Leçons tirées du microbiome intestinal des ours bruns en hibernation

Leçons tirées du microbiome intestinal des ours bruns en hibernation

On pense souvent que l'obésité et la santé métabolique compromise sont étroitement liées. Cependant, une étude du groupe de Fredrik Baeckhed à l'Université de Göteborg suggère que ce n'est pas nécessairement le cas, du moins chez les ours bruns! (1)

En étudiant le poids corporel et le microbiote intestinal des ours bruns pendant l'été et pendant l'hiver, lorsque ces animaux entrent dans une période d'hibernation de plusieurs mois, ils ont identifié des différences majeures dans la diversité et l'abondance relative de certains microbiotes intestinaux. En été, les ours mangent trop et gagnent énormément de poids, tandis qu’en hiver ils perdent tout leur poids. L'aspect le plus fascinant de cette étude était que malgré leur «obésité estivale», les ours ne développaient pas les changements métaboliques négatifs, notamment la résistance à l'insuline et le diabète, syndrome métabolique, une dérégulation métabolique en Amérique du Nord et dans d'autres pays développés. .

En recherchant un rôle possible du microbiome intestinal dans ces changements métaboliques saisonniers, les chercheurs ont examiné les microbes et les métabolites intestinaux des ours. Étonnamment, pendant l'hibernation, il y a eu une réduction de la diversité et une réduction des taux de certains taxons, en particulier des Firmicutes et des Actinobactéries, et une augmentation des taux de Bacteroidetes. Le transfert des selles d'ours obtenues au cours de différentes saisons chez des souris sans germes (souris sans leur propre microbiome intestinal) imitait certaines des découvertes métaboliques des ours, impliquant clairement un rôle du microbiome dans les variations métaboliques saisonnières.

Les trois taxons microbiens qui ont montré des variations saisonnières chez les ours constituent la majorité du microbiote intestinal humain, et Ruth Ley et ses collègues des sujets obèses ont déjà montré des changements dans leur abondance relative dans l'intestin. (2) Dans leur étude, ils ont constaté que l’abondance relative des Bacteroidetes augmentait alors que celle des Firmicutes diminuait à mesure que les individus obèses perdaient du poids en suivant un régime hypocalorique restreint en lipides ou en glucides. L'augmentation de Bacteroidetes était significativement corrélée à la perte de poids mais pas à l'apport calorique total. Dans une étude menée par Peter Turnbaugh et ses collègues, les chercheurs ont montré que lorsque les microbes de l’obésité étaient transplantés dans des intestins de souris sans leur propre microbiote (souris libres de germes), leur masse graisseuse le microbiote maigre. Leurs résultats suggèrent qu'un "microbiome obèse" a une capacité accrue à prélever de l'énergie dans l'alimentation et que ce type d'obésité est "transmissible" par le microbiote intestinal. (3)

En revenant à l'étude de l'ours brun, le groupe de Baeckhed, les modifications microbiennes de l'intestin observées lorsque les ours étaient en état de jeûne prolongé et de perte de poids (abondance accrue de Bacteroidetes et de Firmicutes réduits) étaient similaires au microbiote humain maigre et au miroir image des modifications microbiennes observées chez les sujets obèses impliquant davantage le microbiote intestinal dans l'état métabolique de l'organisme.

Comme pour la plupart des études sur les animaux, l'extrapolation de l'étude fascinante sur les ours à la cause de l'épidémie d'obésité humaine et son traitement doivent être effectués avec prudence. Cependant, il y a plusieurs implications importantes:

  • De toute évidence, il serait bon d’identifier les produits chimiques produits par des microbes qui permettent aux ours de devenir obèses en été après l’été sans développer de conséquences métaboliques préjudiciables à l’obésité humaine.
  • De même, il serait très intéressant d’identifier les molécules de signalisation microbiennes capables d’arrêter l’alimentation de l’ours au moment de l’hibernation.
  • Le jeûne intermittent a été proposé comme un moyen efficace pour perdre du poids et améliorer la santé métabolique, et plusieurs études sur l'homme soutiennent un tel régime alimentaire. (4)

Plus important encore, comme d'autres études récentes chez l'homme (5) ils confirment que les oscillations physiologiques induites par l'alimentation dans la diversité du microbiote intestinal et l'abondance relative des différents taxons ont une influence significative sur l'état métabolique des organismes sains. La perte de telles oscillations microbiennes saisonnières dans le microbiome d'individus vivant dans des pays développés, qui ont montré une diminution progressive et apparemment irréversible de la diversité, jouera probablement un rôle important dans de nombreuses maladies chroniques, notamment le diabète de type II et le syndrome métabolique.

  1. Sommer F et al. Le microbiote intestinal module le métabolisme énergétique chez l'ours brun hibernant Ursus arctos. Rapports de cellule 14: 1655-61, 2016
  2. Ley, RE, et al. Ecologie microbienne: microbes intestinaux humains associés à l'obésité. La nature. 2006 Dec 21; 444 (7122): 1022-3.
  3. Peter J. Turnbaugh et al. Un microbiome intestinal associé à l'obésité avec une capacité accrue de récupération d'énergie. La nature. 2006 Dec 21; 444 (7122): 1027-31.
  4. Patterson RE et al. Le jeûne intermittent et la santé métabolique humaine. J Acad Nutr Diet. 2015 août; 115 (8): 1203-12. doi: 10.1016 / j.jand.2015.02.018. Epub 2015 Apr 6.
  5. Smits SA et al. Cyclisme saisonnier dans le microbiome intestinal des chasseurs Hadza de Tanzanie. Science 357: 802-6, 2017