Le nitrate alimentaire comme nutriment pour le microbiome

[Nutrimuscle-Conseils]

Nitrate from diet might fuel gut microbiota metabolism: Minding the gap between redox signaling and inter-kingdom communication
Bárbara S.Rocha Free Radical Biology and Medicine Volume 149, March 2020, Pages 37-43

Highlights
• Dietary nitrate may be envisaged as a nutrient for the intestinal microbiome.
• Nitrate may mediate bacteria-host interactions by participating in local redox interactions along the NO3-NO2-NO pathway.
• Nitrate may increase microbial biomass and act as a respiratory substrate for the existing communities.

The gut microbiota has been recently interpreted in terms of a metabolic organ that influences the host through reciprocal interactions, encompassing metabolic and immune pathways, genetic and epigenetic programming in host mammal tissues in a diet-depended manner, that shape virtually all aspects of host physiology. In this scenario, dietary nitrate, a major component of leafy green vegetables known for their health benefits, might fuel microbiota metabolism with ensued consequences for microbiota-host interaction.

Cumulating evidence support that nitrate shapes oral microbiome communities with impact on the kinetics and systemic levels of both nitrate and nitrite. However, the impact of nitrate, which is steadily delivered into the lower gastrointestinal tract after a vegetable-rich meal, in the intestinal microbiome communities and their functional capacity remains largely elusive. Several mechanisms reinforce the notion that nitrate may be a nutrient for the lower microbiome and might participate in local redox interactions with relevance for bacteria-host interactions, among these nitric oxide-dependent mechanisms along the nitrate-nitrite-nitric oxide pathway. Also, by allowing bacteria to thrive, either by increasing microbial biomass or by acting as a respiratory substrate for the existing communities, nitrate ensures the production of bacterial metabolites (e.g., pathogen-associated molecular patterns, PAMP, short chain fatty acids, among other) that are recognised by host receptors (such as toll-like, TLR, and formyl peptide receptors, FPR) thereby activating local signalling pathways.

Here, we elaborate on the notion that via modulation of intestinal microbiota metabolism, dietary nitrate impacts on host-microbiota metabolic and redox interactions, thereby contributing as an essential nutrient to optimal health.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l’étude
Le nitrate provenant de l'alimentation pourrait alimenter le métabolisme du microbiote intestinal: combler l'écart entre la signalisation redox et la communication inter-règne
Bárbara S.Rocha Biologie et médecine radicalaires libres Volume 149, mars 2020, pages 37-43

Points importants
• Le nitrate alimentaire peut être envisagé comme nutriment pour le microbiome intestinal.
• Le nitrate peut médier les interactions bactéries-hôtes en participant aux interactions redox locales le long de la voie NO3-NO2-NO.
• Le nitrate peut augmenter la biomasse microbienne et agir comme substrat respiratoire pour les communautés existantes.

Le microbiote intestinal a été récemment interprété en termes d'organe métabolique qui influence l'hôte par le biais d'interactions réciproques, englobant les voies métaboliques et immunitaires, la programmation génétique et épigénétique dans les tissus des mammifères hôtes selon le régime alimentaire, qui façonnent pratiquement tous les aspects de la physiologie de l'hôte . Dans ce scénario, le nitrate alimentaire, un composant majeur des légumes verts feuillus connus pour leurs bienfaits pour la santé, pourrait alimenter le métabolisme du microbiote avec des conséquences pour l'interaction microbiote-hôte.

Des preuves cumulatives confirment que le nitrate façonne les communautés de microbiomes oraux avec un impact sur la cinétique et les niveaux systémiques du nitrate et du nitrite. Cependant, l'impact du nitrate, qui est régulièrement délivré dans le tractus gastro-intestinal inférieur après un repas riche en légumes, dans les communautés du microbiome intestinal et leur capacité fonctionnelle reste largement insaisissable. Plusieurs mécanismes renforcent l'idée que le nitrate peut être un nutriment pour le microbiome inférieur et peut participer aux interactions redox locales pertinentes pour les interactions bactéries-hôtes, parmi ces mécanismes dépendants de l'oxyde nitrique le long de la voie du nitrate-nitrite-oxyde nitrique. De plus, en permettant aux bactéries de prospérer, soit en augmentant la biomasse microbienne ou en agissant comme un substrat respiratoire pour les communautés existantes, le nitrate assure la production de métabolites bactériens (par exemple, les modèles moléculaires associés aux agents pathogènes, la PAMP, les acides gras à chaîne courte, entre autres). ) qui sont reconnus par les récepteurs de l'hôte (tels que les péages de type TLR et les récepteurs de peptide de formyle, FPR) activant ainsi les voies de signalisation locales.

Ici, nous développons la notion selon laquelle, via la modulation du métabolisme du microbiote intestinal, les nitrates alimentaires ont un impact sur les interactions métaboliques et redox hôte-microbiote, contribuant ainsi comme nutriment essentiel à une santé optimale.