Comment l'exercice transforme votre microbiome pour lutter plus efficacement contre le cancer

Une étude de l' Université de Pittsburgh (États-Unis) a découvert un mécanisme surprenant expliquant les bienfaits de l'exercice physique dans la lutte contre le cancer. Selon les chercheurs, l'exercice réduit non seulement la taille des tumeurs chez la souris, mais améliore également la réponse à l'immunothérapie en modifiant le microbiome intestinal.

La recherche, publiée dans la revue Cell , a identifié le formiate, un composé produit par les bactéries intestinales des animaux en exercice, comme responsable de ces effets bénéfiques. Ce même composé a également été associé à de meilleurs résultats chez les patients atteints de mélanome.

« Nous savions déjà que l'exercice améliore l'efficacité des immunothérapies contre le cancer et modifie également le microbiome. Ce que nous ignorions, c'est le lien entre ces deux facteurs », explique Marlies Meisel, auteure principale de l'étude et professeure au département d'immunologie de la Pitt School of Medicine. « Nos travaux montrent que les modifications du microbiome intestinal induites par l'exercice renforcent le système immunitaire et améliorent l'immunothérapie grâce à ce format. »

L'équipe, dirigée par Catherine Phelps, a comparé des souris ayant fait de l'exercice pendant quatre semaines à des souris sédentaires. Les souris actives ont développé des tumeurs plus petites et ont vécu plus longtemps face à une forme agressive de mélanome. Cependant, ces bénéfices ont disparu lorsque les animaux ont été traités aux antibiotiques ou élevés sans microbiome, confirmant ainsi le rôle clé des bactéries intestinales.

« Une fois les bactéries éliminées, l'exercice n'avait plus aucun effet sur le cancer. Il était surprenant de constater que tout dépendait du microbiome », note Phelps.

Grâce à des outils d'intelligence artificielle, les chercheurs ont identifié le formiate comme le métabolite produit par les bactéries à l'origine de ces effets positifs. Dans des modèles de mélanome, d'adénocarcinome et de lymphome, l'administration orale de formiate a significativement réduit la croissance tumorale et amélioré l'efficacité de l'immunothérapie par inhibiteurs de points de contrôle immunitaire.

Pour vérifier la pertinence de ces résultats chez l'humain, l'équipe a analysé des échantillons sanguins de patients atteints d'un mélanome avancé et traités par immunothérapie. Les patients présentant des taux sanguins de formiate plus élevés présentaient une meilleure survie sans progression.

Ils ont également réalisé des transplantations fécales chez la souris à partir d'échantillons de patients humains présentant des taux élevés ou faibles de formiate. Les souris ayant reçu le microbiote de patients présentant des taux élevés de formiate ont montré une augmentation de l'activité des lymphocytes T et un meilleur contrôle tumoral.

La transplantation fécale est déjà à l'étude comme traitement pour améliorer les résultats de l'immunothérapie chez les patients non répondeurs . Cependant, on ne sait pas exactement pourquoi certaines selles de « super donneurs » produisent de meilleurs résultats.

« Nous souhaitons décrire les biomarqueurs métaboliques afin d'identifier les superdonneurs de FMT, car il s'agit d'une véritable boîte noire », explique Meisel. « Actuellement, tout le monde se concentre sur les espèces bactériennes, mais nos recherches suggèrent que l'important n'est pas seulement de savoir quels microbes sont présents, mais aussi ce qu'ils font et quels métabolites ils produisent. »