Des chercheurs découvrent une réponse jusque-là inconnue dans le microbiome intestinal

Le microbiome intestinal, qui est une collection de nombreuses espèces de bactéries bénéfiques, est la clé de notre bien-être général et de notre bonne santé. Des études récentes ont lié le microbiome intestinal à plusieurs propriétés bénéfiques, comme aider au développement de notre système immunitaire et prévenir les infections pathogènes.

De nombreux agents pathogènes mortels sont mobiles, ce qui signifie qu'ils peuvent se déplacer spontanément, et leur capacité à infecter est basée sur leur réponse à différents signaux environnementaux. Les principaux indices pour les agents pathogènes sont les molécules (ou métabolites) produites dans l'intestin. Les agents pathogènes interprètent différemment les métabolites distinctifs et sont soit attirés soit repoussés par eux (c. migrer vers ou loin d'eux).

Le métabolite indole est un exemple de petite molécule produite par le microbiome qui est abondante dans l'intestin et est un puissant répulsif pour les bactéries. Selon le Dr Pushkar Lele, maître assistant, et le Dr Arul Jayaraman, professeur, au département de génie chimique Artie McFerrin de la Texas A&M University, ce fait a conduit à une question simple :"Pourquoi l'indole - qui est produit par nombre de nos espèces bactériennes bénéfiques - ne repousse-t-il pas les bonnes bactéries intestinales avec les mauvaises?"

Pour répondre à cette question, une équipe de recherche comprenant Lele, Jayaraman et le Dr Michael Manson du département de biologie de Texas A&M, étudié la réponse des bactéries intestinales bénéfiques, E. coli à l'indole. Dans un article du Actes de l'Académie nationale des sciences , les chercheurs décrivent la découverte d'une réponse jusqu'alors inconnue à l'indole, dans lequel la molécule semble à la fois repousser et attirer les bactéries. Cette réponse de Janus - du nom du dieu romain Janus qui avait deux visages, l'une tournée vers l'avenir et l'autre tournée vers le passé - a à voir avec la façon dont l'indole est interprété par les chimio-récepteurs bactériens.

Nous avons découvert qu'il existe deux récepteurs dans E. coli qui détectent l'indole. On sent l'indole comme un répulsif, et on sent l'indole comme un attractif. Une exposition prolongée à des concentrations élevées d'indole désensibilise le récepteur qui l'interprète comme un répulsif. Cela conduit à ce que l'indole ne soit ressenti que comme un attractif."

Dr Pushkar Lele, maître assistant, Université A&M du Texas

Selon Jayaraman, la réponse Janus affiche une grande sophistication, et la découverte pourrait conduire à une meilleure compréhension des complexités du microbiome intestinal. "Les bactéries bénéfiques s'agrègent sur les surfaces de l'intestin sur la base d'une caractéristique commune, " a déclaré Jayaraman. "Nous proposons que l'une de ces caractéristiques soit la capacité de produire ou de détecter l'indole. Les bactéries qui produisent de l'indole pourraient se regrouper et être attirées vers des niches où les concentrations d'indole sont élevées. »

Étant donné que les bactéries qui produisent l'indole dans l'intestin sont généralement empêtrées dans des couches de mucus parmi d'autres bactéries, la concentration d'indole diminue à mesure que l'on s'éloigne de la source d'indole. Étant donné que les agents pathogènes ont tendance à traverser l'intestin relativement loin des bactéries qui produisent l'indole, ils ne sont pas susceptibles de rencontrer des concentrations élevées d'indole pendant une période prolongée. Par conséquent, ils ne sont pas sensibilisés à l'indole, et tout indole qu'ils rencontrent les repousse.

Des études continuent de montrer qu'il est important d'avoir un mélange diversifié de bactéries bénéfiques dans l'intestin. Selon Lélé, cette recherche est une étape vers la compréhension de la façon dont le microbiome intestinal pourrait changer avec le temps. « La question clé est, « Comment différentes espèces de bactéries colonisent-elles des niches spécifiques ? » Nous avons traité une partie de cette question, " a déclaré Lele. " La prochaine étape consiste à examiner la réponse de plusieurs espèces de bactéries à un mélange de différents métabolites qui se trouvent dans l'intestin. "

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