Les scientifiques ont testé 39 édulcorants et ont découvert des effets intestinaux inattendus

L’effet le plus puissant est apparu lorsque les chercheurs ont combiné l’isosteviol, un édulcorant utilisé par l’industrie alimentaire et des boissons, avec l’antidépresseur duloxétine. Ensemble, les deux composés ont considérablement réduit la croissance de deux espèces bactériennes importantes associées à la santé digestive, à la régulation de la glycémie et à la fonction immunitaire.

Les scientifiques préviennent que les expériences ont été menées en laboratoire plutôt que chez des humains. Des recherches supplémentaires seront donc nécessaires pour déterminer si les changements bactériens entraînent des effets significatifs sur la santé dans des conditions réelles.

Les édulcorants ne peuvent pas être biologiquement inactifs

Les édulcorants se trouvent dans d’innombrables produits du quotidien, notamment les boissons gazeuses, les bonbons, les desserts, les céréales pour petit-déjeuner, les collations et certains médicaments. Ils sont généralement présentés comme des alternatives qui apportent du sucré avec moins de sucre ou moins de calories.

Cependant, de plus en plus de preuves relient la consommation d’édulcorants à des pathologies telles que le diabète de type 2, l’obésité et le cancer. Ces associations ne prouvent pas que les édulcorants sont directement à l’origine de ces maladies, et les chercheurs s’efforcent toujours de comprendre les processus biologiques qui pourraient expliquer ces liens.

Un facteur possible est le microbiome intestinal, l’énorme communauté de bactéries et autres micro-organismes vivant dans le système digestif. Ces microbes aident à décomposer les aliments, à produire des composés utiles, à entraîner le système immunitaire et à influencer le métabolisme. Les changements dans le nombre ou l’équilibre de ces organismes peuvent affecter la santé de tout le corps.

Malgré l’utilisation généralisée des édulcorants, relativement peu de recherches ont examiné si ces derniers affectaient directement les bactéries intestinales individuelles.

Le professeur Kiran Patil de l’unité de toxicologie du Medical Research Council (MRC) de l’Université de Cambridge a déclaré : « La plupart de ce que nous savons sur l’impact potentiel des édulcorants sur notre santé vient de la recherche animale ou d’études de population. Bien que ces études aient indiqué l’implication du microbiome dans la médiation de l’effet des édulcorants, il est difficile de savoir comment les édulcorants agissent dans le corps – est-ce par le biais d’interactions directes avec nos bactéries intestinales ?

“La réponse à cette question est encore plus compliquée par le fait que nous prenons rarement des édulcorants seuls – nous les prenons avec des boissons, dans des collations ou même dans des médicaments pour masquer l’amertume”, a ajouté le Dr Sonja Blasche, auteur principal de l’étude, également de l’unité de toxicologie du MRC.

Test de 39 édulcorants contre les bactéries intestinales

Pour l’étude, publiée dans Molecular Systems Biology, le Dr Blasche et ses collègues ont étudié comment les édulcorants artificiels et hypocaloriques influencent les bactéries intestinales. Ils ont également examiné si ces effets changeaient lorsque les édulcorants étaient mélangés à des substances couramment rencontrées dans les aliments, les boissons et les médicaments.

L’équipe a cultivé 25 espèces bactériennes séparément en laboratoire. La sélection comprenait des bactéries considérées comme bénéfiques, neutres ou potentiellement nocives.

Chaque espèce a ensuite été exposée à 39 édulcorants utilisés commercialement, comprenant des variétés naturelles et artificielles. Les chercheurs ont surveillé la rapidité avec laquelle chaque culture bactérienne se multipliait et si sa croissance ralentissait ou s’arrêtait.

Environ les trois quarts des édulcorants ont affecté la croissance d’au moins une espèce bactérienne. Plusieurs ont réduit ou complètement arrêté la croissance des bactéries associées à un système digestif sain.

Ces résultats suggèrent que certains édulcorants ne sont pas simplement des substances inactives qui traversent le tube digestif sans interagir avec les organismes qui y vivent.

Plus de 100 interactions inattendues

Les gens consomment rarement un édulcorant seul. Il peut apparaître aux côtés de la caféine dans une boisson, d’un arôme dans un dessert ou d’un ingrédient actif dans un médicament.

Pour recréer une partie de cette complexité, les chercheurs ont associé les édulcorants à des substances telles que la caféine, la vanilline (extrait de vanille), l’advantame (un édulcorant artificiel) et huit médicaments couramment utilisés.

L’équipe a identifié plus de 100 cas dans lesquels l’effet d’un édulcorant changeait lorsqu’un autre composé était présent. Les effets combinés sont devenus plus forts dans 34 cas et plus faibles dans 68 cas.

Cela signifie que l’impact d’un édulcorant particulier peut dépendre en partie de ce qui est consommé en même temps.

La combinaison d’antidépresseurs s’est démarquée

Le résultat le plus spectaculaire concernait l’isostéviol et la duloxétine, un antidépresseur prescrit pour traiter la dépression, l’anxiété et certains types de douleurs chroniques.

Lorsqu’ils sont utilisés ensemble, les composés suppriment fortement Roseburia intestinalis et Parabacteroides merdae. Les deux espèces sont considérées comme des membres importants du microbiome intestinal et ont été associées à la santé digestive et à la régulation métabolique.

La duloxétine est largement utilisée. Aux États-Unis, plus de 4,2 millions de patients ont reçu une ordonnance pour ce médicament en 2023.

L’étude des bactéries, une espèce à la fois, peut révéler des effets directs, mais l’intestin humain est un écosystème surpeuplé dans lequel les microbes interagissent constamment. Pour mieux refléter ces conditions, les scientifiques ont construit une communauté microbienne simplifiée contenant les 25 espèces bactériennes.

Ils ont permis à la communauté de se développer et l’ont ensuite exposée à différentes combinaisons d’édulcorants et de médicaments. L’équipe a suivi quelles espèces sont devenues plus abondantes, lesquelles ont décliné et si la communauté a conservé sa variété globale.

La diversité microbienne intestinale a diminué

La combinaison de l’isostéviol et de la duloxétine a réduit la diversité microbienne au sein de la communauté synthétique. Une plus grande diversité est généralement considérée comme une caractéristique d’un microbiome intestinal résilient et sain, bien que la composition microbienne idéale puisse varier d’un individu à l’autre.

Cette combinaison a également modifié l’équilibre interne de la communauté en permettant à certaines espèces bactériennes de prospérer tandis que d’autres déclinaient.

Des expériences supplémentaires suggèrent que ces changements augmentent la toxicité envers certaines cellules hôtes. Ils ont également perturbé l’activité d’autres cellules impliquées dans l’inflammation et les réponses immunitaires.

Ces résultats soulèvent la possibilité que les interactions entre les édulcorants, les médicaments et les microbes pourraient influencer davantage que la seule digestion. Cependant, le système simplifié du laboratoire ne peut pas reproduire pleinement la complexité du corps humain.

Le Dr Blasche a déclaré : « Les édulcorants sont souvent commercialisés comme étant métaboliquement neutres, mais notre étude remet en question cette idée. Nous avons constaté qu’ils peuvent affecter directement les bactéries intestinales, en particulier lorsqu’ils sont mélangés à d’autres composés tels que des médicaments et des additifs alimentaires. Ces combinaisons courantes pourraient avoir des effets involontaires sur notre microbiome intestinal.

Des études humaines sont encore nécessaires

Les chercheurs soulignent que les résultats ne doivent pas être interprétés comme une preuve que les édulcorants ou les combinaisons testées sont nocifs pour l’homme.

Les expériences impliquaient des bactéries et des modèles cellulaires dans des conditions de laboratoire contrôlées. Dans le système digestif humain, les édulcorants peuvent être absorbés, chimiquement modifiés, dilués ou décomposés avant d’atteindre des microbes particuliers. Le régime alimentaire, la génétique, la prise de médicaments et la composition existante du microbiome d’une personne pourraient également modifier l’issue.

Les études futures devront déterminer si des interactions similaires se produisent chez les humains, quelles doses seraient nécessaires et si des changements microbiens produisent des effets mesurables sur la santé.

Le professeur Patil, auteur principal de l’étude, a ajouté : « Notre étude suggère que les édulcorants artificiels ne se contentent pas de traverser passivement le corps : ils peuvent interagir avec les microbes intestinaux, et ces effets peuvent être amplifiés ou modifiés par d’autres substances comme les médicaments. Ces résultats peuvent aider à orienter de nouvelles études vers la compréhension de la manière dont les édulcorants pourraient influencer la santé de manière inattendue. »

La recherche a été financée par le programme Horizon 2020 de l’Union européenne et le Conseil britannique de la recherche médicale.