Les populations du Nord ont une incidence accrue de carence en vitamine D et d'utilisation de médicaments antipsychotiques. Le statut en vitamine D, les troubles de santé mentale et l'utilisation ultérieure de médicaments antipsychotiques sont tous deux associés à des altérations du microbiome intestinal : des microbes commensaux qui sont critiques pour plusieurs aspects de la santé, en particulier la santé métabolique. Les altérations du microbiome intestinal associées à une carence en vitamine D et à l'utilisation de médicaments antipsychotiques sont en corrélation avec le développement d'aspects du syndrome métabolique tels que la prise de poids et la dysrégulation du glucose et des lipides. Cependant, on ne sait pas comment des perturbations préexistantes du microbiome intestinal, telles que celles associées à une carence en vitamine D, modulent l'apparition/gravité des effets secondaires métaboliques des médicaments antipsychotiques. En outre, la supplémentation en vitamine D semble atténuer ces effets secondaires, bien que le rôle du microbiome intestinal dans ce processus reste à déterminer. Nous examinerons les effets du statut de la vitamine D (carence ou supplémentation) et de l'exposition aux médicaments antipsychotiques sur le microbiome intestinal et le développement de perturbations métaboliques dans un modèle de rongeur, dans le but éventuel de développer des régimes basés sur le microbiome pour contrer les effets secondaires métaboliques des médicaments antipsychotiques.
Le dérèglement du système endocannabinoïdome (ECBome) et le microbiome intestinal (µB) est un joueur clé dans la pathologie de l’expansion du tissu adipeux blanc, l’inflammation et l’obésité. Nous étudions les mécanismes moléculaires sous-jacents du médiateur prostamide F2α de l’ECBome anti-adipogénique et les effets du composant LPS de la paroi bactérienne dysbiotique endotoxique sur ce sytème dans le gras blanc. Nous utilisons des modèles cellulaires murins et du tissu adipeux humain.
Ce projet est réalisé en collaboration avec Nature's Decision, un leader québécois de la production de chanvre, et est soutenu par une subvention de Mitacs. Avec le passage d'un mode de vie traditionnel à un mode de vie moderne, on assiste à une consommation croissante d'aliments produits en masse, ce qui a modifié l'équilibre des acides gras oméga-3 et oméga-6 et est associé à une mauvaise santé cardiométabolique. Les graines de chanvre entier (Cannabis sativa) ont une valeur nutritionnelle exceptionnelle, étant très riches en acides gras essentiels (AGE) et autres acides gras polyinsaturés (AGPI), en protéines de haute qualité et en fibres. Les graines de chanvre représentent une culture alimentaire potentiellement importante pour les populations du Nord, qui peut apporter des bienfaits pour la santé à ceux qui en consomment, en particulier aux personnes ayant un faible taux de consommation d'acides gras oméga 3 et de fibres. Nous évaluons les effets d'une supplémentation alimentaire en graines de chanvre entières sur le développement de l'obésité et des complications connexes dans un modèle murin d'obésité induite par l'alimentation et déterminons ses effets sur l'axe microbiome intestinal-endocannabinoïdome.
Ce projet permettra de tester l'efficacité des extraits naturels sur l'inflammation en utilisant le modèle DSS de la colite et de déterminer la relation avec l'endocannabinoïdome. L'objectif final est que SiliCycle comprenne mieux le potentiel biologique de ses produits.
La communication bidirectionnelle entre le cerveau et le microbiote intestinal, appelée «axe microbiote-intestin-cerveau», comprend des systèmes de messagerie à petites molécules pour actualiser l'état de santé et éventuellement réguler l'activité et le comportement du cerveau. Parmi les mécanismes moléculaires sous-jacents de cette communication croisée, nous émettons l'hypothèse d'un rôle possible pour l'endocannabinoïdome (eCBome) qui a des fonctions importantes dans l'activité neuronale, le métabolisme et la réponse immunitaire. Nous utilisons donc des souris exemptes de germes, qui n'ont jamais été colonisées par des microbes, comme outil pour analyser le lien entre le microbiote et l'eCBome dans la signalisation intestinale du cerveau et examiner l'effet de l'introduction d'un microbiome fonctionnel par transfert de microbiote fécal (FMT) pour obtenir des preuves d'une interférence avec l'eCBome et de son implication potentielle dans la neurobiologie des conditions psychiatriques du cerveau telles que les troubles liés à l'anxiété et au stress.
Le peptide antimicrobien 2 (Leap2) exprimé par le foie code un peptide de 40 acides animés qui s'est récemment révélé être régulé à la hausse après une gastrectomie à manchon vertical et agit comme un antagoniste endogène du récepteur de la ghréline. Principalement connu pour son activité antimicrobienne, sa fonction physiologique et son mécanisme d'action ne sont pas bien compris. La ghréline est une hormone orexigène qui régule l'apport alimentaire par le système endocannabinoïde (ECS). L'ECS et son extension, l'endocannabinoïde (eCBome), sont importants dans la régulation de la santé cardiométabolique et du métabolisme, qui sont dérégulés dans l'obésité. Le microbiome intestinal est également altéré en association avec l'obésité. Des études suggèrent que les molécules de l'eCBome et le microbiote intestinal s'influencent mutuellement de manière bidirectionnelle, ce qui a des implications sur l'équilibre énergétique et la santé cardiométabolique. Nous émettons l'hypothèse que Leap2 est dérégulé dans l'obésité, en association avec la dysbiose et l'endotoxémie métabolique, peut-être sous la régulation de la signalisation de l'eCBome. Pour évaluer notre hypothèse, nous utilisons des hépatocytes, des lignées de cellules intestinales et des organoïdes intestinaux traités avec des modificateurs pharmacologiques des récepteurs et des enzymes liés à l'eCBome pour voir le rôle possible de l'eCBome dans la régulation de Leap2, nous étudions son expression dans le foie et l'intestin grêle de souris dépourvues de microbiote ainsi que de celles nourries avec un régime obésogène et chez des rats qui subissent différentes chirurgies bariatriques.
Ce projet est réalisé en collaboration avec Paul De Koninck du CERVO. On pense que le microbiote intestinal, à travers l'axe intestin-cerveau, influence la locomotion, le stress, le comportement alimentaire et certaines maladies neurologiques. Ce projet vise à mieux comprendre la communication entre le système dopaminergique et le système endocannabinoïdome (eCBome) et leur rôle dans la régulation de l'axe intestin-cerveau. En modulant l'eCBome chez le poisson-zèbre dans différentes conditions microbiennes (c'est-à-dire élevé de manière conventionnelle, sans germes et reconstitué microbiologiquement), nous visons à examiner les interactions entre ces systèmes et leurs effets sur le comportement, l'activité métabolique et leur dysfonctionnement pathologique.