Une étude relie les modifications du microbiome intestinal à un risque accru de diabète de type 2

L’enquête la plus vaste et la plus complète sur les plans ethnique et géographique à ce jour sur le microbiome intestinal des personnes atteintes de diabète de type 2 (DT2), de prédiabète et d’état glycémique sain, a révélé que des virus spécifiques et des variantes génétiques au sein des bactéries correspondent à des modifications de la fonction du microbiome intestinal et du DT2. risque.

Les résultats de l’étude, qui représente une collaboration entre le Brigham and Women’s Hospital, le Broad Institute du MIT et de Harvard, et la Harvard TH Chan School of Public Health, sont publiés dans Médecine naturelle.

“Le microbiome est très variable selon les zones géographiques et les groupes raciaux et ethniques. Si vous étudiez uniquement une petite population homogène, vous manquerez probablement quelque chose”, a déclaré l’auteur co-correspondant Daniel (Dong) Wang, MD, ScD, de l’étude. Division Channing de médecine de réseau du Brigham and Women’s Hospital, Broad et Harvard Chan School. “Notre étude est de loin l’étude la plus vaste et la plus diversifiée de son genre.”

“La relation du microbiome intestinal avec des maladies complexes, chroniques et hétérogènes comme le DT2 est assez subtile”, a déclaré l’auteur co-correspondant Curtis Huttenhower, Ph.D. 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 vastes et diverses sont également nécessaires – et de plus en plus réalisables – pour des études détaillées sur la variation du microbiome.”

Le DT2 touche environ 537 millions de personnes dans le monde. Dans le DT2, l’organisme perd progressivement sa capacité à réguler efficacement la glycémie. Les recherches menées au cours de la dernière décennie ont établi un lien entre les modifications du microbiome intestinal (l’ensemble des bactéries, champignons et virus qui habitent nos intestins) et le développement du DT2. Cependant, les études antérieures sur le microbiome intestinal et son rôle dans le DT2 étaient trop limitées et variées dans leur conception pour tirer des conclusions significatives.

Cet article a analysé les données du nouveau Consortium sur le microbiome et les maladies cardiométaboliques (MicroCardio). L’enquête comprenait des données nouvellement générées et celles initialement capturées au cours 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 DT2, de prédiabète ou d’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, Ph.D., de la division Channing de médecine de réseau du Brigham and Women’s Hospital et Broad, ainsi que Fenglei Wang, Ph.D., de la Harvard Chan School et Broad.

“Dans le cadre de cette vaste étude, nous avons 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 question est : « 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 nos populations étudiées. Beaucoup de ces espèces n’ont 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 fabriquer un acide aminé spécifique. L’équipe a découvert que certaines souches avaient des fonctions qui pourraient être liées à un risque varié de DT2.

Une différence fonctionnelle majeure qu’ils ont constatée était qu’une souche de Prevotella copri – un microbe commun dans l’intestin qui a la capacité de produire de grandes quantités d’acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) – était plus fréquemment observée dans les microbiomes intestinaux des patients diabétiques. Des études antérieures ont montré que les personnes présentant des taux sanguins chroniquement élevés de BCAA courent un risque plus élevé d’obésité et de DT2.

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 détectés au sein de certaines souches de bactéries intestinales.

“Nos découvertes concernant les bactériophages étaient très surprenantes”, a déclaré Wang. “Cela pourrait signifier que le virus infecte la bactérie et modifie sa 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 provenant de patients nouvellement diagnostiqués avec un DT2 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 provoquent le diabète de type 2”, a déclaré Wang. “Les changements dans le microbiome peuvent se produire en premier, et le diabète se développera plus tard, et non l’inverse, bien que de futures études prospectives ou interventionnelles soient 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 se prête à une intervention, ce qui signifie que vous pouvez modifier votre microbiome, par exemple avec des changements alimentaires, des probiotiques ou des greffes fécales.”

L’une des limites majeures de l’étude est que, pour l’essentiel, elle a examiné le microbiome des patients à un moment donné. Il n’a pas examiné les changements intervenus dans le microbiome intestinal ou l’état de la maladie au fil du temps. Les futures études qui s’appuient sur ces travaux incluent l’étude de ce lien sur une période prolongée et l’examen des fonctions spécifiques à la souche afin de mieux comprendre comment elles conduisent au DT2.

“Un avantage et un défi 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 de très vastes études de population sont nécessaires pour trouver des modèles cohérents. Mais une fois que nous l’avons fait, les microbiomes individuels ont le potentiel d’être remodelés pour aider à réduire le risque de maladie.”