En bref
Dans une étude menée avant des essais chez l’humain, des chercheurs ont observé qu’un jeûne de 24 heures modifiait les microbes de l’intestin et aidait ses cellules à mieux se préparer aux dégâts des rayons. Une bactérie semble jouer un rôle important dans cet effet. Mais rien ne prouve encore que jeûner soit utile ou sans danger pour les personnes atteintes d’un cancer.
La frontière entre traiter une tumeur et abîmer les tissus sains qui l’entourent peut être plus étroite qu’on ne le souhaiterait. Les rayons peuvent détruire les cellules cancéreuses, mais aussi toucher la paroi intestinale voisine, un tissu fragile qui contribue à protéger l’organisme. Une nouvelle étude suggère que la capacité de cette paroi à se réparer pourrait dépendre de ce qui se passe dans l’intestin avant l’exposition aux rayons, notamment de changements liés au jeûne et à certaines bactéries.
Ces résultats ne constituent pas un traitement prêt à l’emploi et ne démontrent pas que le jeûne soit sûr ou bénéfique pendant une prise en charge du cancer. Ils mettent toutefois en lumière une piste biologique à approfondir : la composition des microbes intestinaux change, une bactérie produit une substance, puis des modifications surviennent dans les cellules intestinales et pourraient les préparer à renouveler les tissus endommagés. L’étude, publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, a été codirigée par Helen Bionica-Worms, professeure d’oncologie radiologique expérimentale, et Kunal Rai, professeur de médecine génomique.
Pourquoi la paroi intestinale est-elle vulnérable pendant la radiothérapie ?
La radiothérapie est utilisée contre des cancers situés dans l’abdomen, notamment ceux du pancréas, du côlon et du rectum, ainsi que certains cancers gynécologiques. Le principe consiste à diriger les rayons vers les cellules cancéreuses pour les détruire. Mais les tissus sains voisins peuvent eux aussi en recevoir une partie. L’efficacité du traitement dépend donc non seulement de sa capacité à atteindre la tumeur, mais aussi de la manière dont l’organisme supporte les dommages causés aux tissus alentour.
L’intestin grêle est particulièrement sensible : sa surface interne est tapissée d’une fine couche de cellules qui forme une barrière entre le contenu intestinal et les tissus du corps. Si cette couche est abîmée, des symptômes comme les nausées, la diarrhée et les infections peuvent apparaître. Dans les cas graves, les complications peuvent mettre la vie en danger. Les lésions intestinales ne se résument donc pas à un inconfort passager.
Le risque d’endommager les tissus sains peut également limiter la dose de rayons que les médecins peuvent administrer sans danger. D’où l’intérêt de rechercher des moyens de protéger les tissus normaux ou d’accélérer leur réparation, sans compromettre l’objectif premier du traitement : maîtriser le cancer. La nouvelle étude s’intéresse à un aspect précis de cette question : comment préparer les cellules intestinales avant une lésion pour qu’elles puissent mieux y répondre ensuite.
Une observation antérieure ouvre une nouvelle piste
Lors de travaux précliniques précédents, l’équipe du laboratoire de Bionica-Worms avait constaté qu’un jeûne avant l’exposition aux rayons était associé à une meilleure récupération de l’intestin. Mais observer un effet protecteur ne suffit pas à expliquer ce qui se passe dans l’organisme ni à déterminer quels éléments sont indispensables à cet effet. Une question restait donc en suspens : comment le fait de ne pas manger peut-il préparer concrètement les cellules des tissus ?
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont constaté qu’un jeûne de 24 heures augmentait le nombre de bactéries bénéfiques de l’espèce Akkermansia muciniphila, abrégée AKK, dans l’intestin grêle. Ce changement ne se limite pas à une hausse du nombre de bactéries. Ces microbes produisent une substance appelée propionate, que l’étude associe à des signaux susceptibles d’activer, dans les cellules intestinales, des mécanismes liés au renouvellement des tissus.
Les résultats ne présentent donc pas le jeûne comme un bouton qui déclencherait directement la réparation. Ils font plutôt penser à une succession de phénomènes qui se combinent. Le changement d’alimentation s’accompagne de transformations du métabolisme et d’une augmentation de certaines bactéries ; les substances produites par celles-ci participent ensuite à la préparation des cellules. Le lien entre alimentation, microbes et renouvellement des tissus est ainsi plus complexe que l’idée selon laquelle la seule privation de nourriture expliquerait la protection.
Comment ce signal prépare-t-il les cellules ?
L’une des étapes repérées par les chercheurs concerne les histones, des protéines autour desquelles l’ADN s’enroule à l’intérieur des cellules. Ces protéines peuvent porter de petites marques chimiques qui influencent la facilité avec laquelle la cellule accède aux différentes parties de son matériel génétique. Cela ne signifie pas que la séquence de l’ADN change : certains gènes deviennent simplement plus accessibles, ce qui peut faciliter leur activation ou la régulation de leur activité.
D’après l’étude, le propionate, associé à d’autres changements métaboliques liés au jeûne, modifie ces marques sur les histones. Ces modifications rendent certaines régions de l’ADN plus accessibles et peuvent aider les cellules à activer des gènes associés au renouvellement des tissus. On peut comparer cela à un manuel d’instructions présent dans la cellule : les instructions inscrites dans l’ADN ne sont pas réécrites, mais certaines pages deviennent plus faciles à ouvrir et à lire lorsque la cellule doit réagir.
L’équipe a également observé, pendant le jeûne, une augmentation d’un groupe de cellules intestinales porteuses de ces programmes de réparation. Ce constat est important, car la préparation ne semble pas se limiter à un changement rapide de l’environnement des cellules : elle s’accompagne de l’apparition d’un état cellulaire plus favorable à la réparation. Si l’intestin est ensuite exposé aux rayons, ces cellules peuvent se multiplier et contribuer à reconstruire la paroi endommagée.
Il faut toutefois distinguer la préparation à la réparation de la prévention des lésions. Les rayons restent capables de provoquer des dégâts ; les résultats décrivent une réponse biologique qui aide les tissus à récupérer, et non une barrière qui empêcherait les rayons de les atteindre. Les chercheurs n’affirment pas non plus que ce mécanisme fera disparaître les symptômes ou évitera toutes les complications. Il s’agit d’une explication possible de l’amélioration de la capacité de renouvellement observée dans les conditions de l’étude.
Les expériences sur les bactéries montrent qu’elles ne sont pas accessoires
Pour vérifier le rôle d’AKK, les chercheurs ne se sont pas contentés de mesurer son abondance : ils ont éliminé cette bactérie de manière ciblée, puis observé les conséquences. En son absence, le jeûne ne procurait plus à l’intestin le même bénéfice en matière de renouvellement. Ce résultat établit un lien entre la présence de la bactérie et la réponse observée, sans toutefois prouver que tous les effets du jeûne passent uniquement par elle. L’étude indique que d’autres changements métaboliques interviennent également.
Une expérience visant à rétablir la bactérie a apporté un indice supplémentaire : la réponse protectrice est réapparue lorsque les chercheurs l’ont réintroduite en l’associant au jeûne. En revanche, ni la bactérie seule ni le jeûne seul n’ont suffi à rétablir l’ensemble des effets observés lorsque les deux étaient associés. Les deux facteurs semblent donc agir dans un contexte commun, et l’on ne peut pas présumer que l’un produira le même effet indépendamment de l’autre.
Cette comparaison montre pourquoi le simple constat d’une hausse d’un type de microbe ne permet pas de conclure qu’il est responsable de l’amélioration. Après un jeûne, la présence de la bactérie pourrait n’être qu’une coïncidence si l’on ne vérifiait pas ce qui se passe quand elle est absente, puis quand elle est réintroduite. En procédant à ces tests, l’étude apporte des éléments indiquant qu’AKK joue un rôle essentiel dans la réponse observée au cours des expériences. Il reste néanmoins à préciser comment la bactérie, les substances qu’elle produit et les cellules intestinales interagissent.
Une piste préclinique, pas encore une option thérapeutique
Les résultats restent précliniques et ne peuvent donc pas être directement transformés en recommandations pour les patients. L’étude ne démontre pas qu’un jeûne de 24 heures protège l’intestin des personnes recevant une radiothérapie, ni qu’une telle pratique soit sûre ou adaptée à tous les patients. En outre, le traitement d’un cancer peut entraîner des besoins nutritionnels et médicaux particuliers. Une expérience de recherche ne doit donc pas être interprétée comme un conseil individuel de jeûner.
La piste mise au jour par l’étude ouvre toutefois des possibilités qui ne se limitent pas à l’arrêt de l’alimentation. Les chercheurs estiment qu’une meilleure compréhension du rôle des bactéries et des substances qu’elles produisent pourrait, à terme, permettre d’activer des mécanismes de réparation similaires par d’autres moyens. Parmi les options à explorer figurent l’utilisation de microbes bénéfiques ou des molécules qu’ils produisent, ainsi que l’étude d’interventions alimentaires adaptées. Rien ne permet cependant de considérer ces pistes comme des traitements éprouvés.
Ces autres approches sont d’autant plus importantes que le jeûne n’est pas une solution réaliste pour toutes les personnes atteintes d’un cancer. Il pourrait être plus facile, en pratique, de cibler la substance produite par la bactérie ou le signal cellulaire associé que de demander aux patients de ne pas manger. Mais avant d’envisager une telle stratégie, il faudra déterminer si le mécanisme fonctionne de la même manière chez l’humain et quelles doses ou conditions pourraient être sûres et efficaces, si tant est qu’il en existe.
Les scientifiques s’intéressent également à la possibilité que des mécanismes de ce type puissent aider d’autres tissus sains endommagés par les traitements contre le cancer. La moelle osseuse fait partie des tissus concernés : elle contient des cellules qui se divisent rapidement et peut être touchée par les traitements. Il s’agit toutefois d’une perspective pour de futures recherches, et non d’un résultat établi par l’étude actuelle, qui porte sur la préparation des cellules intestinales à se renouveler après des lésions dues aux rayons.
Que devront vérifier les prochaines études ?
La prochaine étape consistera à déterminer si ces résultats s’appliquent à l’être humain, puis à évaluer si la modification de ce mécanisme peut réellement réduire les lésions des tissus sans nuire au traitement de la tumeur. Les futurs travaux devront examiner à la fois l’innocuité et l’efficacité. Protéger les tissus sains est un objectif important, mais cette protection ne serait pas utile si elle ne respectait pas les exigences du traitement contre le cancer.
Il faudra aussi préciser quels éléments de la chaîne sont les plus faciles à cibler. Le bénéfice dépend-il de la présence d’AKK, du propionate qu’elle produit, ou de l’interaction entre cette bactérie et les changements métaboliques provoqués par le jeûne ? Quel rôle joue chaque étape dans l’activation des mécanismes de renouvellement ? Répondre à ces questions pourrait permettre de passer de l’observation d’un ensemble de phénomènes à la conception d’une intervention précise, qui pourra être évaluée rigoureusement.
L’étude a été dirigée par Helen Bionica-Worms, professeure d’oncologie radiologique expérimentale, et Kunal Rai, professeur de médecine génomique. Les résultats ont été publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences. La recherche a été financée par le National Cancer Institute, qui fait partie des National Institutes of Health, et par le Cancer Prevention and Research Institute of Texas. Ces travaux soulèvent de nouvelles questions sur les liens entre alimentation, microbes et renouvellement des tissus, mais ils ne permettent pas encore de savoir comment transposer cette piste aux soins cliniques.
Conclusion
Cette étude met en évidence un lien possible entre un jeûne de 24 heures, l’augmentation de la bactérie AKK dans l’intestin grêle et la préparation de cellules capables de contribuer à reconstruire la paroi intestinale après des lésions dues aux rayons. La bactérie et les substances qu’elle produit, avec d’autres changements associés au jeûne, semblent aider les cellules à se préparer en modifiant l’activité des gènes sans changer l’ADN lui-même. Cette piste pourrait éclairer la façon de protéger les tissus sains pendant un traitement contre le cancer. Mais les résultats sont encore précliniques : ils ne démontrent pas que le jeûne soit bénéfique pour les patients et ne justifient pas de le pratiquer sans preuves. À l’avenir, une stratégie visant la bactérie ou les molécules qu’elle produit pourrait être plus réaliste, à condition d’en vérifier l’innocuité et l’efficacité chez l’humain.