De nouveaux gènes microbiens responsables de la conversion des acides biliaires constituent un grand pas en avant pour la santé intestinale

En tant que propriétaire d'un corps humain, vous transportez des milliards de microbes 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 notre humeur.

Un ensemble important de réactions concerne l'absorption des graisses via les acides biliaires. Nos foies fabriquent ces acides pour aider à digérer les graisses et les vitamines liposolubles lorsqu'elles voyagent dans l'intestin grêle. Vers la fin de l'intestin grêle, les microbes transforment les acides en de nouvelles formes, ce qui peut être bénéfique ou néfaste.

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 aux études mécanistes de déterminer l'effet de la conversion des acides biliaires sur la santé de l'hôte. Si nous trouvons que c'est une réaction bénéfique, des stratégies thérapeutiques peuvent être développées pour favoriser la production de ces acides biliaires dans le tractus gastro-intestinal, " dit Jason Ridlon, professeur agrégé au département des sciences animales à l'U of I et auteur correspondant d'un nouvel article dans Microbes intestinaux .

Les microbes produisent des enzymes qui inversent l'orientation de trois groupes hydroxyles sur les molécules d'acide biliaire. Les retourner 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 relient le retournement d'un groupe hydroxyle spécifique - un groupe attaché à un emplacement sur la molécule d'acide connue sous le nom de carbone-12 - avec un microbe appelé clostridium paraputrificum .

"Nous savions grâce à la littérature publiée il y a quelques décennies dans quelle espèce cette fonction était signalée. Nous l'avons confirmé 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, " dit Ridlon.

« En utilisant la séquence du génome de Clostridium paraputrificum , nous avons identifié toutes les réductases candidates, modifié les gènes dans E. coli et déterminé quelle réductase était capable de retourner le groupe polaire sur les acides biliaires, " il ajoute.

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 sur le microbiome humain, car le domaine s'oriente vers la tentative de lier la fonction à la maladie. Nous connaissons maintenant les séquences d'ADN précises qui codent pour une enzyme qui retourne le carbone 12 des acides biliaires, "

Jason Ridlon, Auteur correspondant de l'étude et professeur agrégé, Département des sciences animales, Université de l'Illinois

Les chercheurs n'ont pas encore déterminé si retourner le groupe hydroxyle au 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, le foie, et l'œsophage. Mais Ridlon note que le cadrage « bon contre mauvais » simplifie à l'excès la réalité.

« Bien que nous ayons tendance à considérer le DCA et le LCA comme « mauvais », ' le contexte est très important. Infection par Clostridium difficile (C. diff) semble être en corrélation avec de faibles niveaux de DCA et de LCA, par exemple, ces acides biliaires semblent donc protéger contre les colonisateurs indésirables. Les niveaux élevés chroniques de DCA et de LCA dus au mode de vie occidental sont « mauvais, ' toutefois, c'est donc un exercice d'équilibre, " dit-il. " L'un des principaux objectifs de cette recherche est d'essayer d'établir et de maintenir une " zone de boucle d'or " d'acides biliaires - ni trop ni trop peu. "

Bien qu'il reste encore à apprendre, Ridlon dit que l'identification et la caractérisation de ces nouveaux gènes microbiens responsables de la conversion des acides biliaires est un grand pas en avant pour la santé intestinale.

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