Selon une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’université de Pittsburgh, l’excès de sucre entrave les cellules qui renouvellent la muqueuse du côlon dans un modèle murin de maladie inflammatoire de l’intestin (MII).

Ces résultats, publiés dans Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology, pourraient aider à comprendre pourquoi la limitation des aliments sucrés peut soulager les symptômes des patients atteints de MICI.

« La prévalence des MICI augmente dans le monde entier, et cette augmentation est la plus rapide dans les cultures ayant un mode de vie urbain et industrialisé, dont l’alimentation est généralement riche en sucre », explique l’auteur principal, Timothy Hand, professeur agrégé de pédiatrie et d’immunologie à la faculté de médecine de Pitt et à l’hôpital pour enfants de Pittsburgh de l’UPMC. « L’excès de sucre n’est pas bon pour toute une série de raisons, et notre étude ajoute à ces preuves en montrant comment le sucre peut être nocif pour l’intestin. Pour les patients atteints de MICI, le sucre à haute densité – que l’on trouve dans des produits tels que les sodas et les bonbons – est peut-être à éviter ».

Dirigés par Ansen Burr, doctorant dans le cadre du programme de formation des scientifiques médicaux de Pitt, les chercheurs ont commencé par donner à des souris un régime standard ou riche en sucre. Ils ont ensuite imité les symptômes des MICI en traitant les animaux avec un produit chimique appelé DSS, qui endommage le côlon.

À leur grande surprise, toutes les souris soumises à un régime riche en sucres sont mortes en l’espace de neuf jours. En revanche, tous les animaux soumis au régime standard ont survécu jusqu’à la fin de l’expérience de 14 jours.

Pour savoir ce qui rendait le sucre si mortel chez les souris présentant des symptômes de MICI, l’équipe a examiné le côlon des animaux. Également appelé gros intestin, le côlon est tapissé d’une couche de cellules épithéliales disposées en forme de doigts appelés cryptes. Dans un côlon sain, ces cellules sont continuellement renouvelées par la division de cellules souches au fond de chaque crypte.

« L’épithélium du côlon est comme un tapis roulant », explique Hand, qui est également directeur du Gnotobiotic Animal Core Laboratory de Pitt. « Il faut cinq jours aux cellules pour parcourir le circuit du bas vers le haut de la crypte, où elles sont évacuées dans le côlon et déféquées. En fait, un nouveau côlon se forme tous les cinq jours ».

Lorsque des souris soumises à un régime riche en sucre ont reçu du DSS, ce circuit s’est effondré, a expliqué M. Hand. Chez certains animaux, la couche protectrice de cellules épithéliales a complètement disparu et le côlon s’est rempli de sang et de cellules immunitaires.

De manière inattendue, un régime riche en sucre s’est avéré tout aussi mortel pour les souris sans germes traitées au DSS, ce qui montre que le sucre affecte directement le côlon et ne dépend pas du microbiome intestinal, comme l’avaient prédit les chercheurs.

L’équipe a ensuite testé l’effet du sucre sur les colonoïdes de souris et d’humains, des intestins miniatures de la taille d’une graine de pavot qui peuvent être cultivés dans une boîte de laboratoire. À mesure que les concentrations de glucose, de saccharose ou de fructose augmentaient, moins de colonoïdes se développaient et leur croissance était plus lente, ce qui prouve que le sucre entrave la division cellulaire.

« Nous avons constaté que les cellules souches se divisaient beaucoup plus lentement en présence de sucre – probablement trop lentement pour réparer les dommages causés au côlon », a déclaré M. Hand. « L’autre chose étrange que nous avons remarquée, c’est que le métabolisme des cellules était différent. Ces cellules préfèrent habituellement utiliser des acides gras, mais après avoir été cultivées dans des conditions riches en sucre, elles semblaient se bloquer sur le sucre. »

Dans des conditions sucrées, les cellules avaient des voies métaboliques très modifiées et produisaient moins d’ATP, la molécule qui fournit l’énergie nécessaire aux processus cellulaires. Les chercheurs pensent que ce recâblage des voies cellulaires inhibe la capacité des cellules souches à se diviser, ce qui ralentit le renouvellement de la muqueuse du côlon et accélère les lésions de l’intestin dans les MICI.

Selon Hand, ces résultats pourraient contribuer à expliquer d’autres recherches qui ont établi un lien entre les boissons sucrées, y compris les sodas, les boissons gazeuses et les jus, et les résultats négatifs chez les patients atteints de MICI.

« Si vous mangez une pomme ou une orange, vous consommez beaucoup de sucre, mais ce sucre est enfermé dans les cellules du fruit, et il faut donc beaucoup de temps pour digérer et ouvrir ces cellules afin d’en extraire le sucre », explique M. Hand. « En revanche, si vous buvez un soda, le sucre est disponible presque à la seconde où il arrive dans votre intestin, et il est facile de boire une énorme quantité de sucre en très peu de temps. Nos recherches suggèrent que la consommation de grandes quantités de sucre pourrait avoir des conséquences négatives sur la réparation du côlon chez les patients souffrant de maladies inflammatoires de l’intestin ».

Hand a déclaré que les recherches futures, menées en collaboration avec le coauteur Semir Beyaz, Ph.D., professeur adjoint au Cold Spring Harbor Laboratory, viseront à comprendre comment le régime alimentaire et la réponse immunitaire peuvent affecter les MICI.

« Je pense que nous devons étudier plus en profondeur les régimes alimentaires qui seront bénéfiques aux patients souffrant de lésions intestinales, qu’il s’agisse de MICI ou de radiothérapie pour traiter le cancer du côlon », a déclaré M. Hand. « Il s’agit d’une approche nutraceutique des lésions du côlon, ou de l’idée de trouver le bon régime pour un patient particulier.

Source :https://www.cmghjournal.org/article/S2352-345X(23)00063-2/pdf