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L’ostéoporose, une maladie des os liée au vieillissement, se caractérise par une perte de densité osseuse, une détérioration micro-architecturale des os et un risque accru de fractures. Avec un tiers des femmes ménopausées touchées, elle constitue un problème de santé publique majeur.

Guérir l’ostéoporose

Grâce à des analyses épidémiologiques, des expériences en laboratoire et des outils de pointe en métagénomique et métabolomique, une équipe de recherche de l’Université de Genève (UNIGE), a observé que l’exposition à des températures ambiantes plus chaudes (34 °C) augmente la solidité des os, tout en prévenant la perte de densité osseuse typique de l’ostéoporose.
De plus, ce phénomène, lié à une modification de la composition du microbiote intestinal déclenchée par la chaleur, pourrait être reproduit en transplantant le microbiote de souris vivant dans un environnement chaud sur des souris souffrant d’ostéoporose. En effet, après la transplantation, leurs os étaient plus forts et plus denses. Ces résultats permettent d’imaginer des interventions efficaces et innovantes pour la prévention et le traitement de l’ostéoporose.

La règle d’Allen

De nombreux biologistes connaissent la règle d’Allen, du naturaliste Joel Asaph Allen du XIXe siècle, selon laquelle les animaux vivant dans des zones chaudes ont une surface plus importante par rapport à leur volume que les animaux vivant dans un environnement plus froid. En effet, une surface de peau plus grande permet une meilleure évacuation de la chaleur corporelle.
« Dans une expérience, nous avons placé des souris nouveau-nées à une température de 34 °C afin de minimiser le choc thermique associé à leur naissance. Nous avons constaté qu’elles avaient des os plus longs et plus solides, ce qui confirme que la croissance osseuse est affectée par la température ambiante », explique Mirko Trajkovski qui a dirigé cette étude. Mais qu’en est-il à l’âge adulte ?
En plaçant plusieurs groupes de souris adultes dans un environnement chaud, les scientifiques ont observé que si la taille des os restait inchangée, la solidité et la densité des os étaient largement améliorées. Ils ont ensuite répété leur expérience avec des souris après une ovariectomie modélisant l’ostéoporose post-ménauposale. « L’effet était très intéressant », déclare Claire Chevalier, première auteure de ce travail. « Le simple fait de réchauffer le milieu de vie de nos souris les a protégées de la perte osseuse. »

Les résultats chez l’humain sont identiques

Qu’en est-il des êtres humains ? L’équipe de recherche a analysé les données épidémiologiques mondiales, sur l’incidence de l’ostéoporose en fonction de la température moyenne, de la latitude, de la consommation de calcium et des niveaux de vitamine D. Il est intéressant de noter que plus la température est élevée, moins il y a de fractures de la hanche, et ce, indépendamment d’autres facteurs. « Nous avons constaté une corrélation inverse évidente entre la latitude géographique et les fractures de la hanche, ce qui signifie que dans les pays du nord, l’incidence est plus élevée que dans le sud plus chaud », déclare Mirko Trajkovski.
« La normalisation de cette analyse des acteurs connus, comme la vitamine D ou le calcium n’a pas modifié cette corrélation. Cependant, lorsque nous avons exclu la température comme facteur déterminant, la corrélation a été perdue. Cela ne veut pas dire que le calcium ou la vitamine D ne jouent pas un rôle, que ce soit seul ou en combinaison. Cependant, le facteur déterminant est la chaleur – ou son absence ».
Pour comprendre le rôle du microbiome intestinal, les chercheurs ont transplanté le microbiote de souris vivant dans un environnement à 34°C sur des souris ostéoporotiques, dont la qualité osseuse a été rapidement améliorée. « Ces résultats pourraient impliquer une extension de la règle d’Allen, suggérant des effets indépendants de l’élongation de la chaleur, qui favorise principalement la densité et la solidité des os à l’âge adulte grâce aux modifications du microbiote », explique Mirko Trajkovski.

Identifier les bactéries pour une future thérapie

Dans le cadre de leurs travaux sur l’ostéoporose, l’équipe du professeur Trajkovski a pu identifier certaines bactéries importantes. « Nous devons encore affiner nos analyses, mais notre objectif à relativement court terme serait d’identifier des bactéries candidates et de mettre au point plusieurs « cocktails bactériens » pour traiter les troubles métaboliques et osseux, comme l’ostéoporose, mais aussi, par exemple, pour améliorer la sensibilité à l’insuline », concluent les auteurs.
Cette recherche a été publiée dans Cell Metabolism.
Source : University of Geneva
Crédit photo : Rawpixel

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