Altération du microbiome intestinal chez les patients atteints de diabète de type 2 compliqué de cholélithiase
Le diabète de type 2 (DT2) et la cholélithiase sont deux pathologies répandues aux implications majeures en santé publique. En Chine, la prévalence du DT2 est de 0,9 %, tandis que celle de la cholélithiase chez l’adulte atteint 6,83 %. Ces deux affections partagent des facteurs de risque communs, incluant l’obésité, la résistance à l’insuline et des anomalies métaboliques. Des études épidémiologiques suggèrent que les patients diabétiques présentent un risque accru de développer une cholélithiase. Des travaux récents ont mis en lumière le rôle du microbiome intestinal dans la pathogenèse du DT2 et de la cholélithiase. Chez les patients DT2, les genres Bifidobacterium, Bacteroides et Roseburia sont réduits, tandis que Ruminococcus, Fusobacterium et Blautia augmentent significativement. Chez les patients porteurs de calculs biliaires, des bactéries intestinales telles que Bacteroides, Eubacterium et Escherichia coli, impliquées dans l’oxydation et l’épimérisation des acides biliaires, perturbent la circulation entérohépatique et favorisent la lithogenèse.
Malgré ces avancées, le rôle précis du microbiome intestinal dans le lien entre DT2 et cholélithiase reste mal élucidé. Pour clarifier ce mécanisme, une étude a analysé par séquençage de l’ARNr 16S la composition microbienne intestinale de quatre groupes : volontaires sains (groupe Santé), patients DT2 (groupe Diabète), patients cholélithiasiques (groupe Calculs) et patients DT2 compliqués de cholélithiase (groupe Diastone). L’objectif était d’identifier les caractéristiques microbiennes associées à la prédisposition des diabétiques à la cholélithiase.
Conception de l’étude et méthodologie
Tous les calculs biliaires étaient de type cholestérol. Des échantillons sanguins ont été prélevés à l’admission pour mesurer les acides biliaires totaux. L’ADN génomique extrait de selles a permis d’amplifier la région V4 de l’ARNr 16S. Les lectures brutes ont été traitées et déposées dans la Genome Sequence Archive (CRA005196).
Analyses de diversité alpha et bêta
La diversité alpha, évaluée par l’indice de Shannon, était la plus faible dans le groupe Diastone (vs. Calculs, P = 0,0224 ; vs. Diabète, P = 0,0159 ; vs. Santé, P = 0,0091 ; test de Wilcoxon). Les autres indices alpha confirmaient cette tendance. La diversité bêta (analyse UniFrac non pondérée) révélait des différences significatives entre Diastone et Calculs/Santé (P < 0,01), mais pas entre Diastone et Diabète (P = 0,3858). L’analyse en composantes principales a souligné une similarité microbienne entre les groupes Diastone et Diabète.
Composition microbienne aux niveaux phylum et genre
Les phyla dominants (Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria) représentaient plus de 96 % du microbiome. Firmicutes diminuait progressivement du groupe Santé (57,75 %) aux groupes Diabète (48,23 %), Calculs (44,64 %) et Diastone (44,60 %). À l’inverse, Proteobacteria augmentait (Santé : 6,91 % ; Diastone : 15,95 %). Le genre non identifié Enterobacteriaceae passait de 1,47 % (Santé) à 5,40 % (Diastone).
L’analyse LEfSe identifiait Enterobacteriaceae, Enterobacteriales, Gammaproteobacteria et Proteobacteria comme biomarqueurs enrichis dans le groupe Diastone. Les altérations microbiennes du groupe Diabète ressemblaient à celles du groupe Diastone, mais étaient moins prononcées.
Analyses métabolomiques et voies fonctionnelles
Le groupe Diastone présentait une glycémie similaire au groupe Diabète, mais des taux plus élevés de triglycérides, ALT, AST et acides biliaires totaux. La corrélation analysée montrait une association positive entre Tenericutes et acides biliaires/glycémie, et négative entre Enterobacteriaceae et cholestérol total. L’analyse fonctionnelle (PICRUSt2) révélait une réduction des gènes liés aux facteurs sigma-70, transporteurs ABC et protéines de liaison ATP dans le groupe Diastone.
Discussion
Le microbiome du groupe Diastone partageait des caractéristiques avec celui du DT2, notamment l’enrichissement en Proteobacteria et Enterobacteriaceae, des pathogènes opportunistes impliqués dans l’inflammation et le diabète. L’altération du métabolisme des acides biliaires, clé dans la lithogenèse cholestérolique, serait exacerbée par ces bactéries. L’augmentation des acides biliaires totaux, corrélée à Enterobacteriaceae, pourrait favoriser la précipitation du cholestérol.
Conclusion
La modulation du microbiome intestinal, notamment la réduction des Proteobacteria, pourrait prévenir la cholélithiase chez les patients DT2. Les limites incluent l’absence d’analyse métabolomique approfondie et de validation fonctionnelle des voies microbiennes. Des études mécanistiques supplémentaires sont nécessaires.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002102