LE MICROBIOME INTESTINAL PEUT-IL REVELER LES SECRETS DU VIEILLISSEMENT?

Une nouvelle étude a montré comment le microbiote intestinal de souris plus âgées peut favoriser la croissance neuronale chez les jeunes souris, conduisant à des développements prometteurs dans les futurs traitements.

scientifique regardant une boîte de Pétri
Les scientifiques suggèrent que les bactéries intestinales peuvent conduire au processus de vieillissement neurologique.

Le groupe de recherche, basé à l'Université technologique de Nanyang (NTU) à Singapour, a transféré le microbiote intestinal de souris plus âgées dans l'intestin de souris plus jeunes avec une faune intestinale moins développée.

Cela a entraîné une neurogenèse accrue (croissance des neurones) dans le cerveau et une altération du vieillissement, ce qui suggère que la relation symbiotique entre les bactéries et leur hôte peut avoir des avantages importants pour la santé.

Les 20 dernières années ont vu une augmentation significative de la quantité de recherches sur la relation entre l'hôte et les bactéries qui vivent dans ou sur lui. Les résultats de ces études ont établi un rôle important pour cette relation dans la nutrition , le métabolisme et le comportement.

La communauté médicale espère que ces derniers résultats pourraient conduire au développement de traitements à base alimentaire pour aider à ralentir le processus de vieillissement.

Dans cette étude, l'équipe de recherche a tenté de découvrir les caractéristiques fonctionnelles du microbiote intestinal d'un hôte vieillissant. Les chercheurs ont transplanté le microbiote intestinal de souris anciennes ou jeunes dans de jeunes souris sans germes.

Les résultats apparaissent dans la revue Science Translational Medicine .

Qu'est-ce que la recherche implique?

Le microbiome intestinal change au fur et à mesure que l'hôte vieillit, et pour étudier comment il évolue, l'équipe de recherche a transplanté le microbiome intestinal de souris âgées de 24 mois dans de jeunes souris sans germe âgées de 6 semaines.

Le professeur Sven Pettersson de la NTU Lee Kong Chian School of Medicine a dirigé l'équipe.

Après 8 semaines, le professeur Pettersson et ses collègues ont observé une augmentation de la croissance intestinale et une augmentation de la neurogenèse dans le cerveau des souris.

Pour contrôler l'expérience, l'équipe a transféré le microbiome intestinal de jeunes souris dans des souris sans germe du même âge. Les chercheurs n'ont pas observé les mêmes effets que ceux observés chez les souris ayant reçu le microbiome intestinal de souris plus âgées.

L'équipe a également effectué une analyse moléculaire sur les rongeurs et a constaté qu'ils avaient augmenté les niveaux de butyrate. Le butyrate est un acide gras à chaîne courte que les microbes intestinaux produisent.

Le butyrate est bénéfique pour la santé et peut protéger contre des maladies telles que les maladies inflammatoires de l'intestin, le cancer colorectal , l' obésité et le diabète .

L'enrichissement de certains microbes intestinaux et l'augmentation de la fermentation bactérienne des fibres alimentaires dans le côlon ont conduit à ces niveaux accrus de butyrate. À son tour, l'augmentation des niveaux de butyrate a stimulé la production de l'hormone pro-longévité FGF21.

Le FGF21 est un facteur de croissance des fibroblastes qui joue un rôle important dans la régulation du métabolisme. Des niveaux accrus de FGF21 étaient également associés à une augmentation de l'activité AMPK et SIRT-1 et à une signalisation mTOR réduite.

Ceci est important car l'augmentation de l'AMPK conduit à une absorption accrue d'acides gras à chaîne courte pendant le métabolisme cellulaire. SIRT-1 régule également l'homéostasie et peut protéger contre une variété de troubles humains.

Une mTOR réduite peut protéger contre les cancers humains et diverses maladies inflammatoires.

Les chercheurs ont ensuite exploré l'effet des greffes de microbiome intestinal sur le tube digestif des souris.

Le vieillissement normal du tissu intestinal réduit la viabilité des cellules intestinales. Cela a des associations avec une production de mucus réduite, ce qui peut entraîner une augmentation des dommages cellulaires et la mort.

Les chercheurs ont découvert que la transplantation du microbiome de souris plus âgées à des souris plus jeunes a entraîné une augmentation de la longueur et de la largeur des villosités, qui sont de petites structures qui composent la paroi de l'intestin.

Les souris qui avaient reçu le microbiome des souris plus âgées avaient également un côlon plus long et un intestin grêle plus long que le groupe témoin qui avait reçu le microbiome d'autres jeunes souris.

Les chercheurs ont également administré du butyrate aux jeunes souris exemptes de germes et ont observé qu'il entraînait des augmentations similaires de la neurogenèse et de la croissance intestinale.

Comment ces résultats ont-ils été reçus?

Des scientifiques du monde entier ont réagi à ces résultats. Le Dr Dario Riccardo Valenzano, chef de groupe à l'Institut Max Planck pour la biologie du vieillissement en Allemagne, a déclaré: "Ces résultats sont passionnants et soulèvent plusieurs nouvelles questions ouvertes pour la biologie du vieillissement et la recherche sur le microbiome."

Certaines de ces questions, explique le Dr Valenzano, comprennent «s'il y a une acquisition active de microbes producteurs de butyrate pendant la vie des souris et si le vieillissement extrême entraîne une perte de cette communauté microbienne fondamentale, qui peut éventuellement être responsable de la dysbiose et de l'âge - dysfonctionnements liés. "

En outre, le professeur Brian Kennedy, directeur du Center for Healthy Aging de l'Université nationale de Singapour, a déclaré: "Il est fascinant que le microbiome d'un animal âgé puisse promouvoir des phénotypes juvéniles chez un jeune receveur."

"Cela suggère que le microbiote avec le vieillissement a été modifié pour compenser les déficits accumulés de l'hôte et conduit à la question de savoir si le microbiome d'un jeune animal aurait des effets plus ou moins importants sur un jeune hôte."

« Les résultats font progresser notre compréhension de la relation entre le microbiome et son hôte pendant le vieillissement et ouvrent la voie au développement d'interventions liées au microbiome pour promouvoir une longévité saine.»

Prof. Brian Kennedy

Implications pour les futurs traitements

Ces résultats sont très prometteurs pour une progression future dans le traitement des maladies associées au vieillissement, telles que les troubles neurogénératifs.

Ils suggèrent que la composition du microbiote intestinal et sa dynamique sont sensibles à l'âge et que la réponse aux signaux microbiens au début de la vie diffère considérablement de celle à la fin de la vie.

Les résultats impliquent que le microbiote intestinal des hôtes plus âgés atteints d'homéostasie métabolique peut favoriser la santé de l'hôte. En revanche, chez les adultes atteints de diabète de type 2 , le microbiome intestinal peut induire des voies inflammatoires.

Les limites de cette étude comprennent le fait que les microbiomes peuvent changer au cours de l'étude, même dans le cadre d'expériences contrôlées, telles que celles présentées ici.

Il est également possible que d'autres métabolites microbiens et voies cellulaires aient un rôle à jouer, mais les chercheurs ne les ont pas étudiés dans cette étude.