Selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie, une molécule produite dans le foie en réponse aux régimes « cétogènes » à faible teneur en glucides a un effet puissant de suppression de la croissance des tumeurs colorectales et pourrait être utile comme moyen de prévention et de traitement de ces cancers.
Dans cette étude, publiée dans Nature, les chercheurs ont d’abord constaté que les souris soumises à un régime cétogène pauvre en glucides et riche en graisses présentaient une résistance remarquable au développement et à la croissance des tumeurs colorectales. Les scientifiques ont ensuite attribué cet effet au bêta-hydroxybutyrate (BHB), une petite molécule organique produite dans le foie en réponse aux régimes cétogènes ou à la famine.
« Nos résultats suggèrent que cette molécule naturelle, le BHB, pourrait un jour devenir un élément standard des soins et de la prévention du cancer colorectal », a déclaré le coauteur principal de l’étude, Maayan Levy, PhD, professeur adjoint de microbiologie à Penn Medicine, dont le laboratoire a collaboré avec le laboratoire de Christoph Thaiss, PhD, également professeur adjoint de microbiologie. Le premier auteur de l’étude est Oxana Dmitrieva-Posocco, PhD, chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Levy.
Le cancer colorectal est l’un des types de cancer les plus courants et tue plus de 50 000 Américains chaque année, ce qui en fait la troisième cause de mortalité par cancer dans le pays. La consommation d’alcool, l’obésité, la viande rouge et les régimes alimentaires pauvres en fibres et riches en sucre ont tous été associés à un risque accru de cancer colorectal.
Dans l’étude, Levy, Thaiss et leurs équipes ont cherché à déterminer, par des expériences sur des souris, si différents types de régime alimentaire pouvaient inhiber le développement et la croissance du cancer colorectal. Ils ont soumis six groupes de souris à des régimes dont le rapport graisse/carbone variait, puis ont utilisé une technique chimique standard qui induit normalement des tumeurs colorectales.
Ils ont constaté que les deux régimes les plus cétogènes, avec un rapport graisse/carbone de 90 % – l’un utilisant du saindoux (graisse de porc), l’autre du Crisco (principalement de l’huile de soja) – empêchaient le développement de tumeurs colorectales chez la plupart des animaux soumis à ces régimes. En revanche, tous les animaux soumis aux autres régimes, y compris les régimes pauvres en graisses et riches en glucides, ont développé des tumeurs. Même lorsque les chercheurs ont commencé à soumettre les souris à ces régimes après que les tumeurs colorectales aient commencé à se développer, ces régimes ont eu un « effet thérapeutique » en ralentissant considérablement la croissance et la prolifération des tumeurs.
Lors d’expériences ultérieures, les scientifiques ont déterminé que cette suppression des tumeurs était associée à un ralentissement de la production, par les cellules souches, de nouvelles cellules épithéliales tapissant le côlon. Ils ont finalement attribué ce ralentissement de la croissance des cellules intestinales au BHB, normalement produit par le foie dans le cadre d’une « réaction de famine », et déclenché dans ce cas par les régimes céto à faible teneur en glucides.
Le BHB est connu pour fonctionner comme une source de carburant alternative pour les organes clés dans les conditions de régime pauvre en glucides. Cependant, les chercheurs ont montré qu’il ne s’agit pas seulement d’une source de carburant, mais aussi d’un puissant signal de ralentissement de la croissance, du moins pour les cellules de la paroi intestinale. Ils ont pu reproduire les effets antitumoraux des régimes cétoniques en donnant simplement de la BHB aux souris, soit dans leur eau, soit par une perfusion imitant la sécrétion naturelle de la molécule par le foie.
L’équipe a montré que la BHB exerce son effet de ralentissement de la croissance des cellules intestinales en activant un récepteur de surface appelé Hcar2. Celui-ci stimule à son tour l’expression d’un gène de ralentissement de la croissance, Hopx.
Des expériences menées sur des cellules de la muqueuse intestinale humaine ont prouvé que la BHB a le même effet de ralentissement de la croissance sur ces cellules, par le biais des versions humaines de Hcar2 et Hopx. Les cellules tumorales colorectales qui n’expriment pas ces deux gènes n’ont pas réagi au traitement par BHB, ce qui suggère leur utilité en tant que prédicteurs possibles de l’efficacité du traitement.
« Des essais cliniques sur la supplémentation en BHB sont nécessaires avant de pouvoir faire des recommandations sur son utilisation dans la prévention ou le traitement », a déclaré Thaiss.
Les chercheurs sont en train de mettre en place un tel essai clinique de la BHB – qui est largement disponible comme complément alimentaire – chez des patients atteints de cancer colorectal. Ils poursuivent également l’étude des effets anticancéreux potentiels du BHB dans d’autres parties du corps et étudient les effets d’autres molécules produites dans des conditions cétogènes.