De petits acteurs microbiens ayant un impact important sur l’obésité
Bien que l’on sache que les stratégies basées sur les microbiotes pourraient être exploitées pour lutter contre une mauvaise santé métabolique et l’obésité, on ne comprend toujours pas très bien comment les microbiotes intestinaux interagissent avec leur hôte. La révélation la plus intéressante récemment est que l’axe «microbiote intestinal‑cerveau» implique un réseau de connexions permettant une communication bidirectionnelle entre les bactéries intestinales et le cerveau. Il semble que les terminaisons nerveuses afférentes vagales de la paroi intestinale détectent les signaux hormonaux et/ou mécaniques liés aux nutriments.
Les acteurs bactériens dans l’arène du métabolisme énergétique
Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska‑Curie, le projet miVaO a étudié le rôle du microbiote intestinal dans la régulation de la transmission sensorielle des nutriments entre les nerfs vagaux du tractus gastro‑intestinal et le cerveau. L’étape suivante consistait à identifier les bactéries clés responsables de l’équilibre énergétique. «L’objectif ultime est de contribuer au développement d’interventions plus efficaces pour lutter contre l’obésité», explique Yolanda Sanz, professeure au Conseil national de la recherche en Espagne et coordinatrice du projet. Les chercheurs de miVaO sont parvenus à identifier un acteur microbien clé, Holdemanella biformis. Chez un modèle murin souffrant d’obésité induite par le régime alimentaire, cette bactérie a amélioré le fonctionnement du système glucagon‑like peptide 1 (GLP‑1) et a induit des effets antidiabétiques, améliorant la tolérance au glucose.
Des neurones sensoriels impactant l’obésité
Les chercheurs ont généré un modèle murin dépourvu des neurones exprimant NaV1.8. L’intention était de montrer que H. biformis induit ses effets glucorégulateurs par le biais des afférences vagales. Comme l’explique Marina Romaní‑Pérez, chercheuse principale du projet, «l’absence de neurones exprimant NaV1.8 a toutefois interféré avec le développement normal de l’obésité induite par le régime alimentaire chez les souris, de sorte que nous n’avons pas pu utiliser ce modèle pour son objectif initial». Au lieu de cela, ils ont mieux caractérisé l’impact de l’ablation de NaV1.8 sur le contrôle de l’homéostasie énergétique par des signaux microbiens, endocriniens et immunitaires. L’absence de neurones NaV1.8 a amélioré certains paramètres métaboliques dans le cadre d’un régime hypocalorique, avec des effets dépendants du genre. «Alors que les femelles présentaient une meilleure tolérance au glucose par voie orale, les mâles affichaient une résistance partielle à la prise de poids», note Marina Romaní-Pérez. Globalement, pour le contrôle de la prise alimentaire, de la tolérance au glucose, du stockage des lipides et de la réponse immunitaire intestinale, l’équipe a découvert que les neurones sensoriels exprimant les canaux NaV1.8 sont nécessaires. De plus, deux types de lymphocytes T, les lymphocytes T régulateurs (Treg) et les lymphocytes T auxiliaires 17 (Th17), sont impliqués dans cet équilibre fragile. Sur la base de ces éléments, les chercheurs émettent l’hypothèse selon laquelle le microbiote intestinal, tout au long de ses interactions avec l’alimentation, provoque des oscillations diurnes ou biquotidiennes de signaux liés aux nutriments et à l’immunité, rapidement transmis au cerveau par les neurones exprimant NaV1.8. Il est important de noter que ces signaux agissent comme un frein à l’appétit et finissent par interrompre la prise alimentaire et moduler la réponse immunitaire intestinale en fonction de l’état nutritionnel de l’individu.
Les recherches futures mettront en lumière la thérapie microbienne personnalisée
L’équipe poursuit ses travaux sur cette facette du contrôle de la prise alimentaire. Les échantillons fécaux font encore l’objet d’analyses par séquençage de l’amplicon du gène de l’ARN ribosomique 16S et par des approches métabolomiques afin d’identifier les mécanismes microbiens dépendant du genre derrière le contrôle afférent vagal de l’homéostasie du glucose et de l’absorption et du métabolisme intestinaux des lipides. Yolanda Sanz est impatiente de donner suite aux pistes ouvertes par les recherches de miVaO. Elle conclut: «Nous aimerions poursuivre nos recherches sur la relation dynamique entre le microbiote intestinal et l’hôte. Nous pourrions alors concevoir des interventions personnalisées basées sur le microbiome afin d’améliorer la communication entre l’intestin et le cerveau pour un meilleur ajustement de l’homéostasie énergétique au moment des repas.»
Mots‑clés
miVaO, obésité, microbiote intestinal, NaV1.8, nerf vagal
