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Nos bactéries intestinales déterminent le meilleur régime pour perdre du poids

 

[Communiqué de presse conjoint avec l’Université de technologie Chalmers – 10 septembre 2015]

Des résultats de recherche inédits vont permettre d’élaborer des conseils nutritionnels “sur mesure” – sur la base du microbiote intestinal qui nous est propre – pour les personnes qui veulent perdre du poids et réduire le risque de maladies. Les chercheurs et cliniciens de l’Université de technologie de Chalmers en Suède et d’ICAN ont pour la première fois réussi à identifier comment certaines de nos bactéries intestinales parmi les plus communes interagissent au cours du métabolisme.

Une équipe de chercheurs de l’Université de technologie de Chalmers, dirigée par Jens Nielsen, a développé une plate-forme de calcul mathématique qui permet de prédire comment les différents patients vont répondre à une modification de l’alimentation, en fonction de la composition de leur microbiote intestinal.

Ces travaux ont été menés dans le cadre du projet Metacardis, financé par l’Union Européenne, coordonné par l’Inserm et par le professeur Karine Clément à l’Institut de cardiométabolisme et nutrition (ICAN – Hôpital de la Pitié-Salpêtrière, Inserm / UPMC) à Paris, en collaboration également avec le professeur Fredrik Bäckhed de l’Universi de Göteborg.
“Notre méthode permet de commencer à identifier le métabolisme de chaque individu type de bactéries et ainsi obtenir une poignée sur les mécanismes de base dans le métabolisme humain», a précisé Jens Nielsen, professeur de biologie des systèmes à Chalmers et leader de l’équipe de recherche.

Il peut y avoir jusqu’à 1000 types différents de bactéries et autres micro-organismes dans le système digestif humain, dont beaucoup participent d’une façon ou d’une autre au métabolisme. La composition du microbiote intestinal varie considérablement entre les individus, pour des raisons qui sont en grande partie inconnues. Cependant, la recherche au cours de ces dernières années a montré qu’il existe un lien entre certaines maladies et la composition du microbiote intestinal.

“Cela est clair en ce qui concerne le diabète de type 2, la rigidification des artères et l’obésité, par exemple. Il existe aussi des indications que cela pourrait s’appliquer à la dépression et à la capacité de l’organisme à répondre à certains traitements contre le cancer”, explique Jens Nielsen.

Comment les micro-organismes interagissent avec la nourriture selon les individus est extrêmement complexe. Jusqu’à présent, il a été très difficile de comprendre les liens de causalité. Toutefois, dans cette étude publiée récemment dans la revue Cell Metabolism, les chercheurs ont montré au travers d’essais cliniques, que la modélisation mathématique qu’ils ont développée est opérationnelle.

Le point de départ est une expérience de régime effectuée à ICAN. En premier lieu, le microbiote intestinal a été caractérisé pour les individus dans un groupe de patients en surpoids, puis ces derniers ont été mis sur un régime de perte de poids. Tout le monde a perdu du poids, ce qui était attendu. Chez les patients atteints de faible diversité microbiote intestinale, cependant, la teneur en d’autres substances qui indiquent généralement les risques de santé a également été réduite dans le sang et les selles des individus. Un écart est apparu par rapport aux patients qui avaient un microbiote intestinal avec une plus grande “diversité biologique”. Leur état de santé n’a pas été affecté dans la même mesure.

Un réel intérêt, cependant, est que les biologistes systémiques de Chalmers ont, avec leurs outils de modélisation, largement été en mesure d’expliquer pourquoi les deux groupes de patients ont réagi comme ils l’ont fait au régime.

“Parmi d’autres choses, nous avons été en mesure de démontrer que les intestins des personnes à faible diversité du microbiote intestinal produisent moins d’acides aminés quand ils suivent ce régime. Ceci est une explication pour l’amélioration de la chimie du sang.

À court terme, Jens Nielsen estime que cette recherche permettra aux médecins d’identifier plus facilement les patients en surpoids qui sont à risque plus élevé de maladies cardiométaboliques et qui pourraient vraiment réaliser d’importants progrès en matière de santé en modifiant leur régime alimentaire et perdre du poids. Assez rapidement, il devrait être possible de concevoir des recommandations diététiques qui prennent en compte le microbiote intestinal propre à chaque patients. Karine Clément a déjà réfléchit à cette perspective et de nouvelles expériences cliniques sont actuellement élaborées.

“Surle long terme, nous pourrions être en mesure d’ajouter des bactéries intestinales pour les patients dont le métabolisme ne fonctionne pas correctement,” explique t-elle.

Ce que l’on appelle les probiotiques sont déjà utilisés – dans certains yaourts, par exemple – mais la tâche de ces bactéries est principalement de stabiliser les intestins et de créer un environnement favorable.

“La prochaine génération de probiotiques concernera plus l’ajout de bactéries qui intègrent directement avec le microbiote intestinal existant et d’induire un changement durable de la composition», explique Jens Nielsen.

Une société, Metabogen, a été fondée sur la base de cette collaboration entre les chercheurs de Chalmers et l’université de Göteborg et visera à développer ces types de médicaments.

L’algorithme de calcul a permis pour le calcul de la teneur en micronutriments dans différents aliments, et, par les présentes, il est possible de calculer comment les impacts de régime le métabolisme dans le microbiote intestinal humain. Dans l’étude, on a constaté que les sujets avec un nombre de gènes faibles (LGC), ayant un microbiote intestinal comprimé, réagissent mieux à l’intervention diététique que les sujets avec un nombre élevé de gènes (HGC), en raison de différences dans le métabolisme du microbiote intestinal dans la deux groupes. Copyright: Jens Nielsen.

Quelques données sur le microbiote intestinal

Il y a entre un et deux kilogrammes de micro-organismes dans le tube digestif humain, dont le nombre est supérieur à dix fois les cellules dans le corps. Le microbiote intestinale consiste normalement comprise entre 300 et 1000 différentes espèces bactériennes. Cependant, environ 40 espèces de bactéries constituent 99 pour cent du contenu. La variation entre les gens en termes de composition du microbiote interstinal est soupçonné d’avoir plusieurs explications: facteurs génétiques, le transfert de la mère à la naissance, l’alimentation et des médicaments à long terme. Le microbiote intestinal d’un individu est relativement stable. Le traitement antibiotique a un fort impact sur le corps, mais l’intervention est généralement temporaire. L’utilisation répétée d’antibiotiques, cependant, est censé conduire à des changements permanents.

Quelques données sur l’étude

Il y avait 45 personnes en surpoids à l’étude qui ont été divisés en deux groupes selon que leur microbiote intestinal était diversifiée ou à faible diversifiée. Ils ont été soumis à un régime faible en calories pendant six semaines. Le contenu de substances qui sont des marqueurs de la maladie et la mauvaise santé connus ont ensuite été mesurée dans le sang et les excréments des individus. Le résultat a été que le groupe à faible diversifiée, ce qui avait déjà une situation sanitaire inférieure dès le départ, obtenu des valeurs grandement améliorée. Les individus dans le groupe possédant une bonne diversité du microbiote intestinal ne sont pas affectés de la même manière. Les chercheurs Chalmers a sélectionné cinq des bactéries intestinales les plus communes, et par la modélisation mathématique leur métabolisme et leur interaction avec l’autre, ont été en mesure d’expliquer les résultats de l’étude.

Financement

Ce travail de collaboration a été financée européenne FP7-UE programme européen Metacardis (HEALTHF4-2012-305312, coordonné par l’Inserm) et le travail clinique par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR MicroObese) et la Fondation Cœur et Artères. Les chercheurs remercier les bénévoles et les patients pour leur précieuse contribution.

Référence

Quantifying Diet-Induced Metabolic Changes of the Human Gut Microbiome
Cell Metabolism, Volume 22, Issue 2, p320–331, 4 August 2015
Saeed Shoaie, Pouyan Ghaffari, Petia Kovatcheva-Datchary, Adil Mardinoglu, Partho Sen, Estelle Pujos-Guillot, Tomas de Wouters, Catherine Juste, Salwa Rizkalla, Julien Chilloux, Lesley Hoyles, Jeremy K. Nicholson, MICRO-Obes Consortium, Joel Dore, Marc E. Dumas, Karine Clément, Fredrik Bäckhed, Jens Nielsen
doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.07.001

Contact

Recherche

Jens Nielsen
Professor of Systems Biology
Chalmers University of Technology
+46 702-436 618
nielsenj@chalmers.se

Prof. Karine Clément, MD, PhD
Institute of Cardiometabolism And Nutrition ICAN (AP-HP/Inserm/UPMC)
Hôpital La Pitié-Salpêtrière
+33 142 177 928
k.clement@ican-institute.org

Média

Sylvain Gilat, PhD
Institute of Cardiometabolism And Nutrition ICAN (AP-HP/Inserm/UPMC)
+33 183 798 900
s.gilat@ican-institute.org

Couverture média

– “A tailored microbiome could be the future for successful diets”, on Tech Guru Daily
– “The bacteria in your belly can determine what diet will work best for you”
, on Business Insider
– “Your Stomach Bacteria Determines Which Diet Is Best for Weight Reduction”, in Science Newsline Medicine, Medical XPress, EurekaAlert, BrightSurf.com, etc.
– “Research Explains How Gut Bacteria Determine The Best Diet for Weight Reduction”, in SciCast
– “Your diet, tailor-made according to your gut bacteria”, in CTV News
– “Human Gut Microbiome Composition Determines Obese Patients Risk to Develop Cardiovascular Diseases”,
in Cardiovascular Disease News
– “Obésité : les premiers pas de la nutrition personnalisée”
, in Pourquoi Docteur ?
– “Diététique : un microbiote sous analyses scientifiques poussées…”,
in Calculer Son IMC
– “Le microbiote pourra définir un régime sur mesure”, in Le Quotidien du médecin
– “Dina magbakterier avgör vilken diet som ger viktminskning”,
in Forskning.se
– “La dieta migliore? Si potrebbe scegliere anche in base ai batteri nello stomaco”
, in Quotidiano Sanita

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