Une nouvelle étude de l'UC Davis Health a découvert comment la bactérie Salmonella, une cause majeure d'intoxication alimentaire, peut envahir l'intestin même lorsque des bactéries protectrices sont présentes. La recherche, publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciencesexplique comment l'agent pathogène trompe l'environnement intestinal pour échapper aux défenses naturelles de l'organisme.
Le système digestif abrite des milliards de bactéries, dont beaucoup produisent des acides gras à chaîne courte (AGCC) qui aident à combattre les agents pathogènes nocifs. Mais Salmonella parvient à se développer et à se propager dans l’intestin, même si ces composés protecteurs sont présents. L'étude pose la question : Comment Salmonella contourne-t-elle cette défense ?
Nous savions que Salmonella envahit l’intestin grêle, même si ce n’est pas son principal site de réplication. Le côlon l’est. »
Andreas Bäumler, auteur principal de l'étude
Bäumler est un professeur distingué de l'UC Davis et vice-président de la recherche au Département de microbiologie médicale et d'immunologie.
Bäumler et son équipe ont découvert que la réponse réside dans la manière dont l'agent pathogène modifie l'équilibre nutritionnel de l'intestin. Lorsque Salmonella pénètre dans l’intestin grêle, elle provoque une inflammation de la muqueuse intestinale et perturbe l’absorption normale des acides aminés contenus dans les aliments. Cela crée un déséquilibre des nutriments dans l’intestin.
Ce déséquilibre donne à Salmonella les ressources dont elle a besoin pour survivre et se multiplier dans le gros intestin (côlon), où les bactéries bénéfiques freinent généralement sa croissance. L'étude a montré que la salmonelle provoque une inflammation de l'intestin grêle afin d'en extraire les nutriments qui alimentent sa réplication dans le côlon.
Salmonella modifie l'environnement nutritif de l'intestin pour survivre
À l’aide d’un modèle murin, l’équipe a examiné de près la façon dont Salmonella modifiait la composition chimique de l’intestin. Ils ont retracé l'absorption des acides aminés dans l'intestin grêle et le gros intestin.
Ils ont découvert que chez les souris infectées par Salmonella, l’absorption des acides aminés dans le sang était moindre. En fait, deux acides aminés, la lysine et l’ornithine, sont devenus plus abondants dans l’intestin après une infection. Ces acides aminés ont aidé Salmonella à survivre en empêchant les effets inhibiteurs de croissance des SCFA. Pour ce faire, ils ont rétabli l’équilibre de l’acidité (pH) de Salmonella, permettant ainsi à l’agent pathogène de contourner les défenses du microbiote.
« Nos résultats montrent que Salmonella a une manière intelligente de modifier l'environnement nutritif de l'intestin à son avantage. En rendant plus difficile pour le corps d'absorber les acides aminés dans l'iléon, Salmonella crée un environnement plus favorable pour elle-même dans le gros intestin », Bäumler dit.
Dans l’étude, l’équipe a montré que Salmonella utilise ses propres facteurs de virulence (molécules causant des maladies) pour activer les enzymes qui décomposent les acides aminés clés comme la lysine. Cela aide l’agent pathogène à éviter les effets protecteurs des SCFA et à se développer plus facilement dans l’intestin.
De nouvelles connaissances pourraient conduire à un meilleur traitement des infections intestinaless
Les nouvelles connaissances expliquent potentiellement comment l'environnement intestinal change lors de troubles inflammatoires de l'intestin, tels que la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse, et pourraient conduire à de meilleurs traitements pour les infections intestinales. En comprenant comment Salmonella modifie l’environnement intestinal, les chercheurs espèrent développer de nouvelles façons de protéger le microbiote intestinal et de prévenir ces infections.
« Cette recherche utilise une approche plus holistique pour étudier la santé intestinale. Elle nous permet non seulement de mieux comprendre le fonctionnement de Salmonella, mais souligne également l'importance de maintenir un microbiote intestinal sain », a déclaré Lauren Radlinski, première auteure et boursière postdoctorale de l'étude. au laboratoire Bäumler. « Nos découvertes pourraient conduire à de nouveaux traitements aidant à soutenir le microbiote pendant l'infection. »
Les résultats de l'étude pourraient inspirer de futurs traitements, notamment des probiotiques ou des régimes alimentaires conçus pour renforcer les défenses naturelles de l'organisme contre les agents pathogènes nocifs.
« En apprenant comment un agent pathogène manipule le système de l'hôte, nous pouvons découvrir des moyens de renforcer les défenses naturelles de l'hôte », a déclaré Radlinski.
Les coauteurs de l'étude sont Andrew Rogers, Lalita Bechtold, Hugo Masson, Henry Nguyen, Anaïs B. Larabi, Connor Tiffany, Thaynara Parente de Carvalho et Renée Tsolis de l'UC Davis.
