Microbiota intestinală este cheia dintre obezitatea maternă și tulburările de
Anne-Laure Barbotin 1, 2 **, Paolo Giacobini 1 și Vincent Prévot 1 *
1 Unitatea Inserm U1172, laborator pentru dezvoltarea și plasticitatea creierului neuroendocrin, centrul de cercetare Jean-Pierre Aubert, 1, locul de Verdun, 59045 Lille, Franța
2 Institutul de Biologie a Reproducerii-Spermiologie-CECOS, Spitalul Universitar din Lille, avenue Eugène Avinée, 59037 Lille, Franța
Microbiota intestinală este un ecosistem alcătuit din microorganisme (în principal bacterii) care trăiesc în simbioză cu gazda lor [1]. S-a demonstrat că compoziția sa poate varia în funcție de tipul dietei [2]. Studii recente au arătat că microbiota exercită efecte fiziologice și un dezechilibru al acestei numite disbioză [12] (→) ar putea fi implicată în anumite patologii, cum ar fi obezitatea [13] (→) sau autism [3, 4, 14] (→).
(→) Vezi nuvela lui S. Normand și colab., Domnișoară nr.6-7, iunie-iulie 2013, pagina 586
(→) Vezi Sinteza de L. Genser și colab., Domnișoară nr.5, mai 2016, pagina 461
(→) Vezi Sinteza lui A. El Kaoutari și colab., Domnișoară nr. 3, martie 2014, pagina 259
De asemenea, pare să existe o legătură între obezitatea maternă și apariția anomaliilor neurodezvoltării, incluzând, în special, tulburări ale spectrului autismului (ASD) la copii [5].
Un studiu recent realizat de Buffington și colegii publicat în Celulă [6] raportează într-adevăr că o dietă bogată în grăsimi care duce la obezitate la șoarecii însărcinați a fost asociată cu tulburări de comportament legate de o modificare a microbiotei la descendenți (Figura 1).
Dieta bogată în grăsimi și tulburări de comportament. Potrivit unui studiu recent publicat în Celulă [6], tulburările de socializare observate la descendenții șoarecilor supuși unei diete bogate în grăsimi în timpul gestației și perioadei de lactație par să implice o perturbare a florei intestinale care ar duce la o alterare a comunicării intestin-creier, principalii actori ai care sunt ar fi: tulpina bacteriană Lactobacillus reuteri, neuronii oxitocinici ai nucleului hipotalamic paraventricular (VAN) și neuronii dopaminei din zona tegmentală ventrală (VTA). Cu toate acestea, modul de acțiune al tulpinii bacteriene asupra creierului rămâne necunoscut și implicarea neuronilor de oxitocină inferențială.
Influența dietei materne și a microbiotei asupra comportamentelor sociale ale descendenților
În primul rând, autorii au studiat influența dietei materne asupra neurodezvoltării descendenților. Pentru aceasta, șoarecii femele au fost supuși unei diete bogate în grăsimi (dieta bogata in grasimi, sau HFD) obezogen în comparație cu șoarecii supuși unei diete convenționale timp de 8 săptămâni înainte de gestație. Descendenții tuturor șoarecilor au fost înțărcați la 3 săptămâni și apoi au fost hrăniți cu o dietă standard. Abilitățile de socializare ale șoarecilor tineri au fost studiate după 4 săptămâni folosind un studiu de comportament în cușcă 1. Rezultatele arată că descendenții de la femele cărora li s-a administrat o dietă bogată în grăsimi au fost mai puțin sociabili decât cei de la barajele cărora li s-a administrat o dietă standard.
Dieta hiperlipidică maternă și modificarea microbiotei descendenților
Pentru a examina o legătură cauzală între dieta bogată în grăsimi și disbioza la descendenți, compoziția bacteriană intestinală a șoarecilor tineri a fost evaluată prin secvențierea ARN-ului 16S conținut în fecalele lor [15] (→).
(→) A se vedea sinteza de J. Weissenbach și A. Sghir, pagina 937 a acestui număr
Această analiză relevă faptul că microbiota descendenților de la mamele supuse dietei bogate în grăsimi este mai puțin diversă, confirmând astfel că disbioza maternă indusă de tipul dietei este transmisă descendenților.
Deși compoziția microbiotei este unică pentru fiecare individ, deoarece șoarecii sunt coprofagi, microbiota șoarecilor care au aceeași cușcă este transferată de la un individ la altul. Astfel, pentru a determina dacă apariția tulburărilor de comportament ar putea fi evitată prin reechilibrarea microbiotei, au fost efectuate experimente de coabitare între descendenții șoarecilor femele tratați cu cele două tipuri de dietă. Rezultatele arată că coabitarea restabilește un profil filogenetic echilibrat al microbiotei la descendenții șoarecilor supuși dietei hiperlipide. Pe de altă parte, se dovedește că coabitarea șoarecilor previne, de asemenea, apariția tulburărilor de socializare.
Cu toate acestea, autorii au arătat, în experimente cu transferul microbiotei fecale (de la descendența șoarecilor supuși unei diete bogate în grăsimi sau a dietei clasice) la șoareci axenici (fără germeni), că a existat o fereastră de neuro-dezvoltare în timpul căreia reconstituirea microbiotei a îmbunătățit semnificativ comportamentul social. Într-adevăr, doar șoarecii care au primit microbiota fecală (de la descendenții șoarecilor supuși dietei clasice) la 4 săptămâni după naștere (în momentul înțărcării) prezintă socializare normală, în timp ce administrarea ulterioară a microbiotei (la 8 săptămâni) nu schimbă-le comportamentul.
O bacterie identificată: Lactobacillus reuteri
O analiză metagenomică a fecalelor șoarecilor tineri relevă faptul că cantitatea anumitor specii este redusă în special în microbiota descendenței șoarecilor supuși dietei hiperlipide. Printre acestea, Lactobacillus reuteri se dovedește a fi cea mai afectată specie, cu o concentrație de 9 ori mai mică decât cea observată în microbiota populației de referință.
Autorii fac apoi ipoteza că dacă deficitul în L. reuteri este responsabil pentru apariția tulburărilor de comportament și socializare, reintroducerea acesteia în microbiotă ar putea corecta aceste simptome. Pentru a testa această ipoteză, L. reuteri a fost adăugat la apa pusă la dispoziția puilor tineri în momentul înțărcării, aceasta timp de 4 săptămâni. Dintre șoarecii de la mame supuse dietei bogate în grăsimi, cei cărora li s-a administrat apă îmbogățită cu L. reuteri arată o socializare mai bună. În plus, în timp ce administrarea tulpinii vii de L. reuteri îmbunătățește socializarea șoarecilor, introducerea unei tulpini inactive (ucise de căldură) sau a altor specii de Lactobacillus nu modifică comportamentul, confirmând astfel specificitatea L. reuteri pentru a preveni apariția tulburărilor.