Interactions between diet, gut microbiota and metabolic diseases : focus on protein consumption

Abstract

La physiopathologie du diabète de type 2 (DT2) est complexe et multifactorielle. La consommation de protéines d’origine animale associée à la survenue du DT2. Ce lien pourrait s’expliquer par la production par le microbiote intestinal de métabolites délétères issus de la dégradation des protéines dont l’Imidazole Propionate (ImP). Des études récentes ont montré que les personnes avec un DT2 ont un microbiote intestinal altéré, avec notamment une diminution de la diversité microbienne. Notre hypothèse est que chez les personnes avec une microbiote intestinal altéré, une consommation de protéines peut avoir un effet délétère sur le métabolisme via la fabrication de ces métabolites. Grâce à une collaboration, à partir d’une étude transversale multicentrique et multi-ethnique, et des données d’une étude d’intervention diététique chez des patients avec un syndrome métabolique nous avons confirmé l’absence d’effet majeur de la consommation de protéine sur l’alfa et la beta diversité du microbiote intestinal. Nous avons observé toutefois une modification de l’abondance de certaines espèces et un enrichissement des fonctions de synthèse et dégradation des acides aminés. Nous avons, grâce à l’analyse de la cohorte Metacardis, confirmé l’association entre l’ImP, le statut diabétique et la dysbiose du microbiote intestinal. Enfin, nous avons mené l’étude Microdiet, essai randomisé, auprès de patients avec un DT2 avec un régime enrichi vs. appauvri en protéines. Il n’y avait pas d’effet sur la concentration d’ImP. Nous n’avons pas observé d’effet différent sur le métabolisme glucidique de l’enrichissement en protéines en fonction de la richesse initiale du microbiote.The pathophysiology of type 2 diabetes (T2D) is complex and multifactorial. Animal protein consumption is associated with the onset of T2D. This link could be explained by the production by the gut microbiota of deleterious metabolites resulting from the degradation of proteins, including Imidazole Propionate (ImP). Recent studies have shown that people with T2D have an altered gut microbiota, including a decrease in microbial diversity. Our hypothesis is that in people with an altered gut microbiota, protein consumption can have a deleterious effect on the metabolism through the production of these metabolites. Thanks to a collaboration, from a multicentric and multi-ethnic cross-sectional study, and data from a dietary intervention study in patients with metabolic syndrome we confirmed the absence of major effect of protein consumption on alfa and beta diversity of the gut microbiota. However, we have observed a change in the abundance of certain species and an enrichment in the functions of amino acid synthesis and degradation. We have, through analysis of the Metacardis cohort, confirmed the association between ImP, diabetic status and dysbiosis of the gut microbiota. Finally, we conducted the Microdiet study, a randomized trial, in patients with T2D on an enriched diet vs. depleted in protein. There was no effect on the concentration of ImP. We did not observe a different effect on glucose metabolism from protein enrichment depending on the initial richness of the microbiota