1. Imidazole propionate is increased in diabetes and associated with dietary patterns and altered microbial ecology
- Author
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Bel Lassen, Pierre, Nielsen, Trine, Bergh, Per-Olof, Rouault, Christine, André, Sébastien, Marquet, Florian, Andreelli, Fabrizio, Salem, Joe-Elie, Assmann, Karen, Bastard, Jean-Philippe, Forslund, Sofia, Le Chatelier, Emmanuelle, Falony, Gwen, Pons, Nicolas, Prifti, Edi, Quinquis, Benoit, Roume, Hugo, Vieira-Silva, Sara, Hansen, Tue, Pedersen, Helle Krogh, Lewinter, Christian, Sønderskov, Nadja, Vestergaard, Henrik, Raes, Jeroen, Nielsen, Jens, Bork, Peer, Ehrlich, S. Dusko, Pedersen, Oluf, Aron-Wisneswky, Judith, Clément, Karine, Bäckhed, Fredrik, Molinaro, Antonio, Lassen, Pierre, Henricsson, Marcus, Wu, Hao, Adriouch, Solia, Belda, Eugeni, Chakaroun, Rima, Nielse, Trine, Bergh, Christine, Rouault, Sébastien, Andr, Florian, Marquet, Fabrizio, Andreelli, Joe-Elie, Salem, Karen, Assmann, Jean-Philippe, Bastard, Sofia, Forslund, Emmanuelle, Le Chatelier, Gwen, Falon, Nicolas, Pons, Edi, Prift, Benoit, Quinquis, Hugo, Roume, Sara, Vieira-Silv, Tue, Hansen, Krogh, Pedersen, Christian, Lewinter, Nadja, The, Metacardis, Køber, Lars, Vestergaar, Henrik, Hansen, Torben, Zucker, Jean-Daniel, Galan, Pilar, Dumas, Marc-Emmanuel, Rae, Jeroen, Oppert, Jean-Michel, Letunic, Ivica, Nielse, Jens, Ehrlic, S, Stumvoll, Michael, Pederse, Oluf, Aron-Wisnewsky, Judith, Bäckhe, Fredrik, Sahlgrenska Center for Cardiovascular and Metabolic Research, Partenaires INRAE, Sahlgrenska University Hospital, Nutrition et obésités: approches systémiques (nutriomics) (UMR-S 1269 INSERM - Sorbonne Université), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Centre de Recherche en Nutrition Humaine d'Ile-de-France (CRNH-IDF), Institut de Veille Sanitaire (INVS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut National Agronomique Paris-Grignon (INA P-G)-CETAF-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Sorbonne Paris Nord, Unité de Recherche sur les Maladies Cardiovasculaires, du Métabolisme et de la Nutrition = Institute of cardiometabolism and nutrition (ICAN), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université-Sorbonne Université (SU), Medical Department III – Endocrinology, Nephrology, Rheumatology, Universität Leipzig [Leipzig], Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research (CBMR), Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU), Centre d'Investigation Clinique de Paris Est, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), AP-HP Hôpital Tenon [Paris], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Experimental and Clinical Research Center [Berlin, Germany], Max Delbrück Center for Molecular Medicine [Berlin] (MDC), Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association-Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association-Charité - Universitätsmedizin Berlin / Charite - University Medicine Berlin, MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Department of Microbiology and Immunology, Rega Institute for Medical Research, Laboratory of Molecular Bacteriology, Université Catholique de Louvain (UCL), VIB-KU Leuven Center for Microbiology [Belgium], Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Unité de modélisation mathématique et informatique des systèmes complexes [Bondy] (UMMISCO), Sorbonne Université (SU)-Universtié Yaoundé 1 [Cameroun]-Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA)-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Institut de la francophonie pour l'informatique-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord]), Equipe 3: EREN- Equipe de Recherche en Epidémiologie Nutritionnelle (CRESS - U1153), Centre de Recherche Épidémiologie et Statistique Sorbonne Paris Cité (CRESS (U1153 / UMR_A_1125 / UMR_S_1153)), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Department of Metabolism, Digestion and Reproduction, Imperial College London, National Heart and Lung Institute [London] (NHLI), Royal Brompton and Harefield NHS Foundation Trust-Imperial College London, Centre de Recherche en Nutrition Humaine - Ile de France (CRNH - IDF), Biobyte Solutions GMBH, Nutrition et obésités: approches systémiques (UMR-S 1269) (Nutriomics), Institut de Veille Sanitaire (INVS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Institut National Agronomique Paris-Grignon (INA P-G)-CETAF-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Sorbonne Paris Nord, University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH), Sahlgrenska Academy at University of Gothenburg [Göteborg], CHU Tenon [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association-Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association-Charité - UniversitätsMedizin = Charité - University Hospital [Berlin], Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association, Charité - UniversitätsMedizin = Charité - University Hospital [Berlin], Rega Institute for Medical Research [Leuven, België], Unité de Recherche sur les Maladies Cardiovasculaires, du Métabolisme et de la Nutrition = Research Unit on Cardiovascular and Metabolic Diseases (ICAN), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Institut de Cardiométabolisme et Nutrition = Institute of Cardiometabolism and Nutrition [CHU Pitié Salpêtrière] (IHU ICAN), CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Université de Yaoundé I-Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA)-Sorbonne Université (SU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord]), Chalmers University of Technology [Göteborg], European Molecular Biology Laboratory [Heidelberg] (EMBL), Université Sorbonne Paris Nord-Centre de Recherche Épidémiologie et Statistique Sorbonne Paris Cité (CRESS (U1153 / UMR_A_1125 / UMR_S_1153)), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Imperial College London-Royal Brompton and Harefield NHS Foundation Trust, HAL-SU, Gestionnaire, Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut de Veille Sanitaire (INVS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Sorbonne Paris Nord-Institut National Agronomique Paris-Grignon (INA P-G)-Sorbonne Université (SU)-CETAF-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord])-Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA)-Université de Yaoundé I-Sorbonne Université (SU), Charité - Universitätsmedizin Berlin / Charite - University Medicine Berlin, Auteur indépendant, Commission of the European Communities, and Universität Leipzig
- Subjects
0301 basic medicine ,Male ,ACCURATE METHOD ,endocrine system diseases ,Metabolite ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,General Physics and Astronomy ,Type 2 diabetes ,GUT MICROBIOME ,GLUCOSE ,Cohort Studies ,chemistry.chemical_compound ,0302 clinical medicine ,Endocrinology ,[CHIM] Chemical Sciences ,Prediabetes ,lcsh:Science ,2. Zero hunger ,RISK ,Multidisciplinary ,biology ,INSULIN SENSITIVITY ,Imidazoles ,HOMEOSTASIS MODEL ASSESSMENT ,Middle Aged ,3. Good health ,Multidisciplinary Sciences ,[SDV] Life Sciences [q-bio] ,030220 oncology & carcinogenesis ,Science & Technology - Other Topics ,Enterotype ,Female ,Adult ,medicine.medical_specialty ,Science ,Carbohydrate metabolism ,Microbiology ,digestive system ,Article ,General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology ,03 medical and health sciences ,INTESTINAL MICROBIOTA ,Internal medicine ,medicine ,Humans ,[CHIM]Chemical Sciences ,Histidine ,Author Correction ,PHYSIOLOGY ,Aged ,Science & Technology ,Bacteria ,General Chemistry ,Metabolism ,medicine.disease ,biology.organism_classification ,Gastrointestinal Microbiome ,MetaCardis Consortium ,METAGENOME ,INDIVIDUALS ,030104 developmental biology ,chemistry ,Diabetes Mellitus, Type 2 ,Cardiovascular and Metabolic Diseases ,lcsh:Q ,Bacteroides - Abstract
Microbiota-host-diet interactions contribute to the development of metabolic diseases. Imidazole propionate is a novel microbially produced metabolite from histidine, which impairs glucose metabolism. Here, we show that subjects with prediabetes and diabetes in the MetaCardis cohort from three European countries have elevated serum imidazole propionate levels. Furthermore, imidazole propionate levels were increased in subjects with low bacterial gene richness and Bacteroides 2 enterotype, which have previously been associated with obesity. The Bacteroides 2 enterotype was also associated with increased abundance of the genes involved in imidazole propionate biosynthesis from dietary histidine. Since patients and controls did not differ in their histidine dietary intake, the elevated levels of imidazole propionate in type 2 diabetes likely reflects altered microbial metabolism of histidine, rather than histidine intake per se. Thus the microbiota may contribute to type 2 diabetes by generating imidazole propionate that can modulate host inflammation and metabolism., Gut microbial metabolism of nutrients contributes to metabolic diseases, and the histidine metabolite imidazole propionate (ImP) is produced by type 2 diabetes (T2D) associated microbiome. Here the authors report that circulating ImP levels are increased in subjects with prediabetes or T2D in three European populations, and this increase associates with altered gut microbiota rather than dietary histidine.
- Published
- 2020