Skip to main content

Application of new technologies and methods in nutrition research – the example of phenotypic flexibility

Article Category

Article available in the folowing languages:

De meilleurs biomarqueurs pour la santé et la nutrition

La mesure de la souplesse phénotypique - comment les humains modifient rapidement leur phénotype pour faire face à un environnement en mutation - pourrait se révéler être un outil essentiel pour créer la base pour une nouvelle génération de biomarqueurs pour mesurer la santé. Un projet financé par l'UE a utilisé des technologies de pointe pour déterminer le rôle des biomarqueurs comme guide pour une meilleure santé, sur la base de méthodes qui dépassent la mesure de la concentration de l'homéostasie.

Santé

Le régime, la nourriture et les composants alimentaires sont les principaux facteurs environnementaux qui affectent le transcriptome, le protéome et le métabolome. Cette interaction permanente définit largement la santé de l'individu ou l'état de la maladie. La capacité d'adaptation du corps aux altérations des conditions alimentaires est appelée la flexibilité phénotypique et est la clé de la maintenance de l'homéostasie générale et, par conséquent, de la santé et du vieillissement en bonne santé. Étant donné que la santé peut être considérée comme la capacité à s'adapter aux facteurs de stress quotidiens, de nouveaux biomarqueurs sont nécessaires pour quantifier la capacité du corps à absorber adéquatement une variété de perturbations et de retrouver l’homéostasie. Par conséquent, les biomarqueurs ne devraient pas quantifier l'homéostasie, mais plutôt la courbe de réponse au stress après une telle perturbation, à savoir, il est important de quantifier la capacité d'adaptation. Le projet financé par l'UE NUTRITECH a utilisé des technologies de pointe comme la génomique, la transcriptomique, la protéomique, la métabolomique et la cytométrie à balayage laser pour mesurer l'homéostasie et la flexibilité phénotypique. Développement du concept de la flexibilité métabolique À ce jour, la recherche sur la nutrition s'est largement concentrée sur la détermination des effets des composants alimentaires nutriments et non nutriments sur les gènes, l'expression des protéines et les résultats métaboliques. NUTRITECH a construit sur les fondations de la recherche sur la nutrition conventionnelle à l'aide de méthodes analytiques de pointe pour évaluer globalement la relation alimentation-santé. Les chercheurs ont quantifié l'effet de l'alimentation sur la flexibilité phénotypique, sur la base de la flexibilité métabolique. NUTRITECH a étendu la notion de flexibilité à tous les processus physiologiques sous-jacents et aux mécanismes cellulaire et génétiques impliqués dans l'absorption des défis métaboliques qui sont essentiels au maintien d'une santé métabolique et inflammatoire optimale. 'Les biomarqueurs signalent donc les mécanismes qui maintiennent les réactions au stress optimales après un défi métabolique/calorique', explique Ben van Ommen, coordinateur du projet. Le but était de montrer que l'utilisation de la restriction calorique comme intervention présenterait un changement dans la flexibilité phénotypique. Sur cette base, les chercheurs ont mené une étude alimentaire approfondie sur 72 volontaires visant à réduire l'apport alimentaire de 20 % sur une période de 12 semaines. La flexibilité phénotypique a été mesurée en appliquant un défi alimentaire contenant des niveaux élevés de glucides, de lipides et de protéines. Les profils de réponse de nombreux biomarqueurs nouveaux et classiques ont ensuite été évalués sur une période de plusieurs heures après que le défi ait été consommé. Les scientifiques ont obtenu d'importantes informations sur le statut de la flexibilité des intestins, du pancréas, du foie, de certains muscles et du tissu adipeux en appliquant un test de tolérance au glucose standard et en quantifiant la réponse de l'insuline et des centaines d'autres métabolites et protéines. Le projet a également porté sur le maintien de l'intégrité de l'ADN face au stress oxydatif, élaborant de nouvelles méthodes pour mesurer le maintien de l'intégrité du génome, qui a examiné la façon dont les participants peuvent sauvegarder l'ADN dans le génome. Un protocole de cytométrie à balayage laser pour évaluer les micronoyaux a également été créé pour identifier les dommages aux chromosomes et à l'appareil de fuseau mitotique. Approche personnalisée de la nutrition Les bénévoles ont semblé réagir différemment au même traitement en raison de différences dans le contexte génétique, la composition corporelle et les habitudes alimentaires. Par exemple, les données d'imagerie par résonance magnétique ont montré que la teneur en graisse et la distribution étaient différentes entre les participants mâles et femelles. Cela a permis à NUTRITECH de mesurer avec précision la façon dont réagissent les individus aux mêmes changements alimentaires à l'aide d'une carte biochimique de l'homéostasie. 'Les résultats suggèrent que la proximité est importante lors de la substantiation des effets pour la santé' explique M. Ommen. Les biomarqueurs de la flexibilité phénotypiques ont suscité un intérêt considérable dans l'industrie alimentaire. NUTRITECH a également donné lieu au lancement d'un autre projet qui a impliqué cinq entreprises alimentaires de renom. Les deux projets visent à exploiter les résultats de l'étude d'intervention NUTRITECH en adoptant une approche plus personnalisée de la nutrition dans une prochaine étude d'intervention.

Mots‑clés

NUTRITECH, biomarqueurs, flexibilité phénotypique, homéostasie, étude d'intervention

Découvrir d’autres articles du même domaine d’application