souris a révélé que le sucre alimentaire modifie le microbiome intestinal, déclenchant une chaîne d’événements qui conduit à des maladies métaboliques, au pré-diabète et à la prise de poids.
Les résultats, publiés aujourd’hui dans Cell, suggèrent que le régime alimentaire est important, mais qu’un microbiome optimal est tout aussi important pour la prévention du syndrome métabolique, du diabète et de l’obésité.
Le régime alimentaire modifie le microbiome
Un régime alimentaire occidental riche en graisses et en sucres peut entraîner l’obésité, le syndrome métabolique et le diabète, mais on ignore comment il déclenche des changements malsains dans l’organisme.
Le microbiome intestinal est indispensable à la nutrition d’un animal. C’est pourquoi Ivalyo Ivanov, PhD, professeur associé de microbiologie et d’immunologie au Vagelos College of Physicians and Surgeons de l’université Columbia, et ses collègues ont étudié les effets initiaux du régime occidental sur le microbiome des souris.
Après quatre semaines de régime, les animaux présentaient les caractéristiques du syndrome métabolique, comme une prise de poids, une résistance à l’insuline et une intolérance au glucose. Leur microbiome avait changé de façon spectaculaire, la quantité de bactéries filamenteuses segmentées – communes dans le microbiote intestinal des rongeurs, des poissons et des poulets – ayant fortement diminué et d’autres bactéries ayant augmenté en abondance.
Les modifications du microbiome altèrent les cellules Th17
Les chercheurs ont découvert que la réduction des bactéries filamenteuses était essentielle à la santé des animaux en raison de son effet sur les cellules immunitaires Th17. La diminution des bactéries filamenteuses a réduit le nombre de cellules Th17 dans l’intestin, et d’autres expériences ont révélé que ce sont les cellules Th17 qui sont nécessaires pour prévenir les maladies métaboliques, le diabète et la prise de poids.
Ces cellules immunitaires produisent des molécules qui ralentissent l’absorption des « mauvais » lipides dans les intestins et diminuent l’inflammation intestinale », explique Ivanov. « En d’autres termes, elles maintiennent l’intestin en bonne santé et protègent l’organisme de l’absorption de lipides pathogènes. »
Sucre contre graisse
Quel composant du régime riche en graisses et en sucres a entraîné ces changements ? L’équipe d’Ivanov a découvert que le sucre était à blâmer.
« Le sucre élimine les bactéries filamenteuses, et les cellules Th17 protectrices disparaissent en conséquence », explique Ivanov. « Lorsque nous avons donné à des souris un régime sans sucre et riche en graisses, elles ont conservé les cellules Th17 intestinales et ont été complètement protégées contre le développement de l’obésité et du pré-diabète, alors qu’elles mangeaient le même nombre de calories. »
Mais l’élimination du sucre n’a pas aidé toutes les souris. Parmi celles dépourvues de toute bactérie filamenteuse au départ, l’élimination du sucre n’a pas eu d’effet bénéfique, et les animaux sont devenus obèses et ont développé un diabète.
« Cela suggère que certaines interventions diététiques populaires, telles que la réduction des sucres, peuvent ne fonctionner que chez les personnes dont le microbiote contient certaines populations bactériennes », explique Ivanov.
Dans ces cas-là, certains probiotiques pourraient être utiles. Chez les souris d’Ivanov, des suppléments de bactéries filamenteuses ont entraîné le rétablissement des cellules Th17 et une protection contre le syndrome métabolique, malgré la consommation par les animaux d’un régime riche en graisses.
Bien que les humains ne possèdent pas les mêmes bactéries filamenteuses que les souris, Ivanov pense que d’autres bactéries présentes chez les humains pourraient avoir les mêmes effets protecteurs.
L’apport de cellules Th17 aux souris a également assuré une protection et pourrait être thérapeutique pour les humains. « Le microbiote est important, mais la véritable protection provient des cellules Th17 induites par les bactéries », explique Ivanov.
« Notre étude souligne qu’une interaction complexe entre l’alimentation, le microbiote et le système immunitaire joue un rôle clé dans le développement de l’obésité, du syndrome métabolique, du diabète de type 2 et d’autres maladies », ajoute M. Ivanov. « Elle suggère que pour une santé optimale, il est important non seulement de modifier son régime alimentaire mais aussi d’améliorer son microbiome ou son système immunitaire intestinal, par exemple en augmentant les bactéries induisant les cellules Th17. »