Les bactéries intestinales et les métabolites sanguins affectent directement la taille des enfants, étudie l'étude

Les bactéries intestinales et les métabolites sanguins affectent directement la taille des enfants, étudie l'étude

Une nouvelle étude génétique montre que certaines bactéries intestinales et certains produits chimiques sanguins ne sont pas seulement associés à une petite taille : ils peuvent en être la cause, ouvrant la porte à des interventions basées sur le microbiote pour les problèmes de croissance de l'enfant.

Dans une étude récemment publiée dans la revueRecherche sur les enfantsLes chercheurs ont examiné la relation causale entre les métabolites sanguins, le microbiote intestinal et le risque de petite taille (SS).

Le SS est un trouble endocrinien et métabolique courant chez les enfants, défini comme une taille inférieure au troisième percentile ou deux écarts types en dessous de la taille moyenne d'enfants du même âge, du même sexe et de la même race dans des conditions de croissance comparables. En 2019, il y avait environ 144 millions d’enfants souffrant d’un retard de croissance dans le monde. Divers facteurs épigénétiques, environnementaux et génétiques régulent la SS. Environ 60 % des enfants atteints de SS ont une pathogenèse inconnue et une étiologie non identifiable, à savoir le SS idiopathique (ISS).

Une étude suggère que le microbiote intestinal et ses métabolites contribuent à la santé des os humains. En outre, une autre étude a rapporté des longueurs de fémur plus courtes chez des souris sans germes et une colonisation par une flore intestinale normale augmentant le taux de formation osseuse et la longueur du fémur. Cela suggère que le microbiote intestinal joue un rôle important dans la croissance osseuse longitudinale. Bien que des études aient évalué les associations entre le SS et le microbiote intestinal, elles sont observationnelles ; On ne peut donc pas déduire de relations causales.

Il s'agit de la première étude à utiliser la randomisation mendélienne pour étudier la causalité entre le microbiote intestinal, les métabolites sanguins et le SS.

À propos de l'étude

Les enfants présentant des taux de Prevotella9 plus élevés ont présenté une activité réduite du facteur de croissance analogue à l'insuline-1 (IGF-1), une hormone clé pour le développement osseux, suggérant un axe de croissance direct du microbiome.

Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné la relation causale entre le SS, les métabolites sanguins et le microbiote intestinal, ainsi que la manière dont les métabolites sanguins influencent cette relation. Ils ont effectué une analyse de randomisation MENDELIENNE (MR) en deux étapes à l’aide des taux récapitulatifs de l’étude d’association pangénomique (GWAS). Les données récapitulatives GWAS sur la SS, le microbiote intestinal et la métabolomique ont été collectées à partir d'études distinctes.

Les données GWAS de petite taille ont été obtenues à partir de l'ensemble de données Finngen R9 contenant 611 cas et 361 988 témoins avec un âge moyen d'environ 8 ans. Notamment, les données GWAS proviennent principalement de populations européennes, ce qui peut limiter la généralisation à d'autres groupes ethniques.

Les variables instrumentales ont été sélectionnées si les locus individuels du polymorphisme nucléotidique présentaient des associations significatives avec l'exposition. La pondération de la variance inverse (IVW) était la principale méthode MR, tandis que le mode simple, le mode pondéré, la médiane pondérée et la régression MR Egger étaient des méthodes complémentaires. L'interception MR Egger a été utilisée pour évaluer la pléiotropie horizontale. L'hétérogénéité a été évaluée à l'aide de la statistique Q de Cochran. La relation causale était considérée comme stable si les directions d’effet des méthodes complémentaires concordaient avec les résultats de l’analyse IVW.

De plus, une analyse de médiation en deux étapes a été réalisée pour examiner la médiation des métabolites sanguins dans l’association entre le SS et le microbiote intestinal.

Résultats

Le genre intestinal Roseburia produit du butyrate, un acide gras auparavant lié à la densité osseuse chez la souris, mais son rôle dans la taille humaine restait inexploré jusqu'à cette étude.

L'analyse IVW a proposé sept relations causales entre le microbiote intestinal et le SS. Après validation avec des méthodes complémentaires, six directions d’effet étaient cohérentes avec les résultats IVW. Trois genres (Alloprevotella, Prevotella9 et familyxiiiad3011) étaient positivement associés au risque de SS et trois autres (Parautterella, Roseburia etClostridium sensu stricto 1) étaient négativement associés. Le rôle protecteur de Parautterella pourrait être lié à son implication dans le métabolisme de la testostérone et des acides biliaires, comme suggéré dans des recherches antérieures.

De plus, l’équipe a mené une analyse IRM inverse pour examiner si la SS avait une influence causale sur les genres identifiés. Cela n’a pas révélé de causalité inverse entre le SS et ces microbes intestinaux. De plus, les résultats de l'IVW ont montré six relations causales entre les métabolites sanguins et le SS, et après validation avec des méthodes complémentaires, cinq des directions d'effet étaient cohérentes avec les résultats de l'IVW.

Trois métabolites (caféine, 4-hydroxyhippurate et laurate) étaient associés négativement au risque de SS, et deux (le cyclo(Leu-pro) et le 3-(4-hydroxyphényl)-lactate étaient associés positivement. Les rapports de cotes (ORS) variaient de 0,08 à 16,12, montrant une variation substantielle dans la taille de l'effet.

Bien que la caféine ait montré ici un effet protecteur, les auteurs préviennent que des études animales ont rapporté que la caféine pourrait inhiber la croissance osseuse, ce qui suggère que cette découverte nécessite une étude plus approfondie. Il n’y avait ni hétérogénéité ni pléiotropie. De plus, l’analyse de la médiation a révélé un effet indirect deClostridium sensu stricto 1sur SS par 4-HydroxyhipPurate avec un taux de placement de 43,03 %. Ce métabolite est associé au métabolisme des flavonoïdes, qui dépend du microbiote intestinal pour son traitement.

Les cinq métabolites ont identifié quatre voies métaboliques principales : les lipides, les acides aminés, les peptides et les xénobiotiques (composés non produits naturellement par l'organisme, tels que les produits chimiques alimentaires ou environnementaux).

Conclusions

Aucune association n'a été trouvée entre les métabolites de la vitamine D et la petite taille, contredisant les hypothèses selon lesquelles les carences en micronutriments dominent les risques.

L’étude a examiné les relations causales entre les métabolites sanguins, le microbiote intestinal et le risque de SS. L'équipe a identifié Alloprevotella, familyxiiiad3011 et prevotella9 comme facteurs de risque de SS. Dans une étude précédente, une étude antérieure avait rapporté une fréquence plus élevée de prévotelle chez les enfants atteints d'ISS par rapport aux enfants en bonne santé, et ce niveau est revenu à la normale avec un traitement à l'hormone de croissance humaine recombinante.

En revanche, Roseburiae, Parautterella etClostridium sensu stricto 1étaient des facteurs de protection contre la SS. Cinq métabolites sanguins étaient causalement liés au SS. En particulier, le 3-(4-hydroxyphényl)-lactate et le cyclo(Leu-pro) étaient associés à un risque plus élevé de SS. En revanche, la caféine, les laurates et le 4-HydroxyhipPurate étaient associés à un risque plus faible de SS. L'analyse de la médiation a révélé un nouveau rôle médiateur du 4-hydroxyhippurate dans la relation entre le SS etClostridium sensu stricto 1.

Pris ensemble, les résultats illustrent les relations causales entre les métabolites sanguins, le microbiote intestinal et la SS et le fait que le 4-HydroxyhipPurate médie les effets deClostridium sensu stricto 1sur les art. Les directions d’effet des différentes méthodes étaient cohérentes et il n’y avait pas d’hétérogénéité ni de causalité inverse. Cependant, le fait que l'étude s'appuie sur des données au niveau du genre limite la résolution et les effets spécifiques à l'espèce ou à la souche restent inexplorés. L’absence d’analyse des sous-groupes démographiques limite également la compréhension de la manière dont ces associations peuvent varier selon l’âge, le sexe ou l’ascendance. Dans l’ensemble, les futurs diagnostics cliniques et traitements du SS devraient prendre en compte la régulation du microbiote intestinal.

Sources :