Les fibres alimentaires peuvent favoriser l’inflammation des intestins et des poumons liée aux allergies

Les fibres alimentaires peuvent favoriser l’inflammation des intestins et des poumons liée aux allergies

Un type de fibre appelé inuline, couramment utilisé dans les compléments alimentaires et connu pour ses certaines propriétés anti-inflammatoires, peut également favoriser un type d'inflammation lié aux allergies dans les poumons et les intestins, ainsi que dans d'autres parties du corps, selon une étude préclinique menée par des chercheurs du Friedman Center for Nutrition and Inflammation et de l'Institut Jill Roberts pour les maladies inflammatoires de l'intestin de Weill Cornell Medicine et Boyce. Thompson Institute sur le campus d'Ithaca de Cornell.

L'étude, publiée le 2 novembre dans Nature, a révélé que les fibres alimentaires modifient le métabolisme de certaines bactéries intestinales, ce qui déclenche ce que les scientifiques appellent une inflammation de type 2 dans l'intestin et les poumons. On pense que ce type d’inflammation a évolué chez les mammifères principalement pour se défendre contre l’infection par des vers parasites (« helminthes ») et fait également partie de la cicatrisation normale des plaies, bien que son activation inappropriée soit à l’origine des allergies, de l’asthme et d’autres maladies inflammatoires.

Il y a beaucoup de choses à considérer ici, mais dans l’ensemble, ces résultats élargissent notre compréhension de la relation entre l’alimentation, l’immunité et les micro-organismes normalement bénéfiques qui composent notre microbiote et peuplent notre corps.

Dr David Artis, co-auteur principal de l'étude, directeur du Friedman Center for Nutrition and Inflammation et professeur Michael Kors d'immunologie à Weill Cornell Medicine

Les participants scientifiques à l'étude reflètent la mission de recherche hautement collaborative du Friedman Center et s'appuient sur l'expertise en génétique bactérienne, biochimie et immunologie du Weill Cornell Medicine de New York et du campus Cornell d'Ithaca. Le Dr Chun-Jun Guo, professeur adjoint d'immunologie en médecine à Weill Cornell Medicine, et le Dr Frank Schroeder, professeur à l'Institut Boyce Thompson et au Département de chimie et de biologie chimique du Collège des arts et des sciences du campus d'Ithaca de Cornell, se sont associés au laboratoire Artis pour acquérir une compréhension détaillée de la manière dont un composant alimentaire clé influence le microbiome et la réponse immunitaire. Le premier auteur de l'étude est le Dr Mohammad Arifuzzaman, chercheur postdoctoral au laboratoire Artis. Le Dr Artis est également directeur de l'Institut Jill Roberts pour les maladies inflammatoires de l'intestin à Weill Cornell Medicine.

De petites quantités d'inuline se trouvent dans une variété de fruits et légumes, notamment les bananes, les asperges et l'ail. Il est également souvent concentré dans les suppléments riches en fibres couramment disponibles. Des études antérieures ont montré que l'inuline stimule les populations d'espèces bactériennes intestinales bénéfiques, qui à leur tour augmentent les niveaux de cellules immunitaires anti-inflammatoires appelées cellules T (Treg) régulatrices.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont examiné les effets de l’inuline de manière plus approfondie. Ils ont nourri des souris avec un régime à base d'inuline et riche en fibres pendant deux semaines, puis ont analysé les nombreuses différences entre ces souris et les souris nourries avec un régime sans inuline. Une différence clé était que le régime à base d'inuline, tout en augmentant les cellules Treg, induisait également des taux significativement plus élevés de globules blancs, appelés éosinophiles, dans les intestins et les poumons. Des niveaux élevés d’éosinophiles sont un signe classique d’inflammation de type 2 et surviennent généralement dans les allergies saisonnières et l’asthme.

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En fin de compte, les chercheurs ont découvert que la réponse éosinophile était médiée par des cellules immunitaires appelées cellules lymphoïdes innées du groupe 2 (ILC2), qui étaient activées par des niveaux accrus de petites molécules appelées acides biliaires dans le sang. Les niveaux d'acide biliaire étaient élevés en raison de la croissance induite par l'inuline de certaines espèces de bactéries - un groupe appelé Bacteroidetes, présentes chez la souris et l'homme - qui possèdent une enzyme métabolisant les acides biliaires.

« Nous avons été étonnés de constater une association aussi forte entre la supplémentation en inuline et l'augmentation des taux d'acide biliaire », a déclaré le Dr Schroeder. « Nous avons ensuite découvert que la suppression du récepteur des acides biliaires supprimait l’inflammation induite par l’inuline, ce qui suggère que les changements induits par le microbiote dans le métabolisme des acides biliaires sont à l’origine des effets de l’inuline. »

"Lorsque nous avons colonisé des souris sans germes (souris sans microbiote) avec l'une de ces espèces bactériennes, puis éliminé le gène d'une enzyme bactérienne qui favorise la production d'acide biliaire, toute la voie allant de l'inuline à l'éosinophilie et à l'inflammation allergique a été bloquée", a déclaré le Dr Guo.

Selon les chercheurs, la découverte selon laquelle l'inuline favorise l'inflammation de type 2 ne signifie pas que ce type de fibre est toujours « mauvais ». Ils ont découvert que l’inuline aggravait l’inflammation des voies respiratoires de type 2 induite par les allergènes chez la souris. Mais les expériences ont également confirmé l'effet précédemment rapporté de l'inuline en stimulant les cellules Treg anti-inflammatoires, ce qui, dans de nombreux cas, peut contrebalancer certains effets pro-inflammatoires. De plus, une réponse immunitaire de type 2, qui s'accompagne d'une production accrue de mucus protecteur des tissus dans les intestins et les poumons, n'est pas nécessairement nocive chez les personnes en bonne santé. En fait, les chercheurs ont découvert dans leurs expériences sur la souris que l'inflammation de type 2 induite par l'inuline renforce la défense contre les infections par les vers.

"Il se peut que cette voie allant de l'inuline à l'inflammation de type 2 représente une réponse adaptative et bénéfique à l'infection parasitaire endémique, bien que ses effets soient plus complexes et difficiles à prédire dans un environnement plus industrialisé et sans helminthes", a déclaré le Dr Arifuzzaman.

Les chercheurs prévoient désormais d'utiliser leur approche multidisciplinaire et multiplateforme pour étudier systématiquement les effets immunitaires des différents types de fibres, ainsi que d'une gamme d'autres compléments alimentaires, dans divers états de santé et maladies.

Source:

Médecine Weill-Cornell

Référence:

Arifuzzaman, M., et al. (2022) La fibre d’inuline favorise les acides biliaires dérivés du microbiote et l’inflammation de type 2. Nature. est ce que je.org/10.1038/s41586-022-05380-y.

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