Lorsque les femmes sont enceintes et allaitent leur bébé, leur corps change et divers organes, comme les seins ou le système immunitaire, s'adaptent pour assurer la santé de la mère et de l'enfant. Cela se produit tout au long de l’évolution chez tous les mammifères. Une équipe de recherche internationale dirigée par Josef Penninger et Masahiro Onji, de l'Université de médecine de Vienne, rapporte maintenant une découverte surprenante selon laquelle l'intestin change également complètement chez les femmes enceintes et allaitantes, ce qui entraîne un doublement de la surface intestinale et une réorganisation structurelle frappante. Les chercheurs fournissent également les premières preuves génétiques et mécanistiques de la façon dont cette expansion épithéliale intestinale se produit chez les mères, avec des implications directes sur la santé transgénérationnelle des bébés. L'étude est publiée dans « Nature ».
Une équipe multinationale dirigée par Josef Penninger (MedUni Vienna, IMBA – Institute of Molecular Biotechnology, Vienne, University of British Columbia, Canada, Helmholtz Center for Infection Research, Allemagne) a observé que les villosités intestinales se réorganisent pendant la grossesse et l'allaitement et grossissent considérablement, doublant leur superficie. Les études ont été menées sur des souris génétiquement modifiées et des organoïdes intestinaux provenant de souris et d'humains – des tissus tridimensionnels auto-organisés dérivés de cellules souches de l'intestin. Mécaniquement, les chercheurs ont identifié le système récepteur RANK/ligand RANK (RANK/RANKL) comme la clé de l’élargissement des villes de l’intestin grêle pendant la reproduction, qui est régulé par les hormones sexuelles et de lactation. Lorsque des souris ont été conçues pour ne pas disposer du système RANK/RANKL dans l’intestin, l’expansion des villes pendant la grossesse et l’allaitement a été considérablement altérée.
Importance fondamentale pour l’évolution
Pendant des décennies, les chercheurs ont étudié le système RANK/RANKL en tant que facilitateur clé des processus essentiels conservés au cours de l’évolution. Le groupe Penninger a déjà identifié des fonctions clés du système RANK/RANKL dans le remodelage osseux, dans la biologie de la glande mammaire, dans le cancer du sein et dans la tolérance immunitaire pendant la grossesse, contribuant ainsi au développement de médicaments contre la perte osseuse utilisés par des millions de personnes. des personnes et des essais cliniques pour la prévention du cancer du sein et les immunothérapies anticancéreuses sont en cours. Les chercheurs ont maintenant découvert que ces modifications intestinales, qui semblent complètement réversibles à l’arrêt de l’allaitement, sont importantes pour une alimentation adéquate des bébés. « Notre étude montre que l'altération de cette expansion intestinale par l'absence du système RANK/RANKL pendant la grossesse modifie le lait des mères qui allaitent. Cela entraîne une diminution du poids des bébés et des conséquences métaboliques transgénérationnelles à long terme », déclare le responsable. auteur Masahiro Onji.
Les mères doivent manger pour elles et pour leurs bébés. Ces nouvelles études fournissent pour la première fois une explication moléculaire et structurelle de comment et pourquoi l'intestin change pour s'adapter à la demande accrue en nutriments des mères, ce qui est probablement le cas chez tous les mammifères enceintes et allaitants.
Josef Penninger, responsable de l'étude
La manière dont les mères s'adaptent aux exigences de la grossesse et de l'allaitement reste une question centrale de l'évolution et de la santé humaine. Au cours de cette phase, les hormones féminines influencent plusieurs organes pour contrôler et modifier leur structure et leurs fonctions, ce qui est crucial pour la santé de la mère et le développement de la progéniture. On sait que les femmes enceintes ont des besoins nutritionnels accrus. Cependant, cet aspect fondamental n'a pas été bien étudié jusqu'à présent : « En identifiant le système RANK/RANKL comme moteur de l'adaptation intestinale pendant la grossesse et l'allaitement, notre étude contribue à une compréhension plus approfondie des processus biologiques qui sont d'une importance fondamentale pour l'évolution. et la santé humaine », explique Josef Penninger, résumant l'impact des résultats.
Cette expansion massive est contrôlée par les hormones sexuelles et de grossesse, qui modifient les cellules souches de l'intestin via le système RANK/RANKL et donnent ensuite à la cellule intestinale un signal de survie pour grandir beaucoup plus. Cette croissance conduit alors à un quasi doublement de la surface intestinale, ce qui augmente également la machinerie moléculaire d'absorption du sucre, des protéines et des graisses, et conduit même à un profond changement architectural au niveau des villosités intestinales, ce qui ralentit probablement le flux. de nourriture, maximisant encore une fois l'absorption des nutriments. Josef Penninger : « Notre équipe a découvert une nouvelle façon étonnante de modifier le corps de la mère pour garder son bébé en bonne santé. Presque personne n'était au courant, à l'exception de quelques études anciennes qui ont été largement oubliées. Nous avons également découvert que ce système, via les cellules souches, , peut affecter directement les tumeurs de l'intestin ; peut-être pouvons-nous apprendre des mères enceintes et allaitantes à recâbler de manière réversible ce système pour développer de nouveaux traitements et une meilleure compréhension du cancer intestinal ou de la régénération intestinale. »
L'étude était le fruit d'une étroite collaboration entre l'Université de médecine de Vienne, l'Institut de biotechnologie moléculaire de l'Académie autrichienne des sciences de Vienne, l'Institut des sciences de la vie de Vancouver, le Centre Helmholtz de recherche sur les infections de Braunschweig, l'Institut Hubrecht d'Utrecht et l'Université de Kiel. Des chercheurs de l’Université de Tokyo et de l’Université de Cambridge y ont également participé.
