« ON A SUPPOSÉ que l’épidémie d’obésité dans les pays développés était due à un mode de vie de plus en plus sédentaire et à une abondance d’aliments hypercaloriques peu coûteux, indique dans un communiqué le Pr Andrew Gewirtz (université Emory, Atlanta, États-Unis) qui a dirigé ce travail. Cependant, nos résultats suggèrent qu’une consommation excessive de calories n’est pas seulement le résultat d’une alimentation indisciplinée et que les bactéries intestinales contribuent aux changements d’appétit et du métabolisme. »
De récentes études chez l’homme et la souris ont montré que le développement de l’obésité s’accompagne d’un changement de composition de la flore intestinale, avec une augmentation des bactéries de la famille Firmicutes et une diminution des Bacteroidetes.
On a aussi montré que le transfert des bactéries intestinales (microbiote intestinal) des souris obèses (ob/ob) à des souris normales entraîne une augmentation de la masse adipeuse chez les souris normales, ce qui a conduit à l’hypothèse selon laquelle le microbiote intestinal favorise l’obésité en augmentant la capacité de l’hôte à extraire l’énergie des aliments ingérés. On sait que la flore intestinale humaine (ou microbiote intestinal) est influencée à la fois par des facteurs environnementaux (alimentation, antibiotiques…) et par la génétique de l’hôte ; le système immunitaire inné pourrait jouer un rôle clé dans la régulation du microbiote intestinal.
Vijay-Kumar et coll. ont étudié la souris génétiquement déficiente en TLR5 (T5KO). Ce TLR5 (Toll-like receptor 5) est une protéine transmembranaire qui fait partie du système immunitaire inné. Elle est fortement exprimée dans la muqueuse intestinale et aide à détecter la présence des bactéries. TLR5 reconnaît en effet la flagelline, protéine principale du flagelle, utilisée par de nombreuses bactéries pour se propulser. Leurs précédents travaux avaient montré que 40 % des souris T5KO développent une colite, et 60 % n’ont pas de colite mais présentent un profil d’expression génique pro-inflammatoire, reflet d’une inflammation chronique de faible grade.
Firmicutes et Bacteroidetes.
En étudiant ces souris T5KO dépourvues de colite, les chercheurs ont été surpris de constater que, à l’âge de 20 semaines, elles ont des masses corporelles 20 % plus élevées. Ils ont alors découvert que ces souris mangent 10 % plus que les souris normales (hyperphagie) et qu’elles présentent des caractéristiques du syndrome métabolique, à savoir une hyperlipidémie (augmentation des triglycérides et du cholestérol), une hypertension artérielle, une légère hyperglycémie avec résistance à l’insuline et une adiposité accrue.
Lorsque ces souris sont soumises à un régime alimentaire, elles perdent du poids mais présentent toujours une réponse réduite à l’insuline (insulinorésistance). Lorsqu’elles sont soumises à un régime gras, ces souris prennent plus de poids que les souris normales soumises au même régime gras ; qui plus est, elles développent un diabète et une stéatose hépatique.
Les chercheurs ont constaté que ces changements métaboliques sont corrélés à des changements dans la composition du microbiote intestinal, précisément dans les proportions des espèces bactériennes au sein de chacune des familles des Firmicutes et Bacteroidetes.
Le transfert du microbiote.
De façon importante, Vijay-Kumar et coll. ont découvert que le transfert des bactéries intestinales appartenant aux souris déficientes en TLR5 confère aux souris normales de nombreuses caractéristiques du syndrome métabolique : augmentation de l’appétit, obésité, augmentation de la glycémie et insulinorésistance.
« Ces résultats soutiennent l’idée émergente selon laquelle le microbiote bactérien contribue à la maladie métabolique et suggèrent qu’une dysfonction du système immunitaire pourrait favoriser le développement du syndrome métabolique », concluent les chercheurs.
« De précédentes recherches avaient suggéré que les bactéries intestinales peuvent influencer l’efficacité avec laquelle l’énergie est extraite des aliments, mais ces résultats démontrent que les bactéries intestinales peuvent en fait influencer l’appétit, note le Pr Gewirtz. Même en l’absence de colite, les souris déficientes en TLR5 semblent avoir une inflammation de faible grade. Nous ne sommes pas sûrs que c’est l’inflammation qui conduit à des altérations des bactéries intestinales ou si c’est l’inverse, mais cela montre que, une fois modifiée, cette communauté microbienne altérée peut transférer des anomalies métaboliques à d’autres souris. Cela suggère qu’il est possible d’hériter d’un syndrome métabolique à travers l’environnement, plutôt que par la génétique. Les enfants sont-ils obèses du fait d’une mauvaise éducation parentale ? Peut-être que les bactéries qui stimulent l’appétit jouent un rôle. »
L’équipe envisage maintenant d’étudier les variations du gène TLR5 chez les hommes. Ils veulent également préciser quelles sont les modifications du microbiote chez les souris déficientes en TLR5 et comment ces changements pourraient influencer l’appétit et le métabolisme.
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