Tous les organismes vivants, y compris les êtres humains, coexistent avec une myriade d'espèces microbiennes vivant dans et sur eux, et les recherches menées au cours des 20 dernières années ont établi leur rôle important dans la nutrition, physiologie, métabolisme et comportement.
À l'aide de souris, l'équipe dirigée par le professeur Sven Pettersson de la NTU Lee Kong Chian School of Medicine, microbes intestinaux transplantés de vieilles souris (24 mois) dans de jeunes, souris sans germes (6 semaines). Après huit semaines, les jeunes souris avaient augmenté la croissance intestinale et la production de neurones dans le cerveau, connu sous le nom de neurogenèse.
L'équipe a montré que l'augmentation de la neurogenèse était due à un enrichissement des microbes intestinaux qui produisent un acide gras à chaîne courte spécifique, appelé butyrate.
Le butyrate est produit par fermentation microbienne des fibres alimentaires dans le tractus intestinal inférieur et stimule la production d'une hormone de longévité appelée FGF21, qui joue un rôle important dans la régulation de l'énergie et du métabolisme du corps. Comme nous vieillissons, la production de butyrate est réduite.
Les chercheurs ont ensuite montré que l'administration de butyrate seul aux jeunes souris sans germe avait les mêmes effets sur la neurogenèse adulte.
L'étude a été publiée dans Science Médecine translationnelle hier (13 novembre), et a été entreprise par des chercheurs de Singapour, ROYAUME-UNI, et l'Australie.
Nous avons découvert que les microbes prélevés sur une vieille souris ont la capacité de soutenir la croissance neuronale chez une souris plus jeune. C'est une observation surprenante et très intéressante, d'autant plus qu'on peut mimer l'effet neuro-stimulant en utilisant du butyrate seul.
Ces résultats nous conduiront à explorer si le butyrate pourrait favoriser la réparation et la reconstruction dans des situations telles que les accidents vasculaires cérébraux, lésions de la colonne vertébrale et pour atténuer le vieillissement accéléré et le déclin cognitif".
Professeur Sven Pettersson, École de médecine NTU Lee Kong Chian
L'équipe a également exploré les effets des greffes de microbes intestinaux de souris âgées à de jeunes souris sur les fonctions du système digestif.
Avec l'âge, la viabilité des petites cellules intestinales est réduite, et ceci est associé à une production réduite de mucus qui rend les cellules intestinales plus vulnérables aux dommages et à la mort cellulaire.
Cependant, l'ajout de butyrate permet de mieux réguler la fonction barrière intestinale et de réduire le risque d'inflammation.
L'équipe a découvert que les souris recevant des microbes de l'ancien donneur ont augmenté la longueur et la largeur des villosités intestinales - la paroi de l'intestin grêle. En outre, l'intestin grêle et le côlon étaient plus longs chez les souris âgées que chez les jeunes souris sans germe.
La découverte montre que les microbes intestinaux peuvent compenser et soutenir un corps vieillissant grâce à une stimulation positive.
Cela indique une nouvelle méthode potentielle pour lutter contre les effets négatifs du vieillissement en imitant l'enrichissement et l'activation du butyrate.
« Nous pouvons concevoir de futures études chez l'homme où nous testerions la capacité des produits alimentaires contenant du butyrate à favoriser le vieillissement en bonne santé et la neurogenèse adulte, ", a déclaré le professeur Pettersson.
"À Singapour, avec sa forte culture alimentaire, explorer l'utilisation de la nourriture pour nous « guérir », serait une prochaine étape intrigante, et les résultats pourraient être importants dans la quête de Singapour pour soutenir un vieillissement en bonne santé pour leur génération d'argent".
Chef de groupe Dr Dario Riccardo Valenzano à l'Institut Max Planck de biologie du vieillissement en Allemagne, qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré que la découverte est une étape importante dans la recherche sur le microbiome.
« Ces résultats sont passionnants et soulèvent plusieurs nouvelles questions ouvertes à la fois pour la biologie du vieillissement et la recherche sur le microbiome, y compris s'il y a une acquisition active de microbes producteurs de butyrate pendant la vie des souris et si le vieillissement extrême conduit à une perte de cette communauté microbienne fondamentale, qui peut être à terme responsable de dysbiose et de dysfonctionnements liés à l'âge, " il ajouta.
le professeur Brian Kennedy, Directeur du Centre for Healthy Aging de l'Université nationale de Singapour, qui a fourni un point de vue indépendant, mentionné, "Il est fascinant que le microbiome d'un animal âgé puisse promouvoir des phénotypes juvéniles chez un jeune receveur. Cela suggère que le microbiote avec le vieillissement a été modifié pour compenser les déficits accumulés de l'hôte et conduit à se demander si le microbiome d'un Un jeune animal aurait des effets plus ou moins importants sur un jeune hôte. Les résultats font progresser notre compréhension de la relation entre le microbiome et son hôte au cours du vieillissement et préparent le terrain pour le développement d'interventions liées au microbiome pour promouvoir une longévité en bonne santé. "
L'étude s'appuie sur les études antérieures du professeur Pettersson sur la façon dont la transplantation de microbes intestinaux provenant de souris saines peut restaurer la croissance et la fonction musculaires chez des souris sans germe atteintes d'atrophie musculaire, qui est la perte de masse musculaire squelettique.