Un essai non randomisé étudiant l'impact de la consommation de riz brun sur le microbiote intestinal, l'attention et la mémoire de travail à court terme chez les enfants thaïlandais d'âge scolaire, partie 1

Abstrait:

S’il a été démontré que les fibres alimentaires influencent la composition du microbiote intestinal et la fonction cognitive chez les adultes, on en sait beaucoup moins sur l’association fibres-microbiome-cognition chez les enfants.

Il est bien connu que les fibres alimentaires sont bonnes pour la santé cardiovasculaire, digestive et métabolique, mais ce que vous ne savez peut-être pas, c'est qu'elles peuvent également aider votre cerveau et votre mémoire.

Premièrement, les fibres alimentaires favorisent la croissance des bactéries probiotiques dans l’organisme. Ces micro-organismes aident à maintenir l’équilibre de la flore au sein de l’organisme et à améliorer la résistance de l’organisme. De plus, la recherche montre que l’équilibre du microbiome est lié à la santé du cerveau et aux capacités cognitives. En mangeant des aliments riches en fibres, comme du pain complet, du riz complet, des haricots et des noix, vous pouvez contribuer à augmenter le nombre de probiotiques dans votre corps et à favoriser la santé du cerveau.

Deuxièmement, les fibres alimentaires peuvent réduire la réponse inflammatoire dans le corps. L'inflammation est une réponse du système auto-immune mais peut avoir des effets négatifs sur l'organisme lorsqu'elle est excessive ou prolongée. L’inflammation a également été associée au déclin cognitif. La recherche montre que manger suffisamment de fibres alimentaires peut améliorer la mémoire et les capacités cognitives en réduisant l’inflammation dans le corps.

Troisièmement, les fibres alimentaires peuvent améliorer le contrôle de la glycémie. Une glycémie élevée peut endommager les neurones du cerveau, affectant négativement la mémoire et les capacités cognitives. Les fibres alimentaires peuvent ralentir l’augmentation de la glycémie, réduisant ainsi l’impact négatif sur le corps et bénéficiant à la santé du corps et du cerveau.

En bref, manger des aliments riches en fibres est bon pour la santé de votre corps et de votre cerveau. Il existe des aliments riches en fibres facilement accessibles, tels que les grains entiers, les légumes et les fruits, et nous pouvons augmenter notre apport en fibres alimentaires grâce à notre alimentation quotidienne. Lorsqu’une tempête intellectuelle frappe, nous pouvons améliorer notre mémoire en mangeant du pain de seigle, des noix ou des nouilles de blé entier. On peut voir que nous devons tous améliorer la mémoire, et la Cistanche deserticola peut améliorer considérablement la mémoire car la Cistanche deserticola est une matière médicinale traditionnelle chinoise qui a de nombreux effets uniques, dont l'un est d'améliorer la mémoire. L’efficacité de la viande hachée vient des différents ingrédients actifs qu’elle contient, notamment des acides, des polysaccharides, des flavonoïdes, etc. Ces ingrédients peuvent favoriser la santé cérébrale de diverses manières.

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Nous avons profilé le microbiote intestinal à l'aide de la PCR quantitative (qPCR) et évalué la fonction cognitive à l'aide du test de Corsi block-tapping (CBT) et du test de vigilance psychomotrice (PVT) avant, pendant et après l'intervention diététique de 127 enfants d'âge scolaire dans le nord de la Thaïlande. Bien que nous ayons constaté que la consommation de riz Sinlek (SLR) ne modifiait pas de manière significative l'abondance du microbiote intestinal ou les performances cognitives des enfants d'âge scolaire, nous avons constaté que l'âge était associé à des variations à la fois des profils du microbiote intestinal et des résultats cognitifs.

Les gammaprotéobactéries étaient significativement plus faibles dans les groupes témoin et SLR au cours des deux phases (semaines 4 et 61), et leur abondance était associée à l'âge. Les performances cognitives utilisant la TCC et la PVT se sont également révélées sensibles à l'âge, car les enfants plus âgés ont surpassé les enfants plus jeunes dans ces deux évaluations cognitives.

Enfin, une analyse multifactorielle (AMF) a révélé que l’âge et les performances cognitives expliquent le mieux les variations individuelles dans cette étude. Collectivement, ces résultats décrivent plus en détail l'influence des variables de l'hôte sur les profils microbiens et les résultats cognitifs des enfants d'âge scolaire consommant du riz Sinlek en Thaïlande.

Mots clés:

le microbiote intestinal ; riz brun; performance cognitive; enfants d’âge scolaire.

1. Introduction

Le microbiote intestinal humain est très diversifié et sa composition peut fluctuer tout au long de la vie en fonction de divers facteurs tels que le patrimoine génétique, l'alimentation et l'âge [1,2]. Des études antérieures ont rapporté une différence entre les profils du microbiote intestinal des enfants et des adultes [3,4], le degré de variation étant plus élevé chez les enfants que chez les adultes [5].

À mesure que les enfants se développent, leur communauté microbienne intestinale évolue vers une configuration semblable à celle d’un adulte. Au cours de cette période de développement, les changements dans l'environnement, notamment l'alimentation, peuvent avoir un impact significatif sur le microbiote intestinal d'un enfant, suggérant que son microbiote intestinal est plus malléable que celui d'un adulte [6].

Il est reconnu que les composants alimentaires, notamment les protéines, les graisses et les glucides, ont des effets profonds sur la composition du microbiote intestinal [7].

Une méta-analyse a montré que l'intervention en fibres alimentaires modifiait de manière significative l'abondance de certaines bactéries bénéfiques (Bifidobacterium et Lactobacillus) et de métabolites (butyrate) [8].

Le riz est une riche source de glucides [9] et un aliment de base majeur dans les pays asiatiques, dont la Thaïlande.

Le Sinek est une variété de riz thaïlandais (Oryza sativa L.) cultivée dans les régions de plaine et présentant un aspect brun et granuleux. Le riz brun offre de nombreux avantages par rapport au riz blanc, notamment sa richesse en composés phytochimiques et en fibres alimentaires [10].

Il a été démontré que la consommation de riz brun favorise la croissance de bactéries productrices de butyrate chez les adultes japonais par rapport au riz blanc [11].
De nombreuses preuves ont mis en évidence le rôle important de l’axe intestin-cerveau dans l’influence de la cognition et du comportement [12]. La cognition fait référence à un processus d'acquisition de connaissances et de traitement de l'information, y compris l'attention, l'apprentissage, la mémoire, la résolution de problèmes et la prise de décision [13].

L'apprentissage et la mémoire sont influencés par les hormones circulantes et la neurochimie [14-16], qui peuvent être influencées par la nourriture [17]. L’axe intestin-cerveau offre de multiples mécanismes permettant à l’alimentation d’influencer l’homéostasie cérébrale [12]. Les microbes intestinaux produisent des composés métaboliques actifs qui facilitent la communication entre les bactéries intestinales commensales et le cerveau [18,19].

Par exemple, la digestion microbienne des fibres alimentaires produit des acides gras à chaîne courte (AGCC) capables de stimuler indirectement la libération d'hormones intestinales spécifiques par les cellules L entéroendocrines, ce qui peut influencer l'apprentissage, la mémoire et l'humeur. Il a été démontré que le riz brun riche en fibres améliore la fonction cognitive chez les populations âgées recevant des interventions de 6-mois [20] et 24-mois [21].

Des impacts sur les fonctions cognitives ont été constatés à la suite de transplantations de microbiote dans des modèles animaux [22-24] ainsi que de certaines études d'intervention sur les probiotiques/prébiotiques [25].

Cependant, un lien entre l’intervention alimentaire, le microbiote intestinal et la fonction cognitive n’a été élucidé que chez les personnes âgées (26,27). À notre connaissance, aucune étude n'a étudié une telle relation chez les enfants d'âge scolaire, y compris les impacts sur l'attention et la mémoire à court terme qui sont considérées comme des capacités cognitives cruciales chez les enfants d'âge scolaire [28].

Dans cette étude, nous avons étudié l'effet d'une intervention de riz Sinlek riche en fibres sur le microbiote intestinal, à l'aide de la qPCR, et sur les performances cognitives, à l'aide du test de bloc de Corsi (TCC ; mémoire de travail à court terme) et du test de vigilance psychomotrice (PVT ; attention), auprès d'enfants d'âge scolaire à l'aide d'un essai clinique non randomisé mené sur 71 semaines. Les associations entre le microbiote intestinal, les performances cognitives et les variables démographiques à chaque phase de l'essai ont été explorées dans notre étude.

2. Matériels et méthodes

2.1. Participants à l'étude

Cette étude était un essai clinique non randomisé et incluait 127 enfants de l'école élémentaire BanHuai Rai Samakee à Chiang Rai, en Thaïlande. Les détails sur le recrutement des participants, l'approbation éthique (Registre d'éthique : REH-61204), la collecte de métadonnées et les catégories d'IMC ont été décrits précédemment (29). La figure 1 détaille un organigramme de la conception de l'étude et du traitement des données.

2.2. Étudier le design

L'étude a été divisée en deux phases et menée dans une école primaire rurale pendant les périodes de déjeuner. Au cours de la première phase (15 semaines), les enfants de la 1re à la 3e année (âgés de 6 à 8 ans) ont reçu 100 g de riz blanc traditionnel, tandis que les enfants de la 4e à la 6e année (âgés de 9 à 12 ans) ont reçu du riz Sinlek (SLR). ) (Figure 1). Après la fermeture des écoles liée à la pandémie (semaines 16 à 55), la deuxième phase (semaines 56 à 71) a commencé, au cours de laquelle les classes 1 à 3 ont reçu du SLR et les classes 4 à 6 ont reçu du riz blanc traditionnel (WR).

Au cours des quatre premières semaines de l'intervention, du SLR (50 g) a été mélangé avec du WR traditionnel (50 g) dans un rapport de 1:1 pour l'adaptation. Le riz blanc traditionnel a été fourni par un distributeur local à Chiang Rai, en Thaïlande. Les sujets n'avaient aucun antécédent de maladie inflammatoire aiguë ou chronique, aucun épisode de diarrhée n'avaient pris de suppléments probiotiques au cours du mois précédant le prélèvement de l'échantillon et n'avaient pas été traités avec des antibiotiques au cours des deux mois précédant le prélèvement de l'échantillon.

Le riz Sinlek (riz brun) provient de SOOKSATHARANA CO., LTD (Phuket, Thaïlande). Les composants nutritionnels du WR et du SLR utilisés dans cette étude sont présentés dans le tableau 1.

2.3. Évaluations cognitives

Les performances cognitives des enfants d'âge scolaire ont été mesurées à l'aide de la TCC et du PVT avant, pendant et après l'intervention. La plateforme informatisée Let's Get Healthy! [30] a livré des tests cognitifs aux enfants en langue thaïlandaise [31], l'équipe de recherche soutenant l'utilisation des pavés tactiles par les enfants lors des sessions de collecte de données.

La mémoire de travail à court terme a été mesurée à l'aide d'une version informatisée de la TCC, comme décrit par Kessels et al. [32], qui présentait des carrés sur l'écran d'une tablette qui s'allumaient un par un dans une séquence (tablette Amazon Fire HD 8, 8e génération, 2018).

Les blocs Corsi ont été stratégiquement adaptés à la taille de l'écran afin que les participants puissent voir tous les blocs en même temps. Les participants ont reçu des instructions et ont reçu des séances d'entraînement répétables avant le début de la phase de test (initiée par les participants). Les participants ont été invités à répéter la séquence CBT en tapant sur les carrés dans le même ordre que celui présenté, avec deux occasions de terminer chaque niveau.

La durée maximale de bloc pour chaque participant a été enregistrée, les nombres plus élevés indiquant des durées de mémoire de travail plus longues. Le test a duré environ 5 à 7 minutes.

L'attention a été évaluée à l'aide du PVT [33]. L'utilisation du PVT a été bien décrite chez les adultes [34] et les adolescents [35], car elle fournit une mesure objective du temps de réaction (RT), des erreurs de commission (c'est-à-dire faux départs ; où les participants répondent sans stimulus), et des erreurs de omission (c.-à-d. lacunes; lorsque les participants ne répondent pas suffisamment à temps).

Les enfants des écoles primaires de notre étude ont reçu la version brève de 3- minutes du PVT (PVT-B), comme décrit et validé par Basner et al. [36].

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