En tant que propriétaire d’un corps humain, vous transportez des milliards de microbes avec vous partout où vous allez. Ces organismes microscopiques ne font pas que faire du stop; beaucoup d’entre eux effectuent des réactions chimiques essentielles qui régulent tout, de notre digestion à notre système immunitaire en passant par nos humeurs.
Un ensemble important de réactions concerne l’absorption des graisses via les acides biliaires. Nos foies produisent ces acides pour aider à digérer les graisses et les vitamines liposolubles lors de leur voyage dans l’intestin grêle. Vers la fin de l’intestin grêle, les microbes transforment les acides en de nouvelles formes, qui peuvent être bénéfiques ou nocives.
Une nouvelle recherche de l’Université de l’Illinois identifie le dernier d’un ensemble de gènes microbiens impliqués dans ces conversions.
«La localisation de ces gènes bactériens permettra à des études mécanistes de déterminer l’effet de la conversion des acides biliaires sur la santé de l’hôte. Si nous trouvons qu’il s’agit d’une réaction bénéfique, des stratégies thérapeutiques peuvent être développées pour encourager la production de ces acides biliaires dans le tractus gastro-intestinal», explique Jason Ridlon, professeur agrégé au département des sciences animales à l’U de I et auteur correspondant d’un nouvel article dans Microbes intestinaux.
Les microbes produisent des enzymes qui inversent l’orientation de trois groupes hydroxyle sur les molécules d’acide biliaire. Les inverser dans différentes configurations réorganise les molécules d’acide sous des formes qui peuvent être nocives ou bénéfiques. Ridlon et d’autres scientifiques avaient déjà identifié les gènes de deux de ces enzymes, mais l’un était encore inconnu.
Pour trouver le gène manquant, Ridlon et ses collaborateurs ont regardé en arrière. Des recherches antérieures associent le retournement d’un groupe hydroxyle spécifique – un attaché à un emplacement sur la molécule d’acide connue sous le nom de carbone-12 – avec un microbe appelé clostridium paraputrificum.
« Nous savions d’après la littérature publiée il y a quelques décennies dans quelle espèce cette fonction était rapportée. Nous l’avons confirmée dans une souche de clostridium. paraputrificum que nous avons dans notre collection de culture. Cette fonction est connue pour être catalysée par certaines enzymes appelées réductases », explique Ridlon.
« En utilisant la séquence génomique de Clostridium paraputrificum, nous avons identifié toutes les réductases candidates, modifié les gènes en E. coli et a déterminé quelle réductase était capable d’inverser le groupe polaire sur les acides biliaires », ajoute-t-il.
L’équipe de recherche a ensuite recherché des séquences similaires dans le microbiome humain.
Nous avons pu identifier le gène dans de nombreuses espèces bactériennes qui étaient auparavant inconnues pour avoir cette fonction de métabolisation des acides biliaires. Ceci est utile pour les chercheurs en microbiome humain, car le domaine s’oriente vers une tentative de lier la fonction à la maladie. Maintenant, nous connaissons les séquences d’ADN précises qui codent pour une enzyme qui retourne le carbone-12 des acides biliaires, «
Jason Ridlon, étude Cou l’auteur correspondant et Professeur associé, Département des sciences animales, Université de l’Illinois
Les chercheurs n’ont pas encore déterminé si l’inversion du groupe hydroxyle en carbone 12 est une bonne ou une mauvaise chose. Dans la catégorie «bon», le flip peut jouer un rôle dans la détoxification des acides biliaires nocifs tels que l’acide désoxycholique (DCA) et l’acide lithocholique (LCA), des produits chimiques connus pour endommager l’ADN et provoquer des cancers du côlon, du foie et de l’œsophage. Mais Ridlon note que le cadrage «bon contre mauvais» simplifie à l’excès la réalité.
«Bien que nous ayons tendance à penser que DCA et LCA sont« mauvais », le contexte est très important.Clostridium difficile(C. diff) semble être en corrélation avec de faibles niveaux de DCA et LCA, par exemple, de sorte que ces acides biliaires semblent être protecteurs dans la prévention des colonisateurs indésirables. Cependant, des niveaux élevés chroniques de DCA et d’ACV dus au mode de vie occidental sont «mauvais», c’est donc un exercice d’équilibre », dit-il.« Un objectif majeur de cette recherche est d’essayer d’établir et de maintenir une «zone Boucle d’or» d’acides biliaires. – ni trop ni trop peu. «
Bien qu’il y ait encore plus à apprendre, Ridlon dit que l’identification et la caractérisation de ces nouveaux gènes microbiens responsables de la conversion de l’acide biliaire est un pas en avant majeur pour la santé intestinale.
La source:
Référence du journal:
Doden, HL, et al. (2021) Achèvement de la voie des acides épibiliaires microbiens intestinaux. Microbes intestinaux. est ce que je.
