Peu d'organismes dans le microbiome intestinal jouent un rôle clé dans le diabète de type 2

Des chercheurs de l'Oregon State University ont découvert que quelques organismes du microbiome intestinal jouent un rôle clé dans le diabète de type 2. ouvrant la porte à d'éventuels traitements probiotiques pour une maladie métabolique grave touchant environ un Américain sur 10.

Le diabète de type 2 est en fait une pandémie mondiale et le nombre de diagnostics devrait continuer à augmenter au cours de la prochaine décennie. Le soi-disant «régime occidental» - riche en graisses saturées et en sucres raffinés - est l'un des principaux facteurs. Mais les bactéries intestinales ont un rôle important à jouer dans la modulation des effets de l'alimentation."

Andreï Morgun, Co-responsable d'étude, Professeur agrégé de sciences pharmaceutiques, Collège de pharmacie de l'OSU

Anciennement connu sous le nom de diabète de l'adulte, le diabète de type 2 est une maladie chronique affectant la façon dont le corps métabolise le glucose, un sucre qui est une source clé d'énergie. Pour certains patients, cela signifie que leur corps résiste aux effets de l'insuline - l'hormone produite par le pancréas qui ouvre la porte au sucre pour entrer dans les cellules. D'autres patients ne produisent pas suffisamment d'insuline pour maintenir une glycémie normale.

Dans tous les cas, le sucre s'accumule dans la circulation sanguine et s'il n'est pas traité, l'effet est une altération de nombreux organes principaux, parfois à des degrés invalidants ou mortels. Un facteur de risque clé pour le diabète de type 2 est le surpoids, souvent le résultat d'un régime occidental associé à une faible activité physique.

Le microbiome intestinal humain contient plus de 10 000 milliards de cellules microbiennes d'environ 1, 000 espèces bactériennes différentes. Dysbiose, ou déséquilibre, dans le microbiome est généralement associée à des effets néfastes sur la santé d'une personne.

"Certaines études suggèrent que la dysbiose est causée par des changements complexes résultant des interactions de centaines de microbes différents, " a déclaré Natalia Shulzhenko, professeur agrégé de sciences biomédicales au Carlson College of Veterinary Medicine de l'OSU et autre co-responsable de l'étude. "Toutefois, notre étude et d'autres études suggèrent que les membres individuels de la communauté microbienne, altéré par l'alimentation, pourrait avoir un impact significatif sur l'hôte."

Shulzhenko et Morgun ont utilisé un nouveau, basé sur les données, approche de biologie des systèmes appelée analyse de réseau transkingdom pour étudier les interactions hôte-microbe sous un régime occidental. Cela leur a permis de déterminer si les membres individuels du microbiote jouaient un rôle dans les changements métaboliques induits par le régime alimentaire chez un hôte.

"L'analyse a mis en évidence des microbes spécifiques qui pourraient potentiellement affecter la façon dont une personne métabolise le glucose et les lipides, " dit Morgun. " Plus important encore, cela nous a permis de faire des inférences quant à savoir si ces effets sont nocifs ou bénéfiques pour l'hôte. Et nous avons trouvé des liens entre ces microbes et l'obésité."

Les scientifiques ont identifié quatre unités taxonomiques opérationnelles, ou OTU, qui semblait affecter le métabolisme du glucose; Les OTU sont un moyen de catégoriser les bactéries en fonction de la similarité des séquences génétiques.

Les OTU identifiées correspondaient à quatre espèces bactériennes :Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus gasseri, Romboutsia ilealis et Ruminococcus gnavus.

« Les deux premiers microbes sont considérés comme des « améliorateurs » potentiels du métabolisme du glucose, les deux autres « aggravants potentiels », '", a déclaré Shulzhenko. "L'indication globale est que les types individuels de microbes et/ou leurs interactions, et non une dysbiose au niveau communautaire, sont des acteurs clés du diabète de type 2.

Les chercheurs ont nourri les souris avec l'équivalent d'un régime occidental, puis ont complété l'apport des rongeurs avec les microbes améliorant et aggravant. Les lactobacilles ont amélioré la santé mitochondriale du foie, ce qui signifie des améliorations dans la façon dont l'hôte métabolise le glucose et les lipides, et les souris recevant ces lactobacilles avaient également un indice de masse grasse plus faible que celles nourries uniquement avec un régime occidental.

En comparant les résultats de la souris aux données d'une étude antérieure sur l'homme, les scientifiques ont trouvé des corrélations entre l'indice de masse corporelle humain et l'abondance des quatre bactéries - plus d'améliorants signifiaient un meilleur indice de masse corporelle, un plus grand nombre d'aggravations était lié à un IMC moins sain.

« Nous avons trouvé que R. ilealis était présent chez plus de 80 % des patients obèses, suggérant que le microbe pourrait être un pathobionte répandu chez les personnes en surpoids, " a déclaré Shulzhenko.

Un pathobionte est un organisme qui entretient normalement une relation symbiotique avec son hôte, mais qui peut devenir pathogène dans certaines circonstances.

"Tout à fait, nos observations corroborent ce que nous avons vu chez les souris occidentales nourries au régime, " dit-elle. " Et en regardant tous les métabolites, nous en avons trouvé quelques-uns qui expliquent une grande partie des effets probiotiques causés par les traitements aux lactobacilles."

Lactobacillus est un genre microbien qui contient des centaines de souches bactériennes différentes. Ses représentants sont communs parmi les probiotiques et fréquemment trouvés dans de nombreux types d'aliments fermentés et de produits laitiers enrichis en lactobacilles, comme le yaourt.

"Notre étude révèle des souches probiotiques potentielles pour le traitement du diabète de type 2 et de l'obésité ainsi que des informations sur les mécanismes de leur action, ", a déclaré Morgun. "Cela signifie une opportunité de développer des thérapies ciblées plutôt que d'essayer de restaurer un microbiote 'sain' en général."

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