Gut avec des bactéries Firmicutes et Bacteroidetes. Crédit :© CMFI/Leon Kokkoliadis
Un régime hypocalorique modifie le microbiome intestinal et retarde le vieillissement immunitaire
Un régime hypocalorique peut non seulement retarder le développement de maladies métaboliques, mais a également un effet positif sur le système immunitaire. Les chercheurs ont maintenant montré pour la première fois que cet effet est provoqué par un microbiome intestinal altéré, qui ralentit la détérioration du système immunitaire chez les personnes âgées (sénescence immunitaire). L'étude de recherche a été publiée dans la revue Microbiote.
Environ 2 milliards de personnes dans le monde sont en surpoids. L'obésité augmente le risque de développer une hypertension artérielle, une crise cardiaque ou un diabète sucré de type 2. Il peut également provoquer une inflammation dans le corps qui affaiblit le système immunitaire par une accumulation de cellules T et B mémoire spécifiques. Ce processus est appelé sénescence immunitaire, une modification du système immunitaire liée à l'âge.
Chez les personnes obèses, un régime hypocalorique peut retarder le développement de maladies métaboliques telles que le diabète de type 2. De plus, un tel régime est bénéfique pour le système immunitaire. Cependant, on ne sait pas exactement comment les effets positifs sont provoqués et quelle fonction joue le microbiote intestinal dans ce processus. Les chercheurs ont maintenant exploré les relations entre les régimes hypocaloriques, le microbiome, le métabolisme et le système immunitaire dans une nouvelle étude.
Un régime hypocalorique modifie le microbiote intestinal
Pour cela, ils ont d'abord analysé comment un régime très hypocalorique (800 kcal/jour pendant 8 semaines) affectait le microbiome intestinal d'une femme obèse. Dans l'étape suivante, les chercheurs ont transplanté le microbiote intestinal avant et après l'intervention alimentaire chez des souris sans germes pour établir un modèle de souris gnotobiotique. "De cette façon, nous avons pu déterminer les seuls effets du microbiome intestinal en forme de régime sur le métabolisme et le système immunitaire", a déclaré Reiner Jumpertz-von Schwartzenberg, dernier auteur de l'étude et scientifique à l'Institut de recherche sur le diabète et Maladies métaboliques de Helmholtz Munich à l'Université de Tübingen, partenaire du Centre allemand de recherche sur le diabète (DZD). Il a dirigé l'étude avec Hans-Dieter Volk et Joachim Spranger de Charité.
Le microbiome intestinal modifié par l'alimentation améliore le métabolisme et retarde la sénescence immunitaire
En transplantant le microbiote modifié par le régime alimentaire, le métabolisme du glucose s'est amélioré et le dépôt de graisse a diminué. De plus, la cytométrie de masse a montré que le niveau de cellules mémoires spécifiques T et B était également réduit. "Cela indique une sénescence immunitaire retardée", a déclaré Julia Sbierski-Kind, première auteure de l'étude.
"Ces résultats suggèrent que les effets positifs d'un régime hypocalorique sur le métabolisme et le système immunitaire sont médiés par le microbiome intestinal", a déclaré Sbierski-Kind. Cependant, les auteurs de l'étude soulignent que l'investigation n'a jusqu'à présent été menée qu'avec le microbiome d'une seule personne et que les expériences devront être répétées avec des sujets supplémentaires pour confirmer les résultats. Les nouvelles découvertes pourraient également être intéressantes pour la pratique médicale à long terme. "Une meilleure compréhension de l'interaction complexe entre l'alimentation, le microbiome et le système immunitaire pourrait ouvrir la voie au développement de nouvelles avenues thérapeutiques basées sur le microbiome pour traiter les maladies métaboliques et immunitaires", a déclaré Jumpertz-von Schwartzenberg.
Référence :« Les effets de la restriction calorique sur le microbiome intestinal sont liés à la sénescence immunitaire » par Julia Sbierski-Kind, Sophia Grenkowitz, Stephan Schlickeiser, Arvid Sandforth, Marie Friedrich, Désirée Kunkel, Rainer Glauben, Sebastian Brachs, Knut Mai, Andrea Thürmer, Aleksandar Radonic, Oliver Drechsel, Peter J. Turnbaugh, Jordan E. Bisanz, Hans-Dieter Volk, Joachim Spranger et Reiner Jumpertz von Schwartzenberg, 4 avril 2022, Microbiome.
DOI :10.1186/s40168-022-01249-4
À propos de l'étude :
L'objectif de l'étude était de déterminer les interactions entre un régime hypocalorique, le microbiome et le système immunitaire. À cette fin, un essai d'intervention alimentaire humaine a été combiné avec des expériences gnotobiotiques dans lesquelles l'immunophénotypage a été déterminé par cytométrie de masse unicellulaire multidimensionnelle. Les instituts et centres de recherche suivants ont été impliqués :
- Centre allemand de recherche sur le diabète (DZD)
- Institut de recherche sur le diabète et les maladies métaboliques (IDM) de Helmholtz Munich à l'université de Tübingen
- Département de médecine interne IV (Directeur :Prof. Andreas Birkenfeld), Hôpital universitaire de Tübingen
- Cluster d'excellence EXC 2124 "Controlling Microbes to Fight Infections" (CMFI), Université de Tübingen
- Institut d'immunologie médicale, Charité – Universitätsmedizin Berlin, membre corporatif de la Freie Universität Berlin, Université Humboldt de Berlin
- Département d'endocrinologie et métabolisme, Charité – Universitätsmedizin Berlin, membre corporatif de Freie Universität Berlin, Humboldt University of Berlin
- Berlin Institute of Health at Charité – Universitätsmedizin Berlin, Flow &Mass Cytometry Core Facility, Berlin
