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Two neighboring sections of the gut, the small intestine and the colon, respond in opposite ways to the same diet. In a study led by Omer Yilmaz, director of the MIT Stem Cell Initiative, the team found that mice fed a ketogenic diet were more likely to develop tumors in the small intestine than mice on a control diet. In the colon, the same diet had previously been linked to protection.
Deux sections voisines de l'intestin, l'intestin grêle et le côlon, réagissent de façon opposée au même régime. Dans une étude dirigée par Omer Yilmaz, directeur du MIT Stem Cell Initiative, l'équipe a constaté que les souris nourries avec un régime cétogène étaient plus susceptibles de développer des tumeurs dans l'intestin grêle que les souris soumises à un régime témoin. Dans le côlon, ce même régime avait précédemment été associé à une protection.
A ketogenic diet is high in fat and low in carbohydrates. It forces the body to burn fatty acids for fuel instead of sugars, producing by-products called ketone bodies. One of them, beta-hydroxybutyrate, or BHB, was thought to explain why the diet appeared to protect against colon cancer. Some research had already suggested that link, and the diet is widely used for weight loss, which makes the possible downside in the small intestine a question worth asking carefully.
Le régime cétogène est riche en graisses et pauvre en glucides. Il oblige l'organisme à brûler des acides gras comme carburant au lieu des sucres, ce qui produit des sous-produits appelés corps cétoniques. L'un d'eux, le bêta-hydroxybutyrate, ou BHB, était soupçonné d'expliquer pourquoi ce régime semblait protéger contre le cancer du côlon. Certaines recherches avaient déjà suggéré ce lien, et ce régime est largement utilisé pour perdre du poids, ce qui rend le risque potentiel dans l'intestin grêle d'autant plus important à examiner avec attention.
Working with MIT postdocs Jessica Shay and Fangtao Chi, Yilmaz’s team first checked whether the colon results carried over to the small intestine. They did not. Further experiments showed that the tumor growth was driven by fatty acid oxidation, the metabolic pathway through which intestinal cells burn dietary fat. That pathway activates proteins that tell stem cells to multiply more quickly. “Having more stem cells means that when you injure the small intestine, it can repair itself better, but the downside is that having more active stem cells can lead to tumor formation,” Yilmaz says.
Avec les post-doctorantes du MIT Jessica Shay et Fangtao Chi, l'équipe de Yilmaz a d'abord vérifié si les résultats obtenus dans le côlon se retrouvaient dans l'intestin grêle. Ce n'était pas le cas. D'autres expériences ont montré que la croissance tumorale était déclenchée par l'oxydation des acides gras, la voie métabolique par laquelle les cellules intestinales brûlent les graisses alimentaires. Cette voie active des protéines qui indiquent aux cellules souches de se multiplier plus rapidement. « Avoir davantage de cellules souches signifie que, lorsque l'intestin grêle est lésé, il peut mieux se réparer, mais l'inconvénient est que des cellules souches plus actives peuvent conduire à la formation de tumeurs », explique Yilmaz.
The ketone bodies themselves turned out not to be the driver. The researchers confirmed that the diet still suppressed tumors in the colon, but they concluded that ketones are “essentially metabolic bystanders,” in Yilmaz’s words. That points to a practical implication: commercial ketone supplements probably do little to help or harm people who take them. The study does not give figures for tumor rates in mice, and it does not report any test in people.
Les corps cétoniques eux-mêmes ne sont pas à l'origine du phénomène. Les chercheurs ont confirmé que le régime continuait de freiner les tumeurs dans le côlon, mais ils ont conclu que les cétones sont « essentiellement des spectateurs métaboliques », selon les termes de Yilmaz. Il en découle une implication pratique : les compléments commerciaux de cétones ne feraient probablement ni bien ni mal à ceux qui les prennent. L'étude ne fournit pas de chiffres sur les taux de tumeurs chez la souris et ne rapporte aucun essai sur l'être humain.
For now, the immediate beneficiaries are researchers, who gain a clearer map of what drives the effect and what does not. The team says the next task is to understand “why the same diet has opposite consequences in two adjacent parts of the gut,” as Chi puts it. No timeline for that work is given, and nothing in the study changes what anyone should eat today. Yilmaz’s advice is that “we need to be very careful in generalizing the effects that these diets can have.”
Pour l'instant, les premiers bénéficiaires sont les chercheurs, qui disposent d'une meilleure cartographie de ce qui déclenche l'effet et de ce qui ne le déclenche pas. L'équipe affirme que la prochaine étape consiste à comprendre « pourquoi le même régime a des conséquences opposées dans deux parties voisines de l'intestin », selon les termes de Chi. Aucun calendrier n'est annoncé pour ces travaux, et rien dans cette étude ne modifie ce que quiconque devrait manger aujourd'hui. Le conseil de Yilmaz : « nous devons être très prudents lorsque nous généralisons les effets que ces régimes peuvent avoir ».