Près de la moitié des adultes aux États-Unis souffrent d’hypertension, une maladie qui augmente le risque de maladie cardiaque et d’accident vasculaire cérébral, qui sont les principales causes de décès aux États-Unis.
Au Baylor College of Medicine, le Dr David J.Durgan et ses collègues se consacrent à mieux comprendre l’hypertension, en particulier les nouvelles preuves suggérant que la perturbation du microbiote intestinal, connue sous le nom de dysbiose intestinale, peut avoir des effets néfastes sur la pression artérielle.
Des études antérieures de notre laboratoire ont montré que la composition du microbiote intestinal dans des modèles animaux d’hypertension, tels que le modèle SHRSP (rat spontanément hypertendu à l’AVC), est différente de celle des animaux ayant une pression artérielle normale. «
Dr David J.Durgan, professeur adjoint d’anesthésiologie à Baylor
Les chercheurs ont également montré que la transplantation de microbiote intestinal dysbiotique d’un animal hypertendu à un normotenseur (ayant une pression artérielle saine) entraîne chez le receveur une hypertension artérielle.
« Ce résultat nous a dit que la dysbiose intestinale n’est pas seulement une conséquence de l’hypertension, mais qu’elle est en fait impliquée dans sa cause », a déclaré Durgan. « Ce travail de terrain a conduit à l’étude actuelle dans laquelle nous avons proposé de répondre à deux questions. Premièrement, pouvons-nous manipuler le microbiote dysbiotique pour prévenir ou soulager l’hypertension? Deuxièmement, comment les microbes intestinaux influencent-ils la tension artérielle de l’animal? »
La manipulation du microbiote intestinal peut-elle réguler la pression artérielle?
Pour répondre à la première question, Durgan et ses collègues se sont appuyés sur des recherches antérieures montrant que le jeûne était à la fois l’un des principaux moteurs de la composition du microbiote intestinal et un promoteur d’effets cardiovasculaires bénéfiques. Ces études n’avaient cependant pas fourni de preuves reliant le microbiote et la pression artérielle.
En travaillant avec le modèle SHRSP d’hypertension spontanée et de rats normaux, les chercheurs ont mis en place deux groupes. Un groupe avait SHRSP et des rats normaux qui ont été nourris tous les deux jours, tandis que l’autre groupe, appelé contrôle, avait SHRSP et des rats normaux avec une disponibilité alimentaire illimitée.
Neuf semaines après le début de l’expérience, les chercheurs ont observé que, comme prévu, les rats du contrôle SHRSP avaient une pression artérielle plus élevée que les rats témoins normaux. Fait intéressant, dans le groupe qui jeûnait tous les deux jours, les rats SHRSP avaient considérablement réduit la pression artérielle par rapport aux rats SHRSP qui n’avaient pas jeûné.
« Ensuite, nous avons examiné si le microbiote était impliqué dans la réduction de la pression artérielle que nous avons observée chez les rats SHRSP qui avaient jeûné », a déclaré Durgan.
Les chercheurs ont transplanté le microbiote des rats qui avaient jeûné ou nourri sans restrictions à des rats sans germes, qui n’ont pas de microbiote propre.
Durgan et ses collègues étaient ravis de voir que les rats sans germes qui recevaient le microbiote de rats SHRSP normalement nourris avaient une pression artérielle plus élevée que les rats sans germes recevant le microbiote de rats témoins normaux, tout comme leurs donneurs de microbiote correspondants.
«Il était particulièrement intéressant de voir que les rats exempts de germes qui ont reçu le microbiote des rats SHRSP à jeun avaient une pression artérielle significativement plus basse que les rats qui avaient reçu le microbiote des rats témoins SHRSP», a déclaré Durgan. « Ces résultats ont démontré que les altérations du microbiote induites par le jeûne étaient suffisantes pour médier l’effet hypotenseur du jeûne intermittent. »
Comment le microbiote régule la pression artérielle
L’équipe a procédé à l’étude de la deuxième question de son projet. Comment le microbiote intestinal régule-t-il la pression artérielle?
« Nous avons appliqué une analyse de la séquence de fusil de chasse du génome entier du microbiote ainsi qu’une analyse métabolomique non ciblée du plasma et du contenu luminal gastro-intestinal. Parmi les changements que nous avons observés, les altérations des produits du métabolisme des acides biliaires se sont démarquées en tant que médiateurs potentiels de la régulation de la pression artérielle », a déclaré Durgan .
L’équipe a découvert que les animaux hypertendus SHRSP qui étaient nourris avaient normalement des acides biliaires plus faibles en circulation que les animaux normotendus. D’autre part, les animaux SHRSP qui ont suivi un programme d’alimentation intermittent avaient plus d’acides biliaires dans la circulation.
« Soutenant cette découverte, nous avons constaté que la supplémentation des animaux avec de l’acide cholique, un acide biliaire primaire, réduisait également de manière significative la pression artérielle dans le modèle SHRSP de l’hypertension », a déclaré Durgan.
Dans l’ensemble, l’étude montre pour la première fois que le jeûne intermittent peut être bénéfique en termes de réduction de l’hypertension en remodelant la composition du microbiote intestinal dans un modèle animal. Les travaux fournissent également des preuves que la dysbiose intestinale contribue à l’hypertension en modifiant la signalisation de l’acide biliaire.
« Cette étude est importante pour comprendre que le jeûne peut avoir ses effets sur l’hôte grâce à la manipulation du microbiote », a déclaré Durgan. «C’est une idée intéressante car elle peut potentiellement avoir des applications cliniques. De nombreuses bactéries du microbiote intestinal sont impliquées dans la production de composés dont il a été démontré qu’ils ont des effets bénéfiques lorsqu’ils sont mis en circulation et contribuent à la régulation de la physiologie de l’hôte. Les horaires de jeûne pourraient un jour aider à réguler l’activité des populations microbiennes intestinales pour apporter naturellement des bienfaits pour la santé. «
La source:
Collège de médecine Baylor
Référence du journal:
Shi, H., et coll. (2021) La restructuration du microbiote intestinal par le jeûne intermittent abaisse la tension artérielle. Recherche sur la circulation. doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.120.318155.