Dans un article récent publié dans Mort cellulaire et maladiedes chercheurs ont étudié l’implication du microbiote intestinal et des interactions macrophages-neutrophiles dans l’impact des acides phénoliques alimentaires sur l’inflammation intestinale dans le contexte des maladies inflammatoires de l’intestin (MII).
Plus précisément, ils ont examiné les effets de quatre acides phénoliques, l’acide chlorogénique (CGA), l’acide férulique (FA), l’acide caféique (CA) et l’acide ellagique (EA).
Étude: Un régime riche en polyphénols médie l’interaction entre les macrophages, les neutrophiles et le microbiote intestinal pour soulager l’inflammation intestinale. Crédit d’image : Hryshchyshen Serhii/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Compte tenu de leur remarquable plasticité permettant une différenciation plus poussée et de leur capacité à réguler l’inflammation afin de maintenir l’homéostasie intestinale, les macrophages et les neutrophiles jouent un rôle essentiel dans la pathogenèse des MII.
Il est probable que les MII résultent d’une activation perturbée des macrophages proinflammatoires en réponse à une altération du microbiote intestinal et qu’un passage du phénotype M1 au phénotype M2 des macrophages atténue la colite.
Ainsi, une régulation précise de la polarisation anormale des macrophages est primordiale pour éliminer les cellules endommagées et les agents pathogènes et rétablir les populations de cellules épithéliales.
Les polyphénols alimentaires jouent également un rôle crucial dans le maintien de la santé intestinale et dans la régulation de l’homéostasie immunitaire.
À propos de l’étude
La présente étude a examiné si les acides phénoliques alimentaires avaient un impact sur l’inflammation intestinale par le biais des interactions macrophages-neutrophiles et du microbiote intestinal.
À cette fin, ils ont développé des modèles de colite au sulfate de dextrane sodique (DSS) en utilisant des souris mâles de type sauvage (poids) C57BL/6 pour élucider comment les polyphénols alimentaires influencent les interactions macrophages-microbiote qui modifient la gravité de la colite.
Tous les animaux testés ont été hébergés dans des conditions spécifiques exemptes d’agents pathogènes (SPF) et avaient libre accès à un régime alimentaire et à de l’eau potable. Des acides phénoliques ont été administrés par voie orale à des souris pendant huit jours et, au jour 3, du DSS à 3 % a été administré à volonté dans l’eau potable pendant cinq jours pour induire une colite expérimentale aiguë.
Cela a aidé les chercheurs à étudier l’effet bénéfique des acides phénoliques. Ils ont également surveillé la gravité de la colite chez les souris en observant leur poids corporel (BW), leurs scores histologiques, leur indice d’activité de la maladie (DAI) et les modifications de la longueur du côlon.
Après une semaine d’adaptation, ils ont sélectionné des souris âgées de quatre semaines pour des expériences de traitement antibiotique. Ces animaux ont reçu un cocktail de quatre antibiotiques (ABX) dans l’eau de boisson pendant deux semaines, ce qui a épuisé leur microbiote intestinal avant le traitement par DSS.
Ensuite, l’équipe a soumis des souris traitées aux antibiotiques à une inoculation orale de suspensions microbiennes fécales à une fréquence d’une fois tous les deux jours pendant quatre semaines. Ensuite, ils ont étudié si l’effet protecteur des acides phénoliques sur la gravité de la maladie reposait sur le microbiote intestinal.
La transplantation de microbiote fécal (FMT) en transférant les matières fécales de souris ayant consommé du CA ou de l’EA vers des receveurs traités par DSS a permis d’évaluer si la modification du microbiote résultant de la consommation de CA ou d’EA contribuait à réduire la gravité du modèle DSS.
L’équipe a également induit une colite chez des souris mâles C57BL/6 dépourvues de macrophages et implantées avec des macrophages dérivés de la moelle osseuse (BMDM) provenant de souris de type sauvage (poids). Ils ont analysé les bases immunologiques de l’augmentation de la colite chez ces animaux en mesurant les niveaux de cytokines dans le côlon.
Étant donné que le tissu colique des souris traitées au DSS présentait des taux élevés de cytokines, en particulier le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α), l’interleukine-1bêta (IL-1β), l’IL-6 et davantage de cellules inflammatoires, les chercheurs ont également examiné les changements dans les cellules. composants des macrophages impliqués dans la colite.
Analyse de l’expression des gènes de signature des macrophages M1 et de la fréquence de CD11b+/CD11c+c’est-à-dire le phénotype des macrophages dans le côlon des souris, a aidé les chercheurs à vérifier si les acides phénoliques intervenaient dans la réduction de la colite.
L’équipe a spécifiquement vérifié si le CGA exerçait des effets modulateurs sur les macrophages en supprimant la glycolyse dépendante de la pyruvate kinase M 2 (Pkm2) et l’activation de la protéine 3 du récepteur de type NOD (Nlrp3) en réponse aux lipopolysaccharides (LPS). De plus, ils ont évalué le rôle des neutrophiles dans la colite.
Résultats
Les acides phénoliques protègent contre la colite induite par le DSS en utilisant plusieurs mécanismes différents. En conséquence, le CGA a atténué la colite de manière dépendante des macrophages.
D’autre part, l’AF a amélioré la colite de manière dépendante des neutrophiles, c’est-à-dire en partie en bloquant la formation de pièges extracellulaires à neutrophiles (TNE).
CGA a favorisé la conversion phénotypique des macrophages M1 en M2 pour réduire la colite. Il a également fallu l’inflammasome NLRP3 pour reprogrammer la polarisation des macrophages M1 et induire la production d’IL-1β afin de réduire la colite.
Conformément à une étude récente, les résultats ont également montré que la glycolyse induite par PKM2 contribuait à la libération régulée d’IL-1β après l’activation de l’inflammasome NLRP3.
Les effets des acides caféique et ellagique dépendaient du microbiote intestinal. Cette dernière produit de l’urolithine A en présence de microbes intestinaux, qui exercent ses effets anti-inflammatoires via l’IL-22.
Il est intéressant de noter que ces deux acides polyphénoliques n’ont pas directement modulé la gravité de la colite chez les souris appauvries en microbiote et induites par le DSS.
Cependant, les microbiotes fécaux transférés de souris ayant reçu de l’acide caféique ou de l’acide ellagique à des receveurs de colite ont atténué la colite, montrant que les métabolites produits par les microbes intestinaux ont médié leurs effets protecteurs contre la colite chez la souris.
Conclusions
Dans l’ensemble, les données de l’étude pourraient éclairer les approches thérapeutiques ciblant les MII. D’autres études devraient déterminer d’autres facteurs impliqués dans l’exercice des effets bénéfiques des acides phénoliques contre l’inflammation intestinale.
De plus, les études futures devraient explorer les mécanismes régissant les effets protecteurs médiés par les acides phénoliques contre l’inflammation intestinale (par exemple, les récepteurs des signaux en aval).
