Les collations prébiotiques pourraient-elles stimuler les bactéries intestinales saines dans l’obésité ?

• Les fibres alimentaires peuvent aider à prévenir les maladies cardiovasculaires, le diabète de type 2 et l’obésité grâce à leurs effets sur le microbiote intestinal, qui est la communauté de micro-organismes qui vivent dans l’intestin.
• Cependant, les régimes occidentaux typiques manquent des fibres dont ces microbes amicaux ont besoin pour prospérer.
• Des expériences sur des souris et des humains suggèrent que les grignotines complétées par des types particuliers de fibres peuvent altérer le microbiote intestinal et entraîner des effets physiologiques généralisés.
• Il serait possible de s’approvisionner en fibres pour les futures collations prébiotiques à partir de déchets de l’industrie alimentaire, tels que les pelures, les écorces et les enveloppes, que les fabricants rejetteraient autrement.

Les bactéries, archébactéries, virus et champignons qui vivent dans l’intestin humain – collectivement connus sous le nom de microbiote intestinal – ont un effet profond sur le bien-être physique et mental.

La recherche suggère qu’en nourrissant les membres bénéfiques de cette communauté, les fibres végétales alimentaires peuvent aider à éviter les problèmes de santé chroniques, tels que les maladies cardiovasculaires, le diabète de type 2 et l’obésité.

Cependant, les régimes de style occidental sont souvent riches en graisses et déficients en ces fibres végétales.

L’idée de compléter des collations par ailleurs malsaines, telles que des biscuits et des chips, avec des fibres peut sembler simple, mais la relation entre l’alimentation, le microbiote et la santé individuelle est très complexe.

Des scientifiques du Center for Gut Microbiome and Nutrition Research de la Washington University School of Medicine à St Louis, MO, étudient cette relation en vue de développer des produits de collation prébiotiques.

Dans des travaux antérieurs, ils ont identifié des sources de fibres qui ne sont pas seulement bon marché et facilement disponibles, telles que les pelures, les écorces et les enveloppes généralement jetées, mais qui stimulent également les microbes intestinaux dont les adultes obèses ont tendance à manquer.

Dans leur nouvelle recherche, publiée dans Nature, ils ont testé comment les collations complétées par certaines de ces fibres affectaient le microbiote intestinal des souris et des humains, en examinant leurs effets physiologiques possibles.

« Comme les collations sont un élément populaire des régimes alimentaires occidentaux, nous travaillons pour aider à développer une nouvelle génération de formulations de collations que les gens aimeront manger et qui soutiendront un microbiome intestinal sain qui affecte de nombreux aspects du bien-être “, explique l’auteur principal Prof. Jeffrey I. Gordon, MD, qui dirige le Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology à la Washington University School of Medicine.

Le fabricant de snacks Mondelēz International, qui possède des marques telles que belVita, Cadbury et Oreo, a financé en partie les travaux.

Souris sans germe

Dans la première phase de leurs recherches, les scientifiques ont utilisé des souris « gnotobiotiques », qui sont élevées dans des conditions stériles afin qu’elles soient dépourvues de microbes intestinaux.

Ils ont colonisé les intestins de ces souris avec des microbes provenant de personnes obèses, puis ont nourri les animaux avec le type de régime riche en graisses et pauvre en fibres associé au surpoids et à l’obésité.

Ensuite, ils ont successivement introduit des collations dans le régime alimentaire des souris, complétées par des fibres de pois, des fibres d’orange ou du son d’orge. Entre chaque type de collation, il y avait des périodes de sevrage pendant lesquelles les souris ne mangeaient que le régime riche en graisses et pauvre en fibres.

Cette approche a permis aux chercheurs de suivre les effets de chaque type de fibre sur le pool génétique du microbiote intestinal des animaux, ce qu’ils ont fait grâce à des analyses d’ADN microbien dans des échantillons fécaux.

Ils ont découvert que chaque collation entraînait une augmentation de l’abondance des gènes nécessaires à la fabrication d’enzymes pour digérer cette fibre particulière. Vraisemblablement, c’est parce que la fibre a donné aux bactéries avec les bons gènes un avantage concurrentiel sur les autres.

Dans la deuxième phase de la recherche, les chercheurs ont mené des expériences similaires impliquant 12 volontaires humains en surpoids ou obèses.

Pour éviter tout changement résultant de différences dans leurs régimes alimentaires, les volontaires ont suivi un régime strictement contrôlé, riche en graisses saturées et pauvre en fibres.

Les chercheurs ont ensuite surveillé les changements génétiques dans leur microbiote avant, pendant et après une période de 2 semaines, au cours de laquelle ils ont également mangé des barres-collations enrichies de fibres de pois.

L’équipe a observé des changements similaires dans le microbiote intestinal des volontaires à ceux qu’ils avaient observés chez les souris, avec une abondance accrue des gènes nécessaires pour digérer cette fibre.

Enfin, les scientifiques ont étudié si la consommation de collations contenant plusieurs types de fibres différentes entraînerait des changements plus importants dans le microbiote que la consommation de fibres de pois seules.

Un groupe de 14 volontaires a d’abord mangé une collation contenant une combinaison de deux fibres : la fibre de pois et l’inuline, naturellement présentes dans les oignons, les bananes, les asperges, les artichauts et la racine de chicorée. Plus tard, après une période de sevrage, ils ont mangé une collation contenant quatre fibres : inuline, fibre de pois, fibre d’orange et son d’orge.

Cette partie de l’étude a montré que plus il y avait de types de fibres dans l’alimentation, plus il y avait d’abondance de gènes bactériens qui jouent un rôle dans le métabolisme des fibres.

Ces changements génétiques étaient étroitement corrélés aux changements dans les niveaux de protéines dans le sang qui contribuent à un large éventail de processus physiologiques clés.

Par exemple, il y a eu des changements significatifs dans les niveaux de protéines impliquées dans le métabolisme du glucose, l’immunité, la coagulation sanguine, la fonction des vaisseaux sanguins et la biologie des cellules osseuses et nerveuses.

Chips, barres et biscuits

Dans l’ensemble, les expériences révèlent à quel point le microbiote intestinal est réactif aux changements de fibres alimentaires, même chez les personnes habituées à suivre un régime pauvre en fibres.

« En principe, les fibres peuvent être incorporées dans une variété de formats de collations familiers aux consommateurs – chips, barres, biscuits, etc. », a déclaré le professeur Gordon à Medical News Today.

L’une des limites de l’étude était que les volontaires suivaient un régime strictement contrôlé en plus des collations enrichies en fibres. Dans le monde réel, les régimes sont beaucoup plus compliqués.

Cependant, les chercheurs cherchent déjà à savoir si leurs résultats préliminaires tiennent lorsque les gens peuvent manger ce qu’ils aiment.

“Les études de suivi consistent à administrer les prototypes de collations aux participants qui consomment leur régime alimentaire normal”, a déclaré le professeur Gordon.

“Cette approche peut fournir des informations sur la robustesse des effets et la dépendance à la dose des formulations de collations à base de fibres sur le microbiome intestinal et la physiologie de l’hôte dans des contextes de consommation plus réalistes”, a-t-il ajouté.

L’étude a identifié des biomarqueurs protéiques de changements physiologiques possibles dans le sang des participants. Cependant, on ignore actuellement si de tels changements refléteraient de véritables avantages pour la santé.

Seuls les essais cliniques peuvent révéler si de telles collations peuvent aider à prévenir le diabète de type 2 ou l’obésité, par exemple.

Dans un article d’accompagnement, Avner Leshem et Eran Elinav du Weizmann Institute of Science à Rehovot, Israël, concluent :

“[These] les résultats fournissent des informations mécanistiques précieuses sur les contributions microbiennes aux réponses alimentaires humaines. Cela conduira probablement à des essais cliniques randomisés à long terme qui évaluent les liens de causalité entre des ingrédients alimentaires distincts, la modulation du microbiome et les résultats liés à la santé en aval pour les humains. »