Changement climatique lié aux modifications du microbiote intestinal et du processus de vieillissement

Dans un article publié dans la revue Nutrition humaine et métabolismeles scientifiques ont discuté du rôle du changement climatique dans la modulation de la composition du microbiote intestinal humain et du processus de vieillissement.

En examinant les études disponibles sur ces sujets, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que le changement climatique peut considérablement influencer la relation bidirectionnelle entre le microbiote intestinal et le vieillissement.

Étude: Le lien entre les changements climatiques, le microbiote intestinal et les processus de vieillissement. Crédit d’image : Jacob_09/Shutterstock

Impact du changement climatique sur le microbiote intestinal humain

Une induction de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane, protoxyde d’azote et ozone) et une réduction des puits naturels de carbone sont les principales causes du changement climatique, principalement caractérisé par le réchauffement climatique et la pollution de l’environnement.

Les augmentations de température liées au changement climatique peuvent avoir un impact négatif sur la croissance des micro-organismes du sol, entraînant une altération de la composition microbienne du sol. Des études ont montré que le réchauffement climatique peut altérer l’écosystème en réduisant le carbone labile du sol, en augmentant les bactéries oligotrophes et en réduisant les champignons et les actinobactéries.

Les communautés microbiennes présentes dans le tractus gastro-intestinal (microbiote intestinal) sont également sensibles aux changements climatiques, en particulier à la température et à l’humidité. En ce qui concerne le microbiome du sol, des études ont montré que le changement climatique réduit la qualité du microbiome du sol et sa fertilité et modifie sa composition.

L’altération de la composition du microbiome du sol devrait modifier le cycle du sol du phosphore, du soufre et de l’azote. En modifiant la respiration du microbiome, le changement climatique peut modifier davantage les niveaux de carbone et d’azote dans le sol.

La perte de biodiversité du sol due à une réduction du nombre de microbiomes du sol peut par la suite épuiser le microbiote intestinal humain. Une faible teneur en matières organiques dans le sol peut réduire la qualité et la quantité de micronutriments dans les cultures, ce qui peut à son tour nuire au fonctionnement normal et au métabolisme du microbiote intestinal.

La qualité réduite des cultures vivrières peut modifier la composition du microbiote intestinal en augmentant l’abondance des protéobactéries et en réduisant les bactéroïdes. Ces changements peuvent avoir un impact supplémentaire sur l’état de santé humaine en modifiant la production de micro et macronutriments essentiels dans le corps.

Alimentation et microbiote intestinal

Le microbiote intestinal désigne un ensemble de micro-organismes bénéfiques et pathogènes. L’alimentation est l’un des facteurs majeurs pouvant moduler directement la composition et la diversité du microbiote intestinal. Les macronutriments, notamment les lipides, les protéines, les glucides et les fibres, ont des effets distincts sur le microbiote intestinal.

Les effets des probiotiques et des prébiotiques sur le microbiote intestinal ont été largement étudiés. Les probiotiques sont des souches vivantes de micro-organismes qui, lorsqu’ils sont administrés en quantités appropriées, procurent des avantages pour la santé de l’hôte en maintenant l’homéostasie du microbiote intestinal. Les prébiotiques font référence à des composants alimentaires non viables qui procurent des avantages pour la santé à l’hôte en régulant la croissance et l’activité des microbes intestinaux bénéfiques.

Une interaction entre les probiotiques et les prébiotiques est nécessaire pour produire des acides gras à chaîne courte, qui jouent un rôle essentiel dans le maintien de l’intégrité de la barrière intestinale, la sécrétion d’hormones intestinales, la prévention de l’inflammation et de la carcinogenèse et la régulation de la chromatine.

Les preuves indiquent que les bactéries probiotiques peuvent réguler la sénescence cellulaire et la dégénérescence liée à l’âge grâce à une gamme d’activités nutritionnelles et immunomodulatrices. Cela met en évidence que l’alimentation peut influencer le processus de vieillissement par son action sur le microbiote intestinal. Les modifications du microbiote intestinal dues à un mauvais état nutritionnel peuvent donc avoir un impact significatif sur l’état de santé des humains.

Microbiote intestinal et vieillissement humain

Le microbiote intestinal est connu pour jouer un rôle important dans la régulation de nombreux processus physiologiques, notamment le métabolisme, le système immunitaire et le système neuropsychiatrique. Tout déséquilibre dans la composition et la diversité du microbiote intestinal (dysbiose) peut entraîner des complications de santé.

Un modèle récent de la marque du vieillissement met en évidence une association entre la dysbiose du microbiote intestinal et le début du processus de vieillissement. Il a été observé qu’une abondance réduite d’espèces microbiennes produisant du butyrate est associée à des problèmes de santé. Bien que la richesse du microbiote intestinal augmente avec l’âge, les personnes âgées présentent une abondance réduite d’espèces bactériennes qui constituent le microbiote central.

Une production réduite d’acides gras à chaîne courte et d’acides biliaires secondaires et une production accrue de lipopolysaccharides par le microbiote intestinal peuvent entraîner une inflammation chronique de bas grade, caractéristique de nombreuses maladies liées à l’âge.

La communication entre le microbiote intestinal et le cerveau (l’axe intestin-cerveau) se fait par diverses voies, notamment le nerf vague, le système nerveux entérique, le système immunitaire et le métabolisme du tryptophane. Ces voies impliquent un certain nombre de métabolites produits par le microbiote intestinal, notamment des acides gras à chaîne courte, des acides aminés à chaîne ramifiée et des peptidoglycanes.

Un déséquilibre dans l’abondance bactérienne bénéfique et pathogène peut avoir un impact sur les capacités physiques liées à l’âge en induisant une inflammation, en réduisant la masse musculaire maigre, en modifiant le métabolisme des lipides et en réduisant les niveaux de vitamines. Une grande abondance de communautés bactériennes bénéfiques est associée à une réponse anti-inflammatoire, à une respiration mitochondriale améliorée et à une production accrue d’acides gras à chaîne courte.

La dysbiose du microbiote intestinal peut influencer les fonctions cognitives et le bien-être psychologique en augmentant les biomarqueurs du liquide céphalo-rachidien, les niveaux de lipopolysaccharides et le dépôt d’amyloïde dans le cerveau. Ces changements sont associés à l’apparition de maladies neurodégénératives liées à l’âge, dont la maladie d’Alzheimer.

La dysbiose du microbiote intestinal peut altérer un certain nombre de processus métaboliques, entraînant une accumulation excessive de graisse, une résistance à l’insuline et une intolérance au glucose. Ces changements sont associés au développement de l’obésité, du diabète et d’autres troubles métaboliques.

Importance

Cet article de synthèse trouve un lien entre le changement climatique, le microbiote intestinal et le vieillissement humain. Cependant, les scientifiques indiquent que les études explorant cette interconnexion sont limitées. Ainsi, davantage d’études sont nécessaires pour établir fermement les effets des différents aspects du changement climatique sur le microbiote intestinal et le processus de vieillissement.