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La plus grande étude de ce type révèle un lien entre les microbes intestinaux et le diabète de type 2

SciTechDaily

Une étude approfondie menée auprès de diverses populations a établi un lien entre des souches bactériennes et des bactériophages spécifiques du microbiote intestinal et le risque de diabète de type 2, suggérant des pistes d’intervention potentielles. En étudiant une cohorte large et variée, les chercheurs ont identifié de nouvelles espèces microbiennes associées au diabète et ont souligné l’importance des profils de microbiote personnalisés dans la prévention et la gestion des maladies.

Des chercheurs de Brigham, Broad et de la Harvard Chan School ont découvert que certains espèces et les souches de bactéries sont associées à des altérations de la fonction du microbiome intestinal et au risque individuel de développer un diabète de type 2.

L’étude la plus complète et la plus diversifiée à ce jour sur le microbiome intestinal des personnes atteintes de diabète de type 2 (DT2), de prédiabète et de taux de glucose normaux a découvert que certains virus et variantes génétiques bactériennes sont associés à des changements dans la fonctionnalité du microbiome intestinal et au risque de DT2.

Les résultats de l'étude, qui représente une collaboration entre le Brigham and Women's Hospital (un membre fondateur du système de santé Mass General Brigham), le Broad Institute du MIT et de Harvard et la Harvard TH Chan School of Public Health, sont publiés dans Naturelet Moidiciné.

« Le microbiome est très variable selon les zones géographiques et les groupes ethniques et raciaux. Si vous n’étudiez qu’une petite population homogène, vous passerez probablement à côté de quelque chose », a déclaré le co-auteur Daniel (Dong) Wang, MD, ScD, de la Channing Division of Network Medicine du Brigham and Women's Hospital, Broad, et de la Harvard Chan School. « Notre étude est de loin la plus vaste et la plus diversifiée de son genre. »

« La relation entre le microbiome intestinal et les maladies complexes, chroniques et hétérogènes comme le diabète de type 2 est assez subtile », a déclaré Curtis Huttenhower, co-auteur correspondant et titulaire d'un doctorat de la Harvard Chan School et de Broad. « Tout comme les études sur de grandes populations humaines ont été cruciales pour comprendre la variation génétique humaine, des populations larges et diversifiées sont également nécessaires – et de plus en plus réalisables – pour des études détaillées sur la variation du microbiome. »

Impact mondial et détails de l'étude

Le diabète de type 2 touche environ 537 millions de personnes dans le monde. Dans ce cas, le corps perd progressivement sa capacité à réguler efficacement la glycémie. Les recherches menées au cours de la dernière décennie ont établi un lien entre les changements dans le microbiome intestinal (l’ensemble des bactéries, champignons et virus qui peuplent nos intestins) et le développement du diabète de type 2. Cependant, les études antérieures sur le microbiome intestinal et son rôle dans le diabète de type 2 ont été trop limitées et trop variées dans leur conception pour tirer des conclusions significatives.

Cet article a analysé les données du Consortium sur le microbiome et les maladies cardiométaboliques (MicroCardio), récemment créé. L'étude comprenait des données nouvellement générées et celles initialement capturées lors de plusieurs autres expériences, englobant un total de 8 117 métagénomes du microbiome intestinal provenant de participants ethniquement et géographiquement divers. Les personnes incluses dans l'étude souffraient de diabète de type 2, de prédiabète ou n'avaient aucun changement dans leur taux de sucre dans le sang et étaient originaires des États-Unis, d'Israël, de Suède, de Finlande, du Danemark, d'Allemagne, de France et de Chine. Les co-premiers auteurs de l'article sont Zhendong Mei, PhD, de la division Channing de médecine en réseau du Brigham and Women's Hospital et de Broad, ainsi que Fenglei Wang, PhD, de la Harvard Chan School et de Broad.

« Avec cette étude de grande envergure, nous nous sommes posé deux questions. La première est la suivante : « Quels sont les rôles des espèces et des souches qui composent le microbiome intestinal dans le diabète de type 2 ? » L’autre est la suivante : « Que font ces microbes ? », a déclaré Wang. « Lorsque nous avons analysé ces données, nous avons trouvé un ensemble relativement cohérent d’espèces microbiennes liées au diabète de type 2 dans les populations étudiées. Beaucoup de ces espèces n’avaient jamais été signalées auparavant. »

Pour comprendre le rôle de ces microbes dans l'intestin, l'équipe a analysé les capacités fonctionnelles des espèces. Différentes souches d'une espèce microbienne peuvent avoir des fonctions variées, comme la capacité de produire un amino spécifique acideL’équipe a découvert que certaines souches avaient des fonctions qui pourraient être liées à des risques variés de diabète de type 2.

Une différence fonctionnelle majeure qu'ils ont constatée était qu'une souche de Prévotella copri—un microbe commun dans l'intestin qui a la capacité de produire de grandes quantités de chaînes ramifiées acides aminés (BCAA) – était plus fréquemment observée dans le microbiote intestinal des patients diabétiques. Des études antérieures ont montré que les personnes présentant des taux sanguins chroniquement élevés de BCAA présentaient un risque plus élevé d'obésité et de diabète de type 2.

Les chercheurs ont également trouvé des preuves suggérant que les bactériophages (des virus qui infectent les bactéries) pourraient être à l’origine de certains des changements qu’ils ont détectés dans certaines souches de bactéries intestinales.

Les bactériophages et leur rôle surprenant

« Nos découvertes liées aux bactériophages ont été très surprenantes », a déclaré Wang. « Cela pourrait signifier que virus « Le virus infecte les bactéries et modifie leur fonction d’une manière qui augmente ou diminue le risque de diabète de type 2, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre ce lien. »

Dans une autre analyse, l’équipe a étudié un petit sous-ensemble d’échantillons de patients nouvellement diagnostiqués avec un diabète de type 2 pour évaluer les microbiomes qui sont moins susceptibles d’avoir été affectés par l’utilisation de médicaments ou par une glycémie élevée à long terme. Leurs résultats étaient similaires à leurs conclusions plus larges, selon Wang.

« Nous pensons que les changements dans le microbiome intestinal sont à l’origine du diabète de type 2 », a déclaré Wang. « Les changements dans le microbiome peuvent se produire en premier, et le diabète se développer plus tard, et non l’inverse, même si de futures études prospectives ou interventionnelles sont nécessaires pour prouver fermement cette relation. »

« Si ces caractéristiques microbiennes sont causales, nous pouvons trouver un moyen de modifier le microbiome et de réduire le risque de diabète de type 2 », a-t-il ajouté. « Le microbiome est sensible aux interventions, ce qui signifie que vous pouvez le modifier, par exemple, en modifiant votre régime alimentaire, en prenant des probiotiques ou en effectuant des transplantations fécales. »

L'une des principales limites de l'étude est qu'elle a principalement porté sur le microbiome des patients à un moment donné. Elle n'a pas examiné les changements du microbiome intestinal ou de l'état de la maladie au fil du temps. Les études futures qui s'appuieront sur ces travaux étudieront ce lien sur une période prolongée et examineront les fonctions spécifiques à la souche pour mieux comprendre comment elles conduisent au diabète de type 2.

« L’un des avantages et des défis du microbiome humain est qu’il est hautement personnalisé », a déclaré Huttenhower. « Le fait que nous ayons chacun des communautés microbiennes et une génétique microbienne très distinctes signifie que des études de population très vastes sont nécessaires pour trouver des modèles cohérents. Mais une fois que nous y parviendrons, les microbiomes individuels ont le potentiel d’être remodelés pour aider à réduire le risque de maladie. »

Divulgations : Huttenhower est membre du conseil consultatif scientifique de Zoe Nutrition, Empress Therapeutics et Seres Therapeutics. Les autres auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêt.

Financement : Financement fourni par le National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (R00 DK119412) et le Boston Nutrition Obesity Research Center Pilot & Feasibility Program (P30 DK046200 ; R24 DK110499), le National Institute of Nursing Research (R01 NR01999), le National Institute on Aging (R01 AG077489 ; RF1 AG083764) et le National Cancer Institute (R35 CA253185). Fenglei Wang bénéficie du soutien de la bourse postdoctorale de l'American Heart Association (subvention 897161).

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