Les fibres alimentaires d’inuline peuvent favoriser un type d’inflammation liée aux allergies dans l’intestin et les poumons

Un type de fibre alimentaire appelé inuline, qui est couramment utilisé dans les suppléments de santé et est connu pour avoir certaines propriétés anti-inflammatoires, peut également favoriser un type d’inflammation liée à l’allergie dans les poumons et l’intestin, et d’autres parties du corps, selon à une étude préclinique menée par des chercheurs du Friedman Center for Nutrition and Inflammation et du Jill Roberts Institute for Inflammatory Bowel Disease à Weill Cornell Medicine et du Boyce Thompson Institute sur le campus Ithaca de Cornell.

L’étude, publiée le 2 novembre dans La nature, ont découvert que les fibres alimentaires d’inuline modifient le métabolisme de certaines bactéries intestinales, ce qui déclenche à son tour 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 la base des allergies, de l’asthme et d’autres maladies inflammatoires.

Il y a beaucoup à penser ici, mais dans l’ensemble, ces découvertes élargissent notre compréhension de la relation entre l’alimentation, l’immunité et les micro-organismes normalement bénéfiques qui composent notre microbiote et colonisent 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, s’appuyant sur l’expertise en génétique bactérienne, en biochimie et en immunologie de Weill Cornell Medicine à New York et du campus Ithaca de Cornell. 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 sur le campus de Ithaca de Cornell s’est associé au laboratoire Artis pour acquérir une compréhension détaillée de la façon dont un composant alimentaire important affecte le microbiome et la réponse immunitaire. Le premier auteur de l’étude est le Dr Mohammad Arifuzzaman, chercheur postdoctoral à l’Artis.Dr. Artis est également directeur du Jill Roberts Institute for Inflammatory Bowel Disease à Weill Cornell Medicine.

De petites quantités d’inuline sont présentes dans une grande variété de fruits et légumes, y compris les bananes, les asperges et l’ail. Il est également souvent concentré sur les compléments alimentaires riches en fibres couramment disponibles. Des études antérieures ont montré que l’inuline augmente les populations d’espèces bactériennes intestinales bénéfiques qui, à leur tour, augmentent les niveaux de cellules immunitaires anti-inflammatoires appelées cellules T régulatrices (Tregs).

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont examiné plus en détail les effets de l’inuline. Ils ont donné aux souris un régime riche en fibres à base d’inuline pendant deux semaines, puis ont analysé les nombreuses différences entre ces souris et les souris qui avaient été nourries avec un régime dépourvu d’inuline. Une différence importante était que le régime à base d’inuline, tout en augmentant les cellules Treg, induisait également des niveaux nettement plus élevés de globules blancs appelés éosinophiles dans l’intestin et les poumons. Un niveau élevé d’éosinophiles est un signe classique d’inflammation de type 2 et est généralement observé dans le cadre d’allergies saisonnières et d’asthme.

En fin de compte, les chercheurs ont découvert que la réponse des éosinophiles était médiée par des cellules immunitaires appelées cellules lymphoïdes innées du groupe 2 (ILC2), qui étaient activées par des niveaux élevés de petites molécules appelées acides biliaires dans le sang. Les niveaux d’acides biliaires ont été élevés en raison de la croissance induite par l’inuline de certaines espèces bactériennes, un groupe appelé Bacteroidetes, trouvé chez les souris et les humains, qui ont une enzyme qui métabolise les acides biliaires.

« Nous avons été surpris de trouver une association aussi forte entre la supplémentation en inuline et l’augmentation des niveaux d’acides biliaires », a déclaré le Dr Schroeder. « Nous avons ensuite découvert que l’inactivation du récepteur des acides biliaires abroge l’inflammation induite par l’inuline, ce qui suggère que les changements induits par le microbiote dans le métabolisme des acides biliaires sous-tendent les effets de l’inuline. »

« Lorsque nous avons colonisé des souris sans germes (souris microbiotes négatives) avec l’une de ces espèces bactériennes, puis éliminé le gène d’une enzyme bactérienne qui favorise la production d’acides biliaires, toute la voie de l’inuline à l’éosinophilie a été bloquée et l’inflammation allergique. « , a déclaré le Dr Guo.

La découverte que l’inuline favorise l’inflammation de type 2 ne signifie pas que ce type de fibre est toujours « mauvais », ont déclaré les chercheurs. 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 sur l’augmentation des cellules Treg anti-inflammatoires, qui dans de nombreux cas peuvent l’emporter sur l’impact pro-inflammatoire. De plus, une réponse immunitaire de type 2, qui dans l’intestin et les poumons implique une production accrue de mucus protecteur des tissus, n’est pas nécessairement nocive chez les personnes en bonne santé ; en fait, les chercheurs ont découvert dans leurs expériences sur des souris que l’inflammation de type 2 induite par l’inuline renforce la défense contre l’infection par les helminthes.

« Il se pourrait que cette voie d’inflammation de l’inuline au type 2 représente une réponse adaptative et bénéfique à l’infection par des parasites helminthes endémiques, bien que ses effets dans un environnement plus industrialisé et sans helminthes soient plus complexes et difficiles à prévoir », a-t-il déclaré. .Dr Arifuzzaman.

Les chercheurs prévoient maintenant d’utiliser leur approche multidisciplinaire et multiplateforme pour étudier systématiquement les effets immunologiques de différents types de fibres alimentaires, ainsi que d’une variété d’autres compléments alimentaires, dans différents états de santé et maladies.