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Les microorganismes intestinaux gardent l’obésité « en mémoire » et favorisent le regain de poids

by Juanita Bawagan déc. 8 / 16

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On peut perdre et gagner du poids, mais le microbiome intestinal a la mémoire longue.

Un article récent publié dans Nature révèle que l’intestin garde l’obésité « en mémoire » en raison de changements durables dans la composition des microorganismes qui colonisent l’intestin. Même après une perte pondérale, ce microbiome modifié augmente la probabilité du retour de l’obésité, selon une étude pilotée par Eran Elinav, Boursier principal de l’ICRA (Institut Weizmann des sciences).

Des chercheurs ont soumis des souris obèses à un régime jusqu’à l’atteinte d’un poids maigre, et tous les systèmes organiques (comme l’activité physique et la consommation de nourriture) – sont revenus à la normale, à une exception notable près.

« Le seul élément dont la modification s’est maintenue est le microbiome intestinal. Il se “rappelle” que ces souris étaient jadis obèses », explique Elinav, présent à la réunion du programme Microbiome humain de l’ICRA, à Portland (Oregon).

Même s’il a été démontré que le régime alimentaire peut changer le microbiome intestinal en quelques jours, les recherches d’Elinav indiquent que le microbiome « obèse » modifié peut perdurer jusqu’à six mois. Qui plus est, cette mémoire microbienne active un gain de poids exagéré quand les souris reprennent un régime alimentaire riche en lipides.

L’étude a été menée par Christoph Thaiss, doctorant au sein du laboratoire d’Elinav dans le département d’immunologie, et a fait appel à tout un éventail de chercheurs, comme des mathématiciens et des spécialistes de la digestion, y compris l’équipe d’Elinav dirigée par le professeur Eran Segal, également de l’Institut Weizmann. De concert, ils ont mis au point des méthodes singulières pour prédire et maîtriser la fonction du gain pondéral.

Selon Elinav, l’apprentissage automatique a été une bénédiction pour la recherche sur le microbiome. Les algorithmes permettent aux chercheurs d’analyser des centaines d’espèces bactériennes intestinales différentes de façons qui étaient auparavant impossibles. Dans cette étude, les algorithmes ont réussi à prédire le regain de poids de 25 souris anciennement obèses et de 25 souris témoins en se fondant uniquement sur la composition de leur microbiome et sur leurs antécédents d’obésité.

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Les algorithmes ont réussi à prédire le regain de poids de 25 souris anciennement obèses et de 25 souris témoins en se fondant uniquement sur la composition de leur microbiome et sur leurs antécédents d’obésité.

Pour cerner le facteur déclencheur précis de la prise de poids, l’équipe d’Elinav a circonscrit son champ d’études grâce à des outils génomiques et métaboliques. Les chercheurs ont repéré 773 gènes bactériens qui étaient modifiés par un régime riche en lipides. Parmi ceux-là, 189 contribuaient au phénomène, mais aucun gène seul n’était en cause. Il semble plutôt que le microbiome maîtrise la concentration de deux molécules qui déterminent le gain de poids. Ces molécules, connues sous le nom de flavonoïdes, maîtrisent le métabolisme et la dépense énergétique des souris. Au fil des changements qui subit le microbiome, la concentration de ces flavonoïdes baisse et les souris augmentent leur masse graisseuse et ne peuvent pas l’éliminer aussi rapidement.

Ces modèles animaux permettent de mettre en contexte des années de recherche sur l’obésité humaine. Selon l’étude, plus de 44 pour cent de la population mondiale est obèse et 300 millions d’adultes souffrent d’obésité morbide. Nombre de ces personnes essaieront de se mettre au régime, mais même quand elles réussissent à perdre du poids, 80 pour cent d’entre elles reprendront le poids perdu ou plus dans les mois qui suivent.

Le laboratoire d’Elinav n’a pas mis au point un comprimé miracle contre l’obésité, mais a trouvé plusieurs façons de la traiter chez la souris grâce à ces nouvelles connaissances.

Le premier traitement mis à l’essai était un transfert de microbiome fécal. Quand les chercheurs ont remplacé le microbiome intestinal persistant de souris qui avaient réussi à perdre du poids par celui de souris n’ayant jamais subi de régime et n’ayant jamais été obèses, le regain de poids se faisait à un rythme normal.

La deuxième option, éventuellement plus appropriée pour l’humain, est d’ajouter à l’eau potable les flavonoïdes manquants. Des souris ayant subi un régime et à qui on a donné quotidiennement une boisson contenant des flavonoïdes n’ont pas pris de poids de façon aussi spectaculaire et leur concentration de flavonoïdes est revenue à la normale, malgré un microbiome modifié. Ce traitement introduirait des substances qu’influence le microbiome, plutôt que le microbiome lui-même.

La mémoire du microbiome et son incidence peuvent sembler indésirables pour certains, mais l’étude suggère qu’il s’agit là d’un « tampon » important. Elinav croit que les microorganismes ont évolué de concert avec les humains pour conserver l’énergie et éviter des variations de poids exagérées. « Pendant des millions d’années, les gens craignaient de manquer de nourriture et nos systèmes étaient conçus pour conserver l’énergie jusqu’à ce que des aliments soient de nouveau disponibles. Toutefois, dans les cent dernières années, nous avons été exposés à des conditions environnementales diamétralement opposées », explique-t-il.

« Les systèmes énergétiques tampons qui nous ont aidés à survivre pourraient maintenant se retourner contre nous. »

L’article « Persistent microbiome alterations modulate the rate of post-dieting weight regain » a été publié dans la revue Nature le 24 novembre.