Effet d’un Lactobacillus fermentum ME-3 sur la glycation et les désordres métaboliques dans un contexte diabétique

Abstract

Le diabète de type 2 est une pathologie métabolique caractérisée par une hyperglycémie chronique. Cette pathologie induit progressivement des dommages à l’organisme à travers plusieurs voies mécanistiques dont celle de la glycation. Cette réaction chimique conduit à une liaison entre un sucre réducteur et la fonction amine d’un acide aminé, d’un peptide ou d’une protéine. Plusieurs stratégies thérapeutiques visant à réduire la formation et l’accumulation des produits de glycation ont été testées au cours des 30 dernières années. Certaines équipes scientifiques ont cherché des molécules synthétiques ou naturelles capables de métaboliser ou séquestrer les précurseurs des produits de glycation. D’autres ont essayé d’inhiber le récepteur aux produits de glycation avancés (RAGE) avec des anticorps ou des inhibiteurs spécifiques. Malgré les efforts récemment déployés, aucun traitement « anti-glycation » ne s’avère aujourd’hui efficace pour réduire les produits de glycation dans l’organisme ou pour limiter leurs actions délétères sur la santé. Depuis peu, les chercheurs étudient le microbiote intestinale et notamment l’action de probiotiques sur le contrôle de la glycémie et des complications chez le sujet diabétique. Des études précliniques et cliniques ont montrés les effets de certains probiotiques sur la prise de poids et le métabolisme du glucose. Même si ces études ont relevé les effets des probiotiques sur différents paramètres glucidiques, aucune n’a investigué leur effet sur la glycation.Ainsi, le double objectif de cette thèse a été de comparer plusieurs modèles murins de glycation dans un contexte de diabète de type 2 (modèles génétiques et alimentaires), puis d’utiliser le modèle le plus pertinent pour étudier les effets d’une souche bactérienne spécifique, le Lactobacillus fermentum ME-3, sur la glycation et les désordres métaboliques dans un contexte diabétique. L’ensemble des mesures de produits de glycation, c’est-à-dire la furosine, la carboxyméthyllysine libre et protéique (CML), dans les organes et le plasma ont été réalisées par chromatographie liquide couplée à de la spectrométrie de masse en tandem.En premier lieu, nous avons pu montrer que le modèle génétique de diabète LepRdb/db permet d’obtenir une glycation significative des organes et fluides testés (reins, poumons, cœur, foie, plasma) contrairement aux modèles alimentaires de diabète (High Fat Diet et High Fat High Sucrose) qui, malgré une prise de poids importante et une intolérance au glucose induite par les régimes, n’ont montré aucune augmentation significative des teneurs en furosine et CML.Dans un second temps, en utilisant le modèle génétique de diabète, nous avons pu montrer qu’un traitement de trois mois à base de la souche ME-3 chez des souris normales (LepRdb/+) et LepRdb/db avait des effets bénéfiques sur la prise de poids (-4.6% et -14% respectivement chez les souris db/+ et db/db) et la tolérance au glucose. Il a aussi été observé une réduction de la furosine rénale (-14.5% et -12.3% respectivement chez les souris db/+ et db/db) et une réduction de la CML libre dans les reins (-18% et -25% respectivement chez les souris db/+ et db/db) et les poumons (-10% et -19 % respectivement chez les souris db/+ et db/db). Cette étude préclinique a permis d’observer d’autres effets de la souche ME-3. Parmi ceux-ci, le plus marquant est celui d’une réduction du développement de la stéatose hépatique (-23% et -41% des triglycérides hépatiques, -12% et -21% du marqueur de souffrance hépatique ALAT respectivement chez les souris db/+ et db/db, et une baisse de 27% du TNF-α marqueur de l’inflammation chez les souris db/db). En conclusion, ces travaux ont permis de caractériser un modèle murin de diabète de type 2 utile pour l’étude de la glycation et la mise en place de future stratégies thérapeutiques « anti-glycation ». Ils ont aussi permis de mettre en évidence des effets bénéfiques de la souche ME-3 sur la glycation et sur les désordres métaboliques dans un modèle de diabète de type 2.