Les maladies métaboliques peuvent être provoquées par le microbiome intestinal et la perte d’hormones ovariennes


Le microbiome intestinal interagit avec la perte d’hormones sexuelles féminines pour exacerber les maladies métaboliques, notamment la prise de poids, la graisse dans le foie et l’expression de gènes liés à l’inflammation, ont découvert des chercheurs dans une nouvelle étude sur les rongeurs.

Les résultats, publiés dans la revue Microbes intestinaux, pourrait expliquer pourquoi les femmes courent un risque significativement plus élevé de maladies métaboliques telles que l’obésité et le diabète de type 2 après la ménopause, lorsque la production ovarienne d’hormones sexuelles féminines diminue.

“Collectivement, les résultats démontrent que l'élimination des ovaires et des hormones féminines a entraîné une augmentation de la perméabilité et une inflammation de l'intestin et des organes métaboliques, et que le régime riche en graisses a exacerbé ces conditions”, a déclaré Kelly S. Swanson, directrice de la Division de Sciences de la nutrition et professeur Kraft Heinz Endowed en nutrition humaine à l'Université de l'Illinois Urbana-Champaign, qui est l'auteur correspondant de l'article. “Les résultats ont indiqué que le microbiome intestinal réagit aux changements dans les hormones féminines et aggrave le dysfonctionnement métabolique.”

“C'est la première fois qu'il est démontré que la réponse du microbiome à la perte de production d'hormones ovariennes peut augmenter le dysfonctionnement métabolique”, a déclaré le premier auteur Tzu-Wen L. Cross, professeur de sciences de la nutrition et directeur du Gnotobiotic Animal Facility. à l'Université Purdue. Cross était doctorante à l’Université d’I. lorsqu’elle a commencé ses recherches.

“Le microbiome intestinal est sensible aux changements hormonaux sexuels et peut avoir un impact supplémentaire sur le risque de développement de maladies.”

Cross a déclaré que les premières recherches sur le microbiome, qui ont débuté vers 2005, ont examiné la manière dont le microbiome contribue au développement de l'obésité, mais que la plupart de ces études se sont concentrées sur les hommes.

“Le dysfonctionnement métabolique provoqué par la perte de la fonction ovarienne chez les femmes ménopausées – et dans quelle mesure le microbiome intestinal y contribue – n'a pas été étudié. L'étiologie est clairement très complexe, mais ces facteurs liés au microbiome intestinal sont certainement composants qui, selon nous, jouent un rôle”, a-t-elle déclaré.

Les scientifiques ont créé une obésité induite par l'alimentation chez des souris femelles et simulé la perte d'hormones sexuelles féminines en retirant les ovaires chez la moitié de la population afin d'examiner les changements métaboliques et inflammatoires, y compris ceux liés aux enzymes de l'intestin. Les régimes alimentaires des deux groupes de souris étaient identiques, à l'exception de la proportion de graisses, qui représentait respectivement 60 % ou 10 % des calories pour celles des groupes riches en graisses et faibles en graisses.

Dans la deuxième partie de l'étude, des échantillons fécaux ont été prélevés sur des souris avec ou sans ovaires et implantés chez des souris sans germes pour étudier l'impact sur la prise de poids et l'activité métabolique et inflammatoire dans l'intestin, le foie et les tissus adipeux.

“Les souris qui ont reçu le microbiome intestinal de souris ovariectomisées ont pris plus de poids et de masse grasse, et ont eu une plus grande expression de gènes dans le foie associés à l'inflammation, à l'obésité, au diabète de type 2, à la stéatose hépatique et à l'athérosclérose, par rapport à celles du groupe. groupe témoin”, a déclaré Swanson.

En évaluant la gravité des concentrations de tissus adipeux et de triglycérides dans le foie, les scientifiques ont constaté que les niveaux de triglycérides étaient significativement plus élevés et que les dépôts graisseux dans le foie et l'aine étaient plus importants chez les souris ayant suivi un régime riche en graisses, par rapport à tous les autres groupes de traitement. , selon l'étude.

Les personnes suivant un régime riche en graisses et celles sans ovaires avaient des cellules graisseuses beaucoup plus grosses, associées à la mort cellulaire et à l'infiltration de macrophages – un type de globules blancs qui détruit les cellules mortes et les micro-organismes et sécrète des protéines pro-inflammatoires. Outre une expression élevée des gènes associés à l’inflammation et aux marqueurs macrophages, ces souris présentaient une expression plus faible des gènes impliqués dans le métabolisme du glucose et des lipides.

Chez les souris donneuses sans ovaires qui suivaient un régime pauvre en graisses, les scientifiques ont découvert des niveaux accrus de bêta-glucuronidase, une enzyme produite par le côlon et certaines bactéries intestinales qui décomposent et recyclent les métabolites stéroïdiens tels que les œstrogènes et diverses toxines, notamment cancérigènes. .

Les scientifiques ont également examiné l'expression de gènes codant pour des protéines à jonction serrée, qui affectent la perméabilité des membranes cellulaires. Ils ont constaté que les souris sans ovaires et celles nourries avec un régime riche en graisses présentaient des niveaux plus faibles de ces protéines dans le foie et le côlon, ce qui suggérait que leurs barrières intestinales étaient plus perméables, compromises soit par leur régime alimentaire, soit par l'absence d'hormones féminines.

Dans le foie des souris receveuses ayant reçu des greffes de donneuses sans ovaires, les scientifiques ont découvert des niveaux d'expression élevés du gène de l'arginase-1, qui joue un rôle essentiel dans l'élimination des déchets azotés. Des niveaux élevés de cette protéine ont été associés à des problèmes cardiovasculaires tels que l'hypertension et l'athérosclérose, selon l'étude.

L'article a été co-écrit par Erik R. Nelson, professeur de physiologie moléculaire et intégrative ; le professeur de sciences animales Brett R. Loman ; et Matthew A. Wallig, professeur émérite de pathobiologie, tous à l'Université d'I.

Les co-auteurs supplémentaires étaient Aadra P. Bhatt, professeur à la Division de gastroentérologie et d'hépatologie ; et Matthew R. Redinbo, professeur de biochimie et de biophysique, tous deux à l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.

Les co-auteurs comprenaient également le professeur de bactériologie Federico E. Rey et le scientifique principal Eugenio I. Vivas, tous deux à l'Université du Wisconsin-Madison ; et Jan S. Suchodolski, directeur associé de recherche et responsable des sciences du microbiome en médecine vétérinaire et en sciences biomédicales à la Texas A&M University.

Les co-auteurs supplémentaires étaient Abigayle MR Simpson, alors assistante de recherche à l'Université Purdue, puis Ching-Yen Lin, étudiante diplômée, et Natasha M. Hottmann, alors étudiante de premier cycle, toutes deux à l'Université d'I.

La recherche a été soutenue par les National Institutes of Health et le National Heart, Lung and Blood Institute.

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