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Nov 10, 2023

Le microbiote intestinal en tant que système antioxydant chez les centenaires associé à des activités antioxydantes élevées de l'intestin

npj Biofilms and Microbiomes volume 8, Numéro d'article : 102 (2022) Citer cet article 11k Accès 6 Citations 67 Détails Altmetric Metrics Le microbiote intestinal joue un rôle important dans la santé humaine et

npj Biofilms et Microbiomes volume 8, Numéro d'article : 102 (2022) Citer cet article

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Le microbiote intestinal joue un rôle important dans la santé et la longévité humaines, et celui des centenaires présente des caractéristiques uniques. De nos jours, la plupart des recherches microbiennes sur la longévité se limitent généralement au niveau bioinformatique, faute d’informations de validation sur la culture de micro-organismes fonctionnels. Ici, nous avons combiné le séquençage métagénomique et la culture in vitro à grande échelle pour révéler la structure microbienne intestinale unique de la ville de la longévité mondiale : Jiaoling, Chine, centenaires et personnes d'âges différents. Des souches fonctionnelles ont été isolées et criblées in vitro, et la relation possible entre les microbes intestinaux et la longévité a été explorée et validée in vivo. 247 cantonais en bonne santé d'âges différents ont participé à l'étude, dont 18 centenaires. Comparé aux jeunes adultes, le microbiote intestinal des centenaires présente une plus grande diversité microbienne, une biodégradation et un métabolisme des xénobiotiques, des oxydoréductases et de multiples espèces (les probiotiques potentiels Lactobacillus, Akkermansia, le méthanogène Methanobrevibacter, les membres producteurs de butyrate intestinal Roseburia et les espèces productrices de SCFA, notamment Clostridiales, uncl Ruminococcaceae) connu pour être bénéfique pour le métabolisme de l'hôte. Ces espèces évoluent constamment avec l'âge. Nous avons également isolé 2055 souches de ces échantillons par culture in vitro à grande échelle, dont la plupart ont été détectées par métagénomique, avec une complémentarité évidente entre les deux approches. Nous avons également examiné un lactobacille intestinal lié à l'âge, doté de droits de propriété intellectuelle indépendants, ainsi que son métabolite (acide L-ascorbique) et lui-même ayant de bons effets antioxydants. Nos résultats soulignent l’existence de trajectoires liées à l’âge dans le microbiote intestinal humain, et que des microbiotes intestinaux distincts et des systèmes antioxydants résidant dans l’intestin peuvent contribuer à la santé et à la longévité.

Le vieillissement de la population est un problème croissant auquel le monde est aujourd’hui confronté, et la manière de prolonger la vie et de maintenir un vieillissement en bonne santé devient une priorité. Le vieillissement est un processus complexe et les scientifiques du monde entier travaillent dur pour explorer les mécanismes sous-jacents du vieillissement et tenter de retarder le vieillissement en identifiant les facteurs clés susceptibles de réguler le vieillissement1,2. Le vieillissement est lié à divers facteurs, notamment la génétique et l’environnement, les facteurs génétiques représentant 25 à 30 % et les facteurs environnementaux 70 à 75 %3,4. Parmi divers facteurs environnementaux, le microbiote intestinal est étroitement lié à la santé humaine et à la longévité5,6,7,8 et, par conséquent, le microbiote intestinal apparaît comme une cible thérapeutique possible contre le vieillissement et pourrait fournir de nouvelles stratégies pour vieillir en bonne santé9.

Des expériences sur divers modèles animaux ont montré que le microbiote intestinal joue un rôle important dans la régulation de la longévité de l’hôte. En utilisant un organisme modèle - le killifish turquoise africain (Nothobranchius furzeri), un vertébré naturellement à vie courte, la recolonisation des intestins d'individus d'âge moyen avec des bactéries provenant de jeunes donneurs prolonge la durée de vie et retarde le déclin comportemental, suggérant que le microbiote intestinal joue un rôle clé. dans la régulation de la durée de vie des vertébrés10. L’intestin de la drosophile est le modèle de choix pour étudier la physiopathologie de l’intestin humain en raison de la simplicité du microbiote et de sa similitude physiologique avec l’intestin des mammifères. Des études ont montré que les métabolites d'origine microbienne, lorsqu'ils sont convertis par les enzymes de l'hôte, peuvent affecter le renouvellement des cellules épithéliales et la longévité de l'hôte11. Le rat-taupe nu (Heterocephalus glaber) est un excellent modèle pour étudier la biologie du vieillissement en bonne santé et de la longévité. Pour la première fois, les scientifiques ont comparé l’écosystème microbien intestinal des rats-taupes nus à celui des humains et d’autres mammifères, et ont découvert certaines caractéristiques de composition du microbiome intestinal partagé avec les écosystèmes microbiens intestinaux humains des centenaires et des chasseurs-cueilleurs Hadza. Ces données confirment l’importance de l’écosystème microbien intestinal en tant que partenaire adaptatif pour la biologie et la santé des mammifères12. Chez les insectes sociaux comme les abeilles, le même génotype peut présenter des différences extrêmes en termes de durée de vie. Le microbiote intestinal vieillissant des abeilles (ouvrières) à vie courte produit des protéobactéries et épuise les lactobacilles et les bifidobactéries. En revanche, les abeilles (reines) qui vivent longtemps conservent une fonction cellulaire jeune avec une expression beaucoup plus faible des gènes du stress oxydatif, offrant ainsi une perspective unique sur la succession microbienne liée à l’âge13.