L'étude est publiée le 23 juillet dans la revue Science .
Le HDL est surtout connu pour éponger le cholestérol dans le corps et le livrer au foie pour élimination. Mais dans la nouvelle étude, les chercheurs ont identifié un type spécial de HDL appelé HDL3 qui, lorsqu'il est produit par l'intestin, bloque les signaux bactériens intestinaux qui provoquent une inflammation du foie. S'il n'est pas bloqué, ces signaux bactériens voyagent de l'intestin au foie, où ils activent les cellules immunitaires qui déclenchent un état inflammatoire, ce qui entraîne des dommages au foie.
Même si le HDL est considéré comme un « bon cholestérol, Les médicaments qui augmentent les niveaux globaux de HDL sont tombés en disgrâce ces dernières années en raison d'essais cliniques qui n'ont montré aucun avantage dans les maladies cardiovasculaires. Mais notre étude suggère que l'augmentation des niveaux de ce type spécifique de HDL, et spécifiquement l'élever dans l'intestin, peut être prometteur pour la protection contre les maladies du foie, lequel, comme les maladies cardiaques, est également un problème de santé chronique majeur.
Gwendalyn J. Randolph, Doctorat, Auteur principal, le professeur émérite Emil R. Unanue d'immunologie
Dans l'étude, les chercheurs ont montré que le HDL3 de l'intestin protège le foie de l'inflammation chez la souris.
Tout type de dommage intestinal peut avoir un impact sur la façon dont un groupe de microbes appelés bactéries à Gram négatif peut affecter le corps. Ces microbes produisent une molécule inflammatoire appelée lipopolysaccharide qui peut voyager jusqu'au foie via la veine porte. La veine porte est le principal vaisseau qui alimente le foie en sang, et il transporte la plupart des nutriments vers le foie après l'absorption des aliments dans l'intestin. Les substances des microbes intestinaux peuvent voyager avec les nutriments des aliments pour activer les cellules immunitaires qui déclenchent l'inflammation. De cette façon, des éléments du microbiome intestinal peuvent entraîner une maladie du foie, y compris la stéatose hépatique et la fibrose hépatique, dans lequel le foie développe du tissu cicatriciel.
Randolph s'est intéressé à ce sujet grâce à une collaboration avec deux chirurgiens de l'Université de Washington, Emily J. Onufer, MARYLAND, un interne en chirurgie, et Brad W. Warner, MARYLAND, le doctorat Jessie L. Ternberg, MARYLAND, Professeur émérite de chirurgie pédiatrique et chirurgien en chef à l'Hôpital pour enfants de St. Louis, les deux co-auteurs de l'étude. Certains nourrissons prématurés développent une maladie potentiellement mortelle appelée entérocolite nécrosante, une inflammation de l'intestin qui peut nécessiter l'ablation chirurgicale d'une partie de l'intestin. Même après une chirurgie intestinale réussie, ces bébés développent souvent une maladie du foie, et Onufer et Warner voulaient comprendre pourquoi.
"Ils étudiaient ce problème dans un modèle murin de la maladie :ils enlèvent une partie de l'intestin grêle chez la souris et étudient la fibrose hépatique qui en résulte, " Randolph a déclaré. "Il y avait des indices dans la littérature que HDL pourrait interférer avec la détection des lipopolysaccharides par les cellules immunitaires et que le récepteur du lipopolysaccharide pourrait être lié à une maladie du foie après la chirurgie intestinale.
"Toutefois, personne ne pensait que les HDL passeraient directement de l'intestin au foie, qui nécessite qu'il pénètre dans la veine porte, " dit-elle. " Dans d'autres tissus, Le HDL traverse un autre type de vaisseau appelé vaisseau lymphatique qui, dans l'intestin, ne se lie pas au foie. Nous avons un très bel outil dans notre laboratoire qui nous permet de mettre en lumière différents organes et de suivre le HDL de cet organe. Donc, nous voulions faire la lumière sur l'intestin et voir comment le HDL part et où il va à partir de là. C'est ainsi que nous avons montré que le HDL3 ne sort que par la veine porte pour aller directement au foie."
Alors que le HDL3 effectue ce court trajet dans la veine porte, il se lie à une protéine appelée LBP - lipopolysaccharide binding protein - qui se lie au lipopolysaccharide nocif. Lorsque le lipopolysaccharide nocif est lié à ce complexe, il est empêché d'activer les cellules immunitaires appelées cellules de Kupffer. Ce sont des macrophages qui résident dans le foie et, lorsqu'il est activé par le lipopolysaccharide, peut entraîner une inflammation du foie.
En tant que complexe de protéines et de graisses, HDL3 utilise son partenariat avec LBP pour se lier au lipopolysaccharide. Lorsque LBP fait partie du complexe HDL3, il empêche la molécule bactérienne nocive d'activer les cellules de Kupffer du foie et d'induire une inflammation, selon les expériences menées par le premier auteur Yong-Hyun Han, Doctorat, lorsqu'il était chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Randolph. Han est maintenant membre de la faculté de l'Université nationale de Kangwon en Corée du Sud.
"Nous pensons que LBP, uniquement lorsqu'il est lié à HDL3, se tient physiquement sur le chemin, donc le lipopolysaccharide ne peut pas activer les cellules immunitaires inflammatoires, " Han a déclaré. "HDL3 cache essentiellement la molécule nocive. Cependant, si LBP se lie au lipopolysaccharide et que HDL3 n'est pas présent, LBP n'est pas en mesure de faire obstacle. Sans HDL3, La LBP va déclencher une inflammation plus forte."
Les chercheurs ont montré que les lésions hépatiques sont pires lorsque le HDL3 de l'intestin est réduit, tels que l'ablation chirurgicale d'une partie de l'intestin.
"La chirurgie semble poser deux problèmes, " Randolph a déclaré. "Un intestin plus court signifie qu'il produit moins de HDL3, et la chirurgie elle-même conduit à un état préjudiciable dans l'intestin, ce qui permet à plus de lipopolysaccharide de se répandre dans le sang porte. Lorsque vous retirez la partie de l'intestin qui produit le plus de HDL3, vous obtenez le pire résultat pour le foie. Lorsque vous avez une souris qui ne peut pas génétiquement produire du HDL3, l'inflammation du foie est également pire. Nous voulions également voir si cette dynamique était présente dans d'autres formes de lésions intestinales, Nous avons donc examiné des modèles murins d'un régime riche en graisses et d'une maladie alcoolique du foie."
Dans tous ces modèles de lésion intestinale, les chercheurs ont découvert que le HDL3 était protecteur, se liant au lipopolysaccharide supplémentaire libéré de l'intestin blessé et bloquant ses effets inflammatoires en aval dans le foie.
Les chercheurs ont en outre montré que les mêmes complexes moléculaires protecteurs étaient présents dans les échantillons de sang humain, suggérant qu'un mécanisme similaire est présent chez les personnes. Ils ont également utilisé un composé médicamenteux pour augmenter le HDL3 dans les intestins des souris et l'ont trouvé protecteur contre différents types de lésions hépatiques. Bien que le médicament ne soit disponible que pour la recherche animale, l'étude révèle de nouvelles possibilités pour traiter ou prévenir les maladies du foie, qu'il s'agisse de dommages à l'intestin causés par des régimes riches en graisses, abus d'alcool ou blessure physique, comme de la chirurgie.
« Nous espérons que le HDL3 pourra servir de cible dans les futures thérapies pour les maladies du foie, " Randolph a déclaré. "Nous poursuivons nos recherches pour mieux comprendre les détails de ce processus unique."