Publié en ligne dans la revue Science le 25 juillet, l'étude montre que les souris en bonne santé ont beaucoup de Clostridia -; une classe de 20 à 30 bactéries -; mais ceux dont le système immunitaire est affaibli perdent ces microbes de leur intestin en vieillissant. Même avec une alimentation saine, les souris deviennent inévitablement obèses. Redonner cette classe de microbes à ces animaux leur a permis de rester minces.
Ronde de juin, Doctorat., professeur agrégé de pathologie à l'U of U Health, est le co-auteur principal de l'étude avec le professeur adjoint de recherche de l'U of U Health, W. Zac Stephens, doctorat Charisse Petersen, Doctorat., un étudiant diplômé à l'époque, dirigé la recherche.
Maintenant que nous avons trouvé les bactéries minimales responsables de cet effet amincissant, nous avons le potentiel de vraiment comprendre ce que font les organismes et s'ils ont une valeur thérapeutique."
Ronde de juin, Doctorat., professeur agrégé de pathologie, U de U Santé
Les résultats de cette étude vont déjà dans ce sens. Petersen et ses collègues ont découvert que Clostridia empêche la prise de poids en bloquant la capacité de l'intestin à absorber les graisses. Les souris traitées expérimentalement pour que les Clostridia soient les seules bactéries vivant dans leur intestin étaient plus maigres et moins grasses que les souris qui n'avaient aucun microbiome. Ils avaient également des niveaux inférieurs d'un gène, CD36, qui régule l'absorption des acides gras par le corps.
Ces connaissances pourraient conduire à une approche thérapeutique, Rond dit, avec des avantages par rapport aux greffes fécales et aux probiotiques qui sont maintenant largement étudiés comme moyens de restaurer un microbiote sain. Des thérapies comme celles-ci, qui sont basées sur le transfert du microbiome vivant dans l'intestin, ne fonctionnera pas pour tout le monde en raison des différences de régime alimentaire et d'autres facteurs qui influencent les bactéries qui peuvent survivre et se développer.
L'étude actuelle a révélé qu'une ou plusieurs molécules produites par Clostridia empêchaient l'intestin d'absorber les graisses. La prochaine étape consiste à isoler ces molécules et à caractériser davantage leur fonctionnement afin de déterminer si elles pourraient inspirer des traitements ciblés contre l'obésité, diabète de type 2, et d'autres troubles métaboliques connexes.
"Ces bactéries ont évolué pour vivre avec nous et nous profiter, " Petersen dit. "Nous avons beaucoup à apprendre d'eux."
Découvrir que les souris dont le système immunitaire était affaibli ne pouvaient s'empêcher de devenir obèses était une découverte qui n'a presque pas eu lieu. Serendipity a amené Petersen au laboratoire au bon moment pour voir que des souris génétiquement modifiées pour manquer de myd88, un gène central de la réponse immunitaire, étaient « aussi gras que des crêpes ». Elle avait laissé les rongeurs vieillir plus longtemps que d'habitude, révélant un lien méconnu entre l'immunité et l'obésité.
Toujours, l'observation n'a pas répondu à la question Pourquoi les animaux sont devenus obèses.
Sur la base de recherches antérieures qu'elle avait menées dans le laboratoire Round, elle soupçonnait que le microbiome était impliqué. Elle avait contribué à démontrer que l'un des rôles du système immunitaire est de maintenir l'équilibre parmi la diversité des bactéries présentes dans l'intestin. En affaiblissant les défenses de l'organisme, certaines espèces bactériennes peuvent dominer sur d'autres. Parfois, le changement a un impact négatif sur la santé.
Suivant une logique similaire, Petersen et ses collègues ont déterminé que l'obésité observée chez les souris immunodéprimées provenait de l'échec du système de défense de l'organisme à reconnaître de manière appropriée les bactéries. Ces souris produisaient moins d'anticorps qui s'accrochent habituellement au microbiome, comme des missiles à recherche de cible. Ce changement a rendu l'intestin moins hospitalier pour Clostridia, entraînant une plus grande absorption des graisses et une prise de poids excessive. Heures supplémentaires, les souris ont également développé des signes de diabète de type 2.
Round souligne que des recherches menées par d'autres ont montré que les personnes obèses manquent également de Clostridia, reflétant la situation de ces souris. Il existe également des indications selon lesquelles les personnes obèses ou atteintes de diabète de type 2 peuvent avoir une réponse immunitaire sous-optimale. L'espoir est que la compréhension de ces connexions fournira de nouvelles informations sur la prévention et le traitement de ces problèmes de santé omniprésents.
"Nous sommes tombés sur un aspect relativement inexploré du diabète de type 2 et de l'obésité, " Round dit. " Ce travail ouvrira de nouvelles investigations sur la façon dont la réponse immunitaire régule le microbiome et les maladies métaboliques. "