Une tasse de café avec un édulcorant artificiel et un antidépresseur sur ordonnance pourrait interagir d’une manière que personne n’avait anticipée — non pas dans votre foie, mais dans votre microbiote intestinal. Une étude systématique publiée dans Molecular Systems Biology a testé 39 édulcorants utilisés dans le commerce contre 25 espèces de bactéries intestinales humaines et a constaté qu’environ 75 % d’entre eux affectaient directement la croissance bactérienne. Plus frappant encore, combinés à des médicaments courants et des additifs alimentaires, certains édulcorants ont produit des effets synergiques qui supprimaient les bactéries bénéfiques bien plus que l’un ou l’autre composé seul.
L’étude, dirigée par le professeur Kiran Raosaheb Patil et le Dr Sonja Blasche de l’unité de toxicologie du MRC à l’Université de Cambridge, est l’enquête in vitro la plus complète à ce jour sur les interactions édulcorants-bactéries. Elle a testé chaque grande catégorie d’édulcorants — artificiels (aspartame, sucralose, saccharine, néotame, acésulfame-K), polyols (érythritol, xylitol, sorbitol, maltitol), naturels (dérivés de stévia, fruit du moine, thaumatine) et sucres rares (allulose, tagatose) — contre un panel de 25 espèces bactériennes représentant les principaux phyla du microbiote intestinal humain.
Ce qu’ils ont découvert
Sur les 975 paires édulcorant-bactéries testées, les chercheurs ont identifié 30 interactions directes vérifiées impliquant 26 édulcorants et 5 souches bactériennes. Les bactéries les plus sensibles étaient Clostridium symbiosum et Lacrimispora saccharolytica, toutes deux affectées par le plus grand nombre de composés. L’édulcorant individuel le plus puissant était l’isostéviol, un dérivé de la stévia, qui a inhibé trois espèces bactériennes et en a favorisé une.
Mais la découverte la plus provocatrice de l’étude est apparue lorsque les chercheurs ont combiné les édulcorants avec des composés co-consommés : la caféine, la vanilline, l’édulcorant artificiel advantame et l’antidépresseur largement prescrit duloxétine (Cymbalta, pris par plus de 4,2 millions de personnes aux États-Unis). Ils ont également testé des combinaisons d’édulcorants avec 8 médicaments courants sous forme de comprimés, dont l’ibuprofène, l’acétaminophène et la rispéridone.
Au total, 102 interactions composé-composé ont été identifiées — 68 antagonistes (effets plus faibles que prévu) et 34 synergiques (effets plus forts que prévu). La synergie la plus forte est survenue entre l’isostéviol et la duloxétine contre Roseburia intestinalis, une bactérie productrice de butyrate liée à la santé digestive et à la régulation de la glycémie. Dans la combinaison, les concentrations d’acide butyrique ont chuté de plus de 25 %, tandis que les niveaux de glutamine ont augmenté d’environ 50 %.
Le mécanisme
En utilisant une approche multi-omique combinant protéomique, métabolomique et criblage de bibliothèques de transposons, l’équipe a retracé la synergie jusqu’à une cause profonde surprenante. Roseburia intestinalis accumulait l’isostéviol uniquement lorsque la duloxétine était également présente — pas lorsque l’isostéviol était administré seul. La duloxétine semblait modifier les systèmes de transport membranaire de la bactérie, ouvrant efficacement la porte à l’isostéviol pour pénétrer dans la cellule et provoquer une toxicité.
« In vitro, nous avons découvert que la duloxétine perturbe le transport membranaire de ces bactéries, permettant à l’isostéviol d’entrer et de causer des dommages », a déclaré Patil. « Ce n’est pas un simple effet additif — la synergie découle d’une véritable interaction biologique au niveau de la membrane. »
Dans une communauté microbienne synthétique de 25 espèces, la combinaison isostéviol-duloxétine a considérablement réduit la diversité de Shannon, une mesure standard de la santé de l’écosystème. Deux espèces ont été particulièrement supprimées : Roseburia intestinalis et Parabacteroides merdae, toutes deux associées à des résultats de santé positifs. Le surnageant de la communauté a également augmenté la toxicité dans les cellules HeLa et modifié la sécrétion de cytokines dans les cellules intestinales Caco-2, avec une chute de l’IL-6 et de l’IL-8 de plus de 75 %.
Mises en garde importantes
L’étude est un modèle in vitro — des cultures de bactéries en laboratoire cultivées dans un seul milieu à une seule concentration (50 microM, estimée comme pertinente pour le côlon). Les intestins humains réels contiennent des centaines d’espèces, et les édulcorants sont absorbés, métabolisés, dilués et chimiquement modifiés avant d’atteindre le côlon. Les chercheurs soulignent que ces résultats ne peuvent pas être directement extrapolés aux résultats de santé chez l’humain.
« Les alternatives au sucre sont souvent commercialisées comme métaboliquement neutres, mais notre étude remet en cause cette idée », a déclaré Blasche. « Nous avons constaté qu’elles peuvent affecter directement les bactéries intestinales, en particulier lorsqu’elles sont mélangées à d’autres composés comme les médicaments et les additifs alimentaires. »
Sources
- Blasche S, Periwal V, et al. « Common xenobiotics modulate gut microbial responses to low-calorie sweeteners in vitro. » Molecular Systems Biology 22(6), 2026. DOI : 10.1038/s44320-026-00225-6
- Communiqué de presse de l’Université de Cambridge via ScienceDaily
Traduit par Lydie