Les régimes riches en graisses modifient les bactéries intestinales et augmentent le risque de cancer colorectal chez les souris
Les scientifiques de Salk ont identifié des microbes et des acides biliaires spécifiques qui deviennent plus fréquents dans les intestins des souris nourries avec des régimes riches en graisses.
La prévalence du cancer colorectal chez les personnes de moins de 50 ans a augmenté au cours des dernières décennies. L'une des raisons présumées est l'augmentation du taux d'obésité et des régimes alimentaires riches en graisses. Des chercheurs du Salk Institute et de l'UC San Diego ont découvert comment les régimes riches en graisses peuvent modifier les bactéries intestinales et les molécules digestives appelées acides biliaires qui sont modifiées par ces bactéries, prédisposant ainsi les souris au cancer colorectal.
De gauche à droite : Ronald Evans, Ruth Yu, Annette Atkins et Michael Downes.
Salk Institute
Dans l'étude, l'équipe a trouvé des niveaux accrus de bactéries intestinales spécifiques chez les souris nourries avec des régimes riches en graisses. Ces bactéries intestinales, ont-ils montré, modifient la composition du pool d'acides biliaires d'une manière qui provoque une inflammation et affecte la vitesse de reconstitution des cellules souches intestinales. Les acides biliaires sont des molécules produites par le foie et utilisées par l'intestin pour faciliter la digestion des aliments et l'absorption du cholestérol, des graisses et des nutriments.
"L'équilibre des microbes dans l'intestin est déterminé par le régime alimentaire et nous découvrons comment les altérations de la population microbienne intestinale (le microbiome intestinal) peuvent créer des problèmes qui conduisent au cancer", explique le professeur Ronald Evans, coauteur principal de l'étude et directeur du laboratoire d'expression génétique de Salk. "Cela ouvre la voie à des interventions qui réduisent le risque de cancer".
En 2019, Evans et ses collègues ont montré chez la souris comment les régimes riches en graisses augmentaient les niveaux globaux d'acides biliaires. Ils ont constaté que ce changement dans les acides biliaires entraînait l'arrêt d'une protéine clé dans l'intestin - le récepteur Farnesoid X (FXR) - et augmentait la prévalence du cancer.
Cependant, il manquait encore des chaînons dans l'histoire, notamment la façon dont le microbiome intestinal et les acides biliaires sont modifiés par les régimes riches en graisses.
Dans cette nouvelle étude, le groupe d'Evans s'est associé aux laboratoires de Rob Knight et Pieter Dorrestein de l'Université de Californie à San Diego pour examiner les microbiomes et les métabolomes (collections de petites molécules d'origine alimentaire et microbienne) dans les voies digestives d'animaux soumis à des régimes riches en graisses. Ils ont étudié des souris présentant une mutation génétique qui les rend plus vulnérables aux tumeurs colorectales.
Les scientifiques ont découvert que, bien que les souris nourries avec des régimes riches en graisses aient davantage d'acides biliaires dans leurs intestins, il s'agissait d'une collection moins diversifiée, avec une prévalence plus élevée de certains acides biliaires qui avaient été modifiés par les bactéries intestinales. Ils ont également montré que ces acides biliaires modifiés affectaient la prolifération des cellules souches dans les intestins. Lorsque ces cellules ne se renouvellent pas fréquemment, elles peuvent accumuler des mutations - une étape clé pour favoriser la croissance des cancers, qui se développent souvent à partir de ces cellules souches.
"Nous commençons à peine à comprendre ces acides biliaires conjugués à des bactéries et leur rôle dans la santé et la maladie", explique Michael Downes, coauteur de l'étude et chercheur à Salk.
Les microbiomes des souris soumises à un régime riche en graisses présentaient également des différences frappantes : les collections de bactéries intestinales dans le tube digestif de ces souris étaient moins diversifiées et contenaient des bactéries différentes de celles des microbiomes des souris ne suivant pas un régime riche en graisses. Deux de ces bactéries - Ileibacteriumvalens et Ruminococcus gnavus - étaientcapables de produire ces acides biliaires modifiés.
Les scientifiques ont été surpris de découvrir qu'un régime riche en graisses avait un impact plus important sur le microbiome et les acides biliaires modifiés qu'une mutation génétique augmentant la susceptibilité au cancer chez les animaux.
"Nous avons mis le doigt sur la manière dont un régime riche en graisses influence le microbiome intestinal et remodèle le pool d'acides biliaires, poussant l'intestin dans un état d'inflammation associé à la maladie", explique le coauteur Ting Fu, ancien postdoctorant dans le laboratoire d'Evans.
Les chercheurs pensent que les régimes riches en graisses modifient la composition du microbiome, encourageant la croissance de bactéries comme I. valens et R. gnavus. À leur tour, ces bactéries augmentent les niveaux d'acides biliaires modifiés. Dans un cercle vicieux, ces acides biliaires créent un environnement plus inflammatoire qui peut encore modifier la composition des bactéries intestinales.
"Nous avons analysé les raisons pour lesquelles les régimes riches en graisses ne sont pas bons pour la santé et identifié des souches spécifiques de microbes qui s'enflamment avec les régimes riches en graisses", explique Evans, titulaire de la chaire March of Dimes en biologie moléculaire et développementale. "En connaissant la nature du problème, nous avons une bien meilleure idée de la manière de le prévenir et de l'inverser.
À l'avenir, l'équipe étudiera la rapidité avec laquelle le microbiome et les acides biliaires se modifient après qu'un animal a commencé à suivre un régime riche en graisses. Elle prévoit également d'étudier les moyens d'inverser les effets d'un régime riche en graisses sur le cancer en ciblant la protéine FXR, dont elle a découvert précédemment qu'elle était associée aux modifications des acides biliaires.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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