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Santé naturelle

Comment Fibregum™ renforce la barrière intestinale au niveau cellulaire ?

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Avec le développement de certaines maladies comme le diabète, l’obésité, le cholestérol élevé, l’hypertension artérielle, le syndrome de l’intestin irritable (IBS – Irritable Bowel Syndrome) et la maladie entérique inflammatoire (MEI), les consommateurs sont de plus en plus attentifs à leur alimentation.

Les consommateurs sont à la recherche de produits plus naturels. Les produits « sans » constituent l’une des réponses de l’industrie agroalimentaire : sans sucre, sans matières grasses hydrogénées, sans sel, sans gluten, sans lactose, sans FODMAP, etc. L’origine des produits et leur mode de production (biologique, sans OGM) constituent une autre de ces réponses. Les consommateurs recherchent aussi une liste d’ingrédients plus courte et plus propre (pas d’ingrédients synthétiques, pas d’additifs…).

L’autre orientation consiste à adapter leur alimentation et à consommer plus d’ingrédients bénéfiques, comme les fibres.

Nutrition, fibres et bien-être général équilibré

L’American Diabetes Association et l’OMS s’accordent sur le fait que la prise alimentaire de fibres doit être voisine de 25-30 g/jour pour un style de vie sain. Une étude a montré que la prise alimentaire quotidienne de fibres en 2007-2008 était de 15,9 g/jour (1).

L’avantage d’une alimentation riche en fibres n’est pas uniquement lié au processus digestif mais aussi à un système intestinal plus sain. Les personnes dont le système intestinal n’est pas sain présentent des troubles, notamment des brûlures d’estomac, des gaz, une constipation, des diarrhées, des nausées, des douleurs abdominales et des flatulences. Les gênes digestives peuvent être très handicapantes et avoir un fort impact sur le bien-être général et la qualité de vie.

On considère que les fibres ont un certain effet préventif sur le cancer colorectal et qu’elles augmentent également la sensation de satiété. En outre, les fibres peuvent favoriser d’autres activités positives pour la santé notamment une stimulation de la fermentation colique, une réduction de la cholestérolémie et une réduction de la glycémie postprandiale, comme récemment établi par la Commission Européenne (Règlement (UE) n° 2016/854).

Fibregum™

Fibregum™ est une source totalement naturelle de fibres alimentaires solubles (capables de se dissoudre dans l’eau). Fibregum™ est l’unique projet à base de fibres d’acacia certifié sans OGM.

Il est obtenu à partir de la sève d’acacias soigneusement sélectionnés qui exsude des tiges et des branches de ces végétaux. Fibregum™ contient une teneur minimum garantie en fibres solubles de 90 %, teneur calculée sur la masse sèche, à l’aide de la méthode d’analyse traditionnelle AOAC 985.29. Il s’agit d’un polysaccharide non digestible, de masse moléculaire élevée.

Il est constitué d’un noyau protéique associé à des fractions polysaccharidiques. Il est constitué de sucres neutres et d’acides uroniques (95 % de la matière sèche), de protéines (1 à 2 %, selon l’espèce), de polyphénols (catéchines, épicathéchines, etc.) et de sels minéraux (magnésium, potassium, calcium, sodium). Sa structure est très complexe, avec une masse moléculaire moyenne de 300 à 800 kDa.

Démonstration de la digestibilité élevée de Fibregum™

Lors d’une étude réalisée en 2003 (Cherbut et al (2) ), il a été rapporté que Fibregum™ n’induisait pas d’effets gastro-intestinaux indésirables, même en cas de consommation à fortes doses et qu’il présentait une activité bifidogénique. Cette étude a également montré la tolérance digestive élevée de Fibregum™.

Au cours de cette étude, Fibregum™ n’a pas induit de flatulences pour des doses inférieures 30 g/jour et des doses quotidiennes supérieures à 50 g/jour n’ont provoqué ni crampes abdominales ni diarrhées. L’étude a également démontré que Fibregum™ stimule la croissance des bactéries lactiques dès 10 g/jour.

Fermentation progressive de Fibregum™

Pour mieux comprendre la tolérance intestinale de Fibregum™, une expérience in vitro a été menée, dont les résultats ont été publiés en 2013 (3). Il a été montré que Fibregum™ fermente progressivement dans le côlon distal (c’est-à-dire le côlon transverse et le côlon descendant). Il a été confirmé que la fermentation de Fibregum™ n’est le fait que des bactéries lactiques dans le gros intestin. L’étude a également montré une fermentation de Fibregum™ dans le côlon transverse et qu’une fraction résiduelle était encore disponible pour la fermentation dans le côlon descendant. On a également observé qu’une adaptation du métabolisme des bactéries accroissait leur capacité à la fermentation de Fibregum™ pendant les 3 semaines de l’expérience.

Effet de la barrière intestinale sur l’état de santé général

La barrière intestinale constitue l’un des éléments les plus importants du système immunitaire. Son rôle principal est d’absorber les nutriments et de constituer l’une des barrières les plus importantes de notre corps. Elle nous protège contre des réactions allergiques potentielles ainsi que contre des menaces microbiologiques et chimiques. Notre intestin est constitué de cellules épithéliales assises sur une matrice (paroi intestinale). Notre intestin est colonisé par des milliards de bactéries (microbiote).

Pour résumer, on peut considérer que :  Microbiote intestinal + paroi intestinale = Barrière intestinale

L’incidence d’une perméabilité altérée et accrue de la paroi intestinale, également appelée l’hyperperméabilité intestinale (HPI), est désormais étudiée de près en raison de son implication potentielle dans un grand nombre de problèmes de santé et de maladies.

Renforcement de la barrière intestinale par Fibregum™, 1ère expérience

En 2015, de nouvelles et ambitieuses expérimentations visant à démontrer les propriétés physiologiques novatrices de Fibregum™ sur la perméabilité intestinale ont été menées.

Effet de Fibregum™ sur le microbiote intestinal

Il a été montré que Fibregum™ accroissait la population intestinale des Bifidobactéries et Bacteroidetes, connues pour être des bactéries commensales de l’état non pathologique et, plus spécifiquement de la bactérie anti-inflammatoire Faecalibacterium prausnitzii11.

Effet de Fibregum™ sur la production des acides gras à chaîne courte (AGCC)

Il a été montré que Fibregum™ induisait une augmentation de la production totale des AGCC et exerçait principalement un effet butyrogène dans le côlon distal. Ces résultats viennent étayer la conclusion comme quoi le côlon distal constituait la principale région de fermentation bactérienne des fibres d’acacia.

Effet de Fibregum™ sur l’inflammation

Sous stimulation des lipopolysaccharides (LPS), les expériences ont indiqué que Fibregum™ réduisait les cytokines pro-inflammatoires et, de façon complémentaire, accroissait les cytokines anti- inflammatoires.

Ces résultats montrent que l’effet anti-inflammatoire de Fibregum™ est basé sur deux actions combinées : l’inhibition des cytokines pro-inflammatoires et la stimulation des cytokines anti-inflammatoires (12).

Quelles sont les implications pour la santé de l’hyperperméabilité intestinale ?

Diverses pathologies, comme les infections, les traumatismes consécutifs à des brûlures et à des interventions chirurgicales ainsi que l’utilisation ou l’abus de nombreux médicaments, peuvent être à l’origine de l’HPI. Ces pathologies provoquent une inflammation et des lésions du revêtement intestinal.

L’HPI est associée à une vaste gamme de symptômes généraux comme la fatigue, les fièvres d’origine inconnue, les douleurs abdominales, les ballonnements et les diarrhées, les problèmes de mémoire, les difficultés de concentration et une faible tolérance à l’exercice. Certaines études et expérimentations récentes ont envisagé l’implication de l’HPI dans l’insuffisance cardiaque chronique (4), le syndrome de l’intestin irritable (IBS) (5), les maladies entériques inflammatoires (6), la dépendance alcoolique (7), le diabète (8), la dépression (9), le « comportement maladif », le syndrome de fatigue chronique (SFC) (10) et d’autres maladies auto-immunes.

Jonctions serrées

Les jonctions serrées sont constituées par différents types de protéines (Claudine-1, Zonula Occludens (ZO-1) et Occludine).

Elles consolident la barrière paracellulaire qui contrôle le flux des molécules dans l’espace intercellulaire entre les cellules de l’épithélium.

Il s’agit des régions étroitement associées de deux cellules dont les membranes se rejoignent pour former une barrière virtuellement imperméable aux liquides.

Les jonctions serrées font l’objet de nombreuses études en raison de leur implication dans la perméabilité intestinale en cas de MEI (15) et de l’implication du microbiote intestinal dans leur perméabilité (16).

Modulation de la perméabilité de la paroi intestinale

Les échantillons recueillis pendant cette expérience ont été utilisés dans un modèle de lignée cellulaire afin d’évaluer la modulation potentielle de la paroi intestinale, en particulier sa perméabilité. Fibregum™ a montré un effet protecteur sur l’intégrité de la barrière comme le montre l’amélioration de la perméabilité cellulaire (13, 14).

Renforcement de la barrière intestinale par Fibregum™, nouvelles expériences

En 2016, afin de compléter les connaissances scientifiques sur la perméabilité intestinale, de nouvelles expériences ont été menées à bien avec l’INSERM (Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale). Cet organisme scientifique reconnu est l’institut national français spécialisé dans la santé et la recherche médicale.

Ces nouvelles expériences ont porté sur la recherche des mécanismes de restauration de la perméabilité intestinale, au niveau cellulaire.

Les échantillons ont été réalisés pendant la première expérience afin que les résultats puissent être reliés. Les donneurs participant à cette expérience souffraient d’IBS et de MEI.

Comment évaluer la perméabilité de l’intestin

La résistance électrique transépithéliale (RET) mesure la résistance électrique à travers une membrane afin d’évaluer la perméabilité quantitative globale. Plus la résistance électrique est élevée, plus la lignée cellulaire est imperméable.

Effets de Fibregum™ sur la perméabilité cellulaire chez les sujets souffrant d’IBS

Pendant l’expérience précédente, les produits de fermentation de Fibregum™ ont été échantillonnés sur la région descendante du côlon artificiel. En utilisant deux technologies complémentaires, la RET et le FITC-dextran, il a été confirmé que ces échantillons peuvent réduire significativement la perméabilité de la lignée cellulaire.

Cette activité a été mesurée et confirmée par les deux technologies.

Pendant cette expérience, l’activité au niveau de la jonction serrée a été évaluée à l’aide de l’expression de la protéine. La Claudine-1 et la ZO-1 ont montré une tendance à l’augmentation. L’Occludine a augmenté significativement.

De plus, nous avons mesuré une augmentation de l’ARNm codant pour l’Occludine.

En conclusion, Fibregum™ a un effet positif en augmentant le nombre des jonctions serrées de l’Occludine et, de ce fait, en améliorant la perméabilité intestinale.

Effets de Fibregum™ sur la réponse inflammatoire chez les sujets souffrant d’IBS

L’effet anti-inflammatoire de la fermentation de Fibregum™ a été testé sur les sites apical et basolatéral des cellules.

La concentration en cytokines au niveau basolatéral était trop faible pour être mesurée.

Au niveau apical, l’IL-6 et le TNFα, deux cytokines pro-inflammatoires, ont montré des profils similaires. La concentration en IL-6 a été réduite dans les trois régions du côlon. La concentration en TNFα n’a été réduite que dans les régions transverse et descendante (voir tableau).

En conclusion, la fermentation de Fibregum™, qui se produit dans le côlon transverse et descendant, a un effet positif en réduisant les cytokines pro-inflammatoires.

Effets de Fibregum™ sur la perméabilité intestinale chez les sujets atteints de MEI

En utilisant deux technologies complémentaires, la RET et le FITC-dextran, il a été confirmé que la fermentation de Fibregum™ est capable de réduire significativement la perméabilité de la lignée cellulaire. Cette activité, mesurée et confirmée par les deux technologies, a des résultats statistiquement significatifs (p <0,05). Cependant, pour les donneurs MEI, l’amélioration de la perméabilité intestinale n’a été observée que dans la région distale du côlon.

Effets de Fibregum™ sur la réponse inflammatoire chez les sujets atteints de MEI

Les effets anti-inflammatoires de la fermentation de Fibregum™ ont été testés sur les sites apical et basolatéral des cellules.

Les IL-8, IL1β et TNFα, toutes des cytokines pro-inflammatoires, ont montré une réduction significative (voir tableau) dans la région distale du côlon, au niveau apical des cellules. Seule une tendance a été observée pour l’IL-6. La cytokine anti-inflammatoire IL-10 était augmentée dans le côlon distal.

Fibregum™ a un effet positif sur l’inflammation en réduisant les cytokines pro-inflammatoires et en accroissant les cytokines anti-inflammatoires.

Conclusion sur les nouvelles expériences

Cette nouvelle expérience a confirmé que la fermentation de Fibregum™ dans la région distale du côlon exerce des effets bénéfiques sur l’amélioration de la perméabilité et l’inflammation intestinales. Cette expérience a fourni de nouvelles informations sur le mécanisme impliqué au niveau cellulaire.

Elle indique que la fermentation de Fibregum™ est susceptible d’exercer son activité en renforçant les jonctions serrées et en mettant en œuvre son effet anti-inflammatoire au niveau apical des cellules.

Conclusion générale

Des expériences sur la fermentation de la gomme d’acacia dans le côlon ont été menées. La fermentation de Fibregum™ a des activités positives en renforçant les jonctions serrées et en exerçant un effet anti-inflammatoire au niveau apical des cellules.

Ces résultats ont mis au jour de nouvelles hypothèses. La fermentation de la gomme d’acacia conduit à des produits bien connus comme le butyrate, l’acétate, etc. Cette fermentation doit également conduire à d’autres produits dont la nature exacte est encore inconnue. On suppose que ces autres produits agissent directement au niveau des cellules et des jonctions serrées.

Il a également été démontré un effet positif sur le microbiote et le renforcement de la perméabilité intestinale. Ainsi, la gomme d’acacia est une fibre qui présente de nombreux avantages et qui est dotée d’une tolérance digestive élevée.

Pour résumer, Fibregum™ présente de puissants avantages pour la santé associés à un confort digestif élevé.

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Attention : Les conseils prodigués dans cet article ne vous dispensent pas de consulter un praticien de santé naturelle.

Tableau des ABRÉVIATIONS

IBS : Syndrome de l’intestin irritable (Irritable Bowel Syndrome).
MEI : Maladie Entérique Inflammatoire.
FODMAP : Oligo, di- et monosaccharides et polyols fermentescibles.
HPI : Hyperperméabilité Intestinale.
SFC : Syndrome de Fatigue Chronique.
AGCC : Acides Gras à Chaîne Courte.
LPS : Lipopolysaccharides.
INSERM : Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale.
RET : Résistance Electrique Transépithéliale.
FITC : Isothiocyanate de fluorescéine.

Sources :
1. J Acad Nutr Diet. 2012 May;112(5):642-8. doi: 10.1016/j.jand.2012.01.019. Epub 2012 Apr 25. Trends in dietary fiber intake in the United States, 1999-2008. King DE1, Mainous AG 3rd, Lambourne CA
2. Cherbut C, Michel C, Raison V, Kravtchenko T & Severine M (2003) Accacia gum is a bifidogenic dietary fiber with high digestive tolerance in healthy humans. Microbial Ecol Health Dis 15, 43–50.
3. Terpend K, Possemiers S, Daguet D and Marzorati M (2013) Arabinogalactan and fructo-oligosaccharides have a different fermentation profile in the Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME®). Environ Microbiol Rep Aug;5(4):595-603.
4. Krack A, Sharma R, Figulla HR, Anker SD., The importance of the gastrointestinal system in the pathogenesis of heart failure., Eur Heart J. 2005 Nov;26(22):2368-74.
5. Zhen Zhang Y. and Li Y.Y., Inflammatory bowel disease: Pathogenesis. World J Gastroenterol. 2014 January 7; 20(1):91-99.
6. Nahidi L, Day AS, Lemberg DA, Leach ST., Differential effects of nutritional and non-nutritional therapies on intestinal barrier function in an in vitro model., J Gastroenterol. 2012 Feb; 47(2):107-17.
7. Leclercq S, Cani PD, Neyrinck AM, Stärkel P, Jamar F, Mikolajczak M, Delzenne NM, de Timary P., Role of intestinal permeability and inflammation in the biological and behavioural control of alcohol-dependent subjects., Brain Behav Immun. 2012 Aug; 26(6):911-8.
8. Vaarala O, Atkinson MA, Neu J., The “perfect storm” for type 1 diabetes: The complex interplay between intestinal microbiota, gut permeability, and mucosal immunity. Diabetes. 2008 Oct; 57(10):2555-62.
9. Maes M, Kubera M, Leunis JC., The gut-brain barrier in major depression: Intestinal mucosal dysfunction with an increased translocation of LPS from gram negative enterobacteria (leaky gut) plays a role in the inflammatory pathophysiology of depression. Neuro Endocrinol Lett. 2008 Feb; 29(1):117-24.
10. Maes M, Coucke F, Leunis JC., Normalization of the increased translocation of endotoxin from gram negative enterobacteria (leaky gut) is accompanied by a remission of chronic fatigue syndrome., Neuro Endocrinol Lett. 2007 Dec; 28(6):739-44.
11. Sokol H, Pigneur B, Watterlot L, Lakhdari O, Bermúdez-Humarán LG, Gratadoux JJ, Blugeon S, Bridonneau C, Furet JP, Corthier G, Grangette C, Vasquez N, Pochart P, Trugnan G, Thomas G, Blottière HM, Doré J, Marteau P, Seksik P, Langella P., Faecalibacterium prausnitzii is an anti-inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients., Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Oct 28; 105(43):16731-6.
12. David Daguet, Iris Pinheiro, An Verhelst, Sam Possemiers, Massimo Marzorati, Acacia gum improves the gut barrier functionality in vitro. Agro FOOD Industry Hi Tech – vol 26(4) – July/August 2015: 29-33.
13. Daguet D., Pinheiro I., Verhelst A., Possemiers S., and Marzorati M., Arabinogalactan and fructooligosaccharides improve the gut barrier function in distinct areas of the colon in the Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem. J.Fuct. Foods, 2016;20:369-79.
14. Patent pending N°WO 2015/162447
15. Lee SH., Intestinal permeability regulation by tight junction: implication on inflammatory bowel diseases, Intest Res. 2015 Jan;13(1):11-8.
16. Ulluwishewa D, Anderson RC, McNabb WC, Moughan PJ, Wells JM, Roy NC., Regulation of tight junction permeability by intestinal bacteria and dietary components., J Nutr. 2011 May;141(5):769-76.

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