Chez l'Homme, les cellules intestinales se régénèrent tous les 5 à 7 jours et cette capacité de renouvellement, à partir de cellules souches intestinales, est cruciale pour l'adaptabilité naturelle du système digestif. Cependant, une alimentation à long terme riche en sucre et en graisses perturbe ce renouvellement et peut contribuer au développement de l'obésité, du diabète de type 2 et du cancer gastro-intestinal. Cette équipe du Helmholtz Zentrum München révèle que les cellules souches intestinales (en vert sur visuel) constituent une grande partie du lien entre l'alimentation et la maladie métabolique et intestinale. Des conclusions qui laissent espérer de nouvelles pistes thérapeutiques et de prévention des maladies intestinales et des cancers gastro-intestinaux.
L'intestin est essentiel au maintien de notre équilibre énergétique et est passé maître dans l'art de réagir rapidement aux changements de nutrition et d'équilibre nutritionnel. Il y parvient à l'aide de cellules intestinales qui sont entre autres fonctions, spécialisées dans l'absorption de composants alimentaires ou dans la sécrétion d'hormones.
Cependant, dans certains cas, ce processus d’adaptation à l’alimentation est perturbé. L’équipe de l’Helmholtz Munich et de l'Université technique de Munich s’est penchée sur les mécanismes moléculaires à l'origine de cette inadaptation et suggère aujourd’hui que les cellules souches intestinales jouent un rôle clé dans ces mécanismes.
Régime trop riche et risque accru de cancer gastro-intestinal
Dans un premier temps, les biologistes et nutritionnistes travaillent ici sur la souris, soumise à un régime riche en sucre et en graisses. Ils constatent que ce régime trop riche entraîne rapidement un premier effet :
- « la taille de l'intestin grêle augmente considérablement avec le régime riche en calories », relève l’auteur principal, le Dr Anika Böttcher.
Dans un deuxième temps, le profilage 27.000 cellules intestinales associées, soit à un régime de contrôle soit un régime riche en graisses et en sucre, révèle que
- les cellules souches intestinales se divisent et se différencient significativement plus rapidement chez les souris qui suivent un régime alimentaire malsain ;
- certaines voies de signalisation dont certaines associées à une accélération de la croissance tumorale dans de nombreux cancers apparaissent dans ce cas, régulées à la hausse ;
- l'alimentation influence la signalisation métabolique, ce qui entraîne une croissance excessive des cellules souches intestinales et, finalement, un risque accru de cancer gastro-intestinal.
- les niveaux de cellules productrices de sérotonine dans l'intestin sont réduits, ce qui favorise une sorte « d’inertie intestinale » (typique du diabète de type 2) ou une augmentation de l'appétit ;
- les cellules adipeuses s'adaptent au régime riche en graisses et leur fonctionnalité augmente, favorisant ainsi directement la prise de poids.
La sérotonine en question : ces résultats permettent en effet de mieux comprendre certains des mécanismes de la maladie associés à un régime riche en calories, alors que, de plus, il n'existe aucune approche pharmacologique pour prévenir, arrêter ou inverser l'obésité et le diabète. Seule la chirurgie bariatrique entraîne une perte de poids permanente et peut même conduire à une rémission du diabète.
En effet certaines des données de l’étude suggèrent les promesses de nouvelles thérapies non invasives ciblant certaines voies et permettant de réguler, par exemple, les niveaux de sérotonine.
Source: Nature Metabolism Sept 2021 DOI: 10.1038/s42255-021-00458-9 Diet-induced alteration of intestinal stem cell function underlies obesity and prediabetes in mice
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