Dans une étude publiée le 3 février dans Cellule hôte et microbe , les chercheurs ont montré que les patients atteints de la maladie de Crohn présentaient une surabondance d'un type de bactérie intestinale appelée Escherichia coli adhérente-invasive (AIEC), qui favorise l'inflammation dans l'intestin. Leurs expériences ont révélé qu'un métabolite produit par la bactérie interagit avec les cellules du système immunitaire dans la muqueuse de l'intestin, déclenchant une inflammation. Interférer avec ce processus, soit en réduisant l'approvisionnement alimentaire de la bactérie, soit en éliminant une enzyme clé dans le processus, l'inflammation intestinale a été soulagée dans un modèle murin de la maladie de Crohn.
"L'étude révèle un point faible thérapeutiquement ciblable dans la bactérie, " a déclaré l'auteur principal, le Dr Randy Longman, professeur agrégé de médecine à la Division de gastroentérologie et d'hépatologie et directeur du Jill Roberts Center for Inflammatory Bowel Disease à Weill Cornell Medicine et NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
Pour retrouver ce "talon d'Achille, " Le Dr Longman et ses collègues, y compris les Drs. Ellen Scherl et Chun-Jun Guo à Weill Cornell Medicine et collaborateurs Dr. Gretchen Diehl à Memorial Sloan Kettering et Dr. Kenneth Simpson au campus de Cornell's Ithaca, a ciblé un processus que la bactérie AIEC utilise pour convertir un sous-produit de la fermentation du sucre dans l'intestin en croissance.
Spécifiquement, l'AIEC utilise 1, 2-propanediol, un sous-produit de la dégradation d'un type de sucre appelé fucose qui se trouve dans la muqueuse des intestins. Lorsque l'AIEC convertit 1, 2-propanediol, il produit du propionate, dont l'étude a montré qu'il interagit avec un type de cellule du système immunitaire appelée phagocytes mononucléaires qui se trouvent également dans la muqueuse de l'intestin. Cela déclenche une cascade d'inflammation.
Prochain, les chercheurs ont génétiquement modifié les bactéries AIEC pour qu'elles manquent d'une enzyme clé dans ce processus appelée propanediol déshydratase. Sans propanediol déshydratase, les bactéries ne déclenchent pas une cascade d'inflammation dans un modèle murin de la maladie de Crohn. La réduction de l'approvisionnement disponible en fucose dans l'intestin de l'animal a également réduit l'inflammation.
Changer une voie métabolique dans un type de bactérie peut avoir un impact important sur l'inflammation intestinale."
Dr Monica Viladomiu, Co-auteur principal de l'étude
Dr Monica Viladomiu, est associée postdoctorale en médecine à la Division de gastroentérologie et d'hépatologie et à l'Institut Jill Roberts de recherche sur les maladies inflammatoires de l'intestin à Weill Cornell Medicine. Maeva Metz, un doctorant de la Weill Cornell Medicine Graduate School of Medical Sciences dans le laboratoire du Dr Longman, est également co-auteur principal.
La découverte pourrait conduire à de meilleurs traitements pour la maladie de Crohn, un type de maladie intestinale inflammatoire qui touche plus de 4 millions de personnes dans le monde. Actuellement, les patients atteints de la maladie de Crohn sont souvent traités avec des antibiotiques, qui peut tuer à la fois les bactéries bénéfiques et nocives causant des effets secondaires indésirables. Mais les traitements qui ciblent précisément la cascade inflammatoire découverte par le Dr Longman et ses collègues pourraient aider à réduire l'inflammation tout en préservant les bactéries bénéfiques.
« Si nous pouvons développer des médicaments à petites molécules qui inhibent la propanediol déshydratase ou utiliser des modifications alimentaires pour réduire la disponibilité du fucose, nous pourrions être en mesure de réduire l'inflammation intestinale chez les patients atteints de la maladie de Crohn avec moins d'effets secondaires, " a déclaré le Dr Longman, qui est également membre du Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease.
L'une des prochaines étapes pour l'équipe sera de tester des traitements potentiels. Ils prévoient également d'étudier le rôle potentiel d'une enzyme appelée fucosyltransférase 2 dans la protection de l'intestin contre cette cascade inflammatoire. Le Dr Longman a expliqué que de nombreux patients atteints de la maladie de Crohn ont des mutations dans le gène qui code cette enzyme, le rendant non fonctionnel.
« D'un point de vue clinique, c'est intéressant car cela peut nous aider à stratifier les personnes pour lesquelles une intervention ou une autre peut être plus utile, " a déclaré le Dr Longman.
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