Les bactéries intestinales sont « un acteur majeur » dans le succès de la perte de poids

Les bactéries intestinales sont « un acteur majeur » dans le succès de la perte de poids

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  • Des recherches récentes suggèrent que la composition du microbiome intestinal peut prédire la probabilité d’obésité d’un individu.
  • Une nouvelle étude rapporte que les différences dans le profil fonctionnel du microbiome intestinal sont également associées à la réponse du corps aux interventions de perte de poids.
  • L’étude a révélé que les gènes du microbiome intestinal associés à la réplication bactérienne et à la dégradation des glucides et des protéines prédisaient la réponse à la perte de poids..
  • Cette recherche pourrait conduire au développement de techniques de diagnostic et de traitements individualisés pour les personnes cherchant à perdre du poids.

Le microbiome intestinal se compose de diverses bactéries, champignons et autres micro-organismes qui résident dans le tube digestif, sa composition variant selon les individus.

Certains experts pensent que le microbiome intestinal peut influencer de manière significative le bien-être général d’un individu en modulant le métabolisme, la fonction immunitaire et la santé mentale.

Ces microbes intestinaux influencent le métabolisme énergétique en régulant le métabolisme du glucose, l’appétit et le stockage des graisses.

Conformément au rôle du microbiote intestinal dans le métabolisme énergétique, des études animales et humaines ont montré que des changements dans la composition et la fonction des micro-organismes intestinaux sont associés à l’obésité et au diabète.

De plus, des études récentes suggèrent que la composition du microbiome intestinal peut prédire la réponse d’un individu aux interventions de perte de poids.

Des chercheurs de l’Institute for Systems Biology de Seattle ont récemment étudié comment les différences dans la composition du microbiote intestinal peuvent influencer la réponse du corps aux interventions de perte de poids.

Une approche génétique

Les chercheurs ont identifié les gènes les plus abondants dans le microbiote intestinal des individus avant leur participation à un programme de perte de poids.

Sur la base des fonctions biologiques que ces gènes remplissent, les chercheurs ont pu déduire le profil fonctionnel de l’ensemble du microbiome intestinal.

Ils ont découvert que le profil fonctionnel des gènes du microbiote intestinal au début du programme de perte de poids prédisait la capacité d’un individu à perdre du poids.

Notamment, entre les individus qui ont perdu du poids et ceux qui résistent à la perte de poids, il y avait une différence dans l’abondance des gènes du microbiome dont les scientifiques savent qu’ils influencent le métabolisme humain.

Medical News Today s’est entretenu avec le professeur Eran Elinav, qui est un expert en microbiome à l’Institut des sciences Weizmann et au Centre national allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) et n’a pas participé à l’étude. Il a dit:

« Bien qu’un rôle causal des caractéristiques du microbiome intestinal ait été suggéré par un certain nombre d’essais précliniques sur des modèles animaux, les données humaines restent associatives à ce jour. L’étude actuelle de Diener et al. contribue à notre compréhension des contributions du microbiome humain aux réponses alimentaires en identifiant un ensemble de caractéristiques de base du microbiome qui étaient associées à la perte de poids alimentaire chez l’homme.

L’auteur principal de l’étude, le Dr Sean Gibbons, professeur adjoint à l’Institute for Systems Biology, a déclaré à MNT que «ce travail peut conduire à des diagnostics pour identifier les individus susceptibles de répondre à des interventions de style de vie léger ou ceux qui peuvent avoir besoin d’interventions plus drastiques pour perdre du poids. . “

“Au-delà de cela”, a poursuivi le Dr Gibbons, “ces résultats font allusion aux organismes et aux gènes responsables du succès ou de la résistance à la perte de poids, ce qui pourrait guider les futures interventions visant à transformer des microbiomes résistants à la perte de poids en microbiomes permettant la perte de poids.”

L’étude est publiée dans la revue mSystems.

IMC de base et perte de poids

Dans la présente étude, les chercheurs ont analysé les données de 105 personnes qui s’étaient inscrites à un programme commercial de bien-être comportemental.

Les chercheurs ont collecté des informations sur les participants, y compris leur poids et leur indice de masse corporelle (IMC) – une valeur qui utilise la taille et le poids d’une personne pour estimer sa graisse corporelle. Ils ont également examiné des échantillons de sang prélevés au départ et 6 à 12 mois après le début du programme.

Les chercheurs ont également collecté des informations alimentaires et des échantillons de selles au début du programme de bien-être.

Ils ont utilisé les échantillons de sang pour évaluer les niveaux de divers métabolites et protéines et ont utilisé les échantillons de selles pour déterminer la composition et la fonction du microbiote intestinal.

Les chercheurs ont également évalué les différences dans la fonction du microbiote intestinal à l’aide d’une analyse métagénomique. Au lieu de caractériser le génome d’espèces de micro-organismes individuelles, une analyse métagénomique consiste à identifier les gènes les plus abondants dans l’ensemble de la communauté de micro-organismes qui constituent le microbiote intestinal.

L’identification des gènes les plus abondants peut aider à prédire la fonction de l’ensemble du microbiome intestinal.

Parmi les 105 participants, 48 ​​personnes ont perdu au moins 1 % de leur poids par mois, tandis que les 57 autres n’ont perdu aucun poids.

Les chercheurs ont identifié les 15 personnes qui ont perdu le plus de poids et les 10 personnes du groupe sans perte de poids qui ont montré le changement le moins significatif de leur poids.

Ils ont ensuite déterminé la composition et la fonction du microbiome intestinal à l’aide d’échantillons de ce sous-groupe de 25 individus. Ils ont utilisé des échantillons de l’ensemble des 105 personnes pour examiner l’association entre la perte de poids et certaines variables, telles que les habitudes alimentaires et les métabolites et protéines sanguins.

Après avoir examiné les données de tous les participants, les chercheurs ont découvert que les personnes ayant un IMC plus élevé au début perdaient plus de poids.

L’association entre un IMC élevé et la perte de poids est bien connue, et les chercheurs ont voulu déterminer les facteurs qui prédisaient la perte de poids indépendamment de l’IMC. La raison en est que l’IMC initial pourrait fausser ou masquer l’association potentielle entre la perte de poids et d’autres facteurs de base.

Par conséquent, les chercheurs ont mené leur analyse ultérieure après avoir contrôlé l’effet de l’IMC.

Modifications des marqueurs métaboliques sanguins

À l’aide des échantillons de sang qu’ils ont collectés avant et après l’intervention de perte de poids, les chercheurs ont comparé les changements dans les niveaux de marqueurs métaboliques dans les groupes de perte de poids et sans perte de poids.

Ils ont constaté que le groupe de perte de poids, par rapport au groupe de poids stable, présentait une augmentation des niveaux d’adiponectine.

Le problème de graisse sécrète l’hormone adiponectine, et une augmentation des niveaux de cette protéine est associée à une perte de poids.

Le groupe de perte de poids a également présenté une diminution du niveau de six protéines, dont les scientifiques ont déjà montré qu’elles étaient associées à l’inflammation, à l’obésité et à d’autres troubles métaboliques.

Ainsi, la perte de poids était associée à une amélioration des profils métaboliques et immunitaires des individus.

Association entre la perte de poids et les caractéristiques de base

Les chercheurs ont ensuite analysé l’association entre la perte de poids et diverses caractéristiques mesurées au départ, après avoir contrôlé l’IMC, l’âge et le sexe de départ.

Ces caractéristiques de base comprenaient les habitudes alimentaires, les taux de protéines sanguines et de métabolites, ainsi que la composition et la fonction du microbiome intestinal.

Les chercheurs ont découvert que l’étendue de la perte de poids n’était pas corrélée avec les habitudes alimentaires de base ou les niveaux de métabolites sanguins. Les niveaux d’une seule protéine associée à l’obésité dans le sang, le ligand KIT, étaient positivement associés à la résistance à la perte de poids.

En revanche, un certain nombre de caractéristiques de base étaient associées à l’IMC initial des participants.

Bien que les chercheurs n’aient trouvé aucune association entre la composition du microbiome et la perte de poids, les niveaux de 31 gènes du microbiome étaient associés à la perte de poids.

En d’autres termes, le profil génétique du microbiome était un meilleur prédicteur de la perte de poids que les régimes alimentaires de base ou les niveaux de métabolites sanguins et de protéines. Dans l’ensemble, l’auteur principal Christian Diener, Ph.D., conclut :

“Le microbiome intestinal est un acteur majeur dans la modulation du succès ou non d’une intervention de perte de poids.”

Gènes fonctionnels du microbiome

La classe de gènes du microbiome la plus abondante dans le groupe de perte de poids était celle associée à la synthèse des parois cellulaires bactériennes.

Une synthèse accrue des parois cellulaires se produit pendant la réplication bactérienne. Les chercheurs ont découvert que les taux de réplication bactérienne étaient en effet plus élevés dans le groupe de perte de poids que dans le groupe sans perte de poids.

De plus, les bactéries appartenant au genre Prevotella étaient responsables dans une large mesure de l’augmentation du taux de réplication dans le groupe de perte de poids.

Notamment, des recherches antérieures ont montré que les personnes ayant des niveaux plus élevés de Prevotella dans l’intestin sont plus susceptibles de perdre du poids avec un régime riche en fibres. Des niveaux plus élevés de Prevotella dans l’intestin sont associés à des niveaux accrus de dégradation des glucides complexes par fermentation, entraînant la production d’acides gras à chaîne courte.

Ces acides gras à chaîne courte sont moins énergétiques que les glucides consommés et peuvent réduire l’inflammation. Ceci est d’autant plus remarquable que les experts pensent que l’obésité est probablement associée à une inflammation chronique de bas grade.

En revanche, les gènes du microbiome associés à la dégradation des glucides complexes et des protéines et ceux impliqués dans la réponse au stress et la respiration cellulaire ont été enrichis chez les individus résistants à la perte de poids.

Pour être précis, les gènes enrichis dans le groupe sans perte de poids comprenaient ceux codant pour des enzymes qui dégradent les glucides complexes en sucres simples.

Dans le même temps, les niveaux inférieurs de bactéries capables de transformer ces sucres simples en produits de fermentation chez les individus résistants à la perte de poids peuvent entraîner une plus grande absorption des sucres simples par l’hôte, c’est-à-dire le corps humain.

Ainsi, les auteurs émettent l’hypothèse que les taux de réplication plus faibles des bactéries impliquées dans la fermentation et les niveaux élevés d’enzymes dégradant les glucides peuvent être responsables du manque de réponse aux interventions de perte de poids.

“Les microbiomes qui étaient permissifs à la perte de poids ont été préparés pour la croissance rapide de fermenteurs strictement anaérobies, tandis que les microbiomes résistants à la perte de poids ont montré un enrichissement en gènes dégradant l’amidon, combiné à une croissance plus lente”, a expliqué le Dr Gibbons. Il a continué:

« Dans l’ensemble, cela suggère que la résistance à la perte de poids est due au fait que l’hôte surpasse le microbiote pour les sucres simples clivés des fibres alimentaires/amidons. L’hôte absorbe ces sucres si le microbiome ne se développe pas rapidement pour les consommer. Ainsi, le microbiome semble moduler l’efficacité avec laquelle l’hôte extrait les calories de l’alimentation.

Forces et limites

Décrivant les points forts de l’étude, le Dr Gibbons a déclaré à MNT : « Les travaux antérieurs confondent souvent IMC et perte de poids. Ces facteurs sont fortement corrélés car les personnes ayant un IMC plus élevé ont tendance à perdre plus de poids en réponse à une intervention.

« C’est un problème majeur car de nombreux facteurs phénotypiques sont corrélés à l’IMC, même s’ils peuvent ne pas être pertinents pour les réponses à la perte de poids. Par conséquent, nous avons corrigé l’IMC de base lors de la recherche d’associations avec la perte de poids. Les résultats rapportés ici sont des caractéristiques associées à la perte de poids qui sont totalement indépendantes de l’IMC de base.

Les auteurs ont reconnu que l’étude avait certaines limites. Ils ont observé que «[t]L’étude actuelle n’a examiné que les modèles alimentaires de base et n’a pas suivi les dossiers alimentaires détaillés pendant toute la durée de cette étude d’intervention personnalisée.

Ils espèrent que les futures études « captureront ces données alimentaires longitudinales afin de mieux délimiter l’influence de la variation alimentaire et des microbiomes intestinaux de base pour prédire les réponses à la perte de poids ».

Le Dr Gibbons a également noté que «la taille de notre cohorte est plutôt modeste et ces résultats doivent être considérés comme plutôt préliminaires».

Pour répondre à la petite taille de l’échantillon dans la présente étude, les auteurs ont l’intention de reproduire la recherche avec de plus grands groupes de participants.

Discutant des orientations futures de la recherche, le Dr Gibbons a déclaré : « En fin de compte, nous espérons développer des diagnostics et des interventions personnalisées qui aident les gens à perdre du poids. Les interventions personnalisées nécessiteront des modèles prédictifs de la façon dont le microbiome d’un individu réagit aux apports alimentaires. »

“Nous construisons actuellement ces modèles – par exemple, nous avons récemment construit un modèle métabolique à l’échelle communautaire du microbiome intestinal qui peut être personnalisé pour un individu, appelé MICOM.”

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