Des chercheurs découvrent comment une enzyme bactérienne élimine les glucides de la viande qui causent l'inflammation

La plupart des mammifères produisent naturellement un glucide connu sous le nom de Neu5Gc -; les humains ne le font pas. Cependant, quand on mange de la viande rouge, La Neu5Gc animale est incorporée dans nos tissus. Au fur et à mesure que les glucides s'accumulent, nos systèmes immunitaires traitent Neu5Gc comme un envahisseur étranger, générer des anticorps contre elle. C'est pourquoi les régimes riches en viande rouge sont associés à l'inflammation chronique et aux maladies associées, comme le cancer du côlon et l'athérosclérose.

Des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Californie à San Diego ont récemment découvert comment les bactéries intestinales utilisent des enzymes pour dépouiller nos cellules de leur contenu en Neu5Gc afin qu'elles puissent se régaler des sucres sous-jacents. et ce faisant, libérer les glucides dans la circulation sanguine.

L'étude, publié le 23 septembre 2019 en Microbiologie naturelle , introduit la possibilité d'utiliser ces enzymes bactériennes, appelées sialidases, pour éliminer Neu5Gc de nos tissus et potentiellement éliminer les glucides de la viande rouge avant qu'elle ne soit consommée.

Nous espérons que cette approche pourrait être utilisée comme une sorte de probiotique ou de prébiotique pour aider à réduire l'inflammation et le risque de maladies inflammatoires - ; sans renoncer au steak."

Karsten Zengler, Doctorat, professeur de pédiatrie et de bio-ingénierie, UC San Diego et auteur principal

Les scientifiques savent depuis des décennies que le cancer du côlon et l'athérosclérose sont plus fréquents chez les personnes qui mangent beaucoup de viande rouge, mais pas chez les carnivores non humains. Neu5Gc a été impliqué comme le lien entre la consommation de viande rouge et ces maladies humaines dans des études précédentes par le co-auteur de l'étude Ajit Varki, MARYLAND, Professeur émérite de médecine et de médecine cellulaire et moléculaire à la faculté de médecine de l'UC San Diego, et collègues. Ils ont montré que la Neu5Gc alimentaire favorise l'inflammation, tumeurs et athérosclérose chez des souris (humanisées) déficientes en Neu5Gc.

Dans leur dernière étude, L'équipe de Zengler a utilisé des souris humanisées similaires (des modèles de souris qui ont été génétiquement modifiés pour refléter la biologie humaine d'une manière ou d'une autre) pour déterminer comment le régime alimentaire influence la composition des microbiomes - ; communautés de microbes, en particulier les bactéries -; vivant dans l'intestin. Les souris ont été nourries soit avec un régime à base de viande rouge riche en Neu5Gc, soit avec l'un des deux régimes témoins dépourvus de glucides.

Globalement, le régime semblable à la viande rouge était associé à une moindre diversité bactérienne dans les microbiomes intestinaux de la souris. Pourtant, plusieurs types de bactéries étaient plus abondants dans les intestins des souris nourries avec Neu5Gc que les souris qui ne consommaient pas les glucides liés à la viande. L'un d'eux était Bactéroïdes , un type de bactérie connue pour survivre grâce aux glucides.

Plus précisement, une Bactéroïdes l'enzyme était particulièrement abondante chez les souris nourries avec Neu5Gc -; un nouveau type de sialidase qui clive Neu5Gc des cellules.

Pour déterminer comment les résultats de la souris pourraient se traduire pour les humains, Zengler espérait à l'origine mener une étude dans laquelle les gens suivraient un régime végétarien pendant deux mois, puis passer à la consommation de viande pendant deux mois, pendant que l'équipe suivait l'évolution de leurs microbiomes intestinaux et de leurs sialidases. Au lieu de lancer une telle étude, qui aurait coûté cher, Zengler a découvert une expérience naturelle dans le mode de vie des Hadza, un groupe autochtone de chasseurs-cueilleurs qui vit dans une région reculée de Tanzanie, en Afrique de l'Est. En saison sèche, les Hadza chassent et mangent de la viande. En saison humide, ils ne peuvent pas chasser et dépendent à la place d'un régime principalement composé de baies et de miel.

D'autres groupes de recherche ont déjà étudié les Hadza et leurs microbiomes. L'examen des données génomiques accessibles au public des bactéries intestinales Hadza au fil du temps, L'équipe de Zengler a remarqué que Bactéroïdes contenant le gène de la sialidase étaient au moins deux fois plus abondants pendant la saison sèche (manger de la viande), par rapport à la saison humide.

Mais ce n'est pas parce que les gènes de la sialidase sont présents qu'ils sont également actifs. Les chercheurs ont donc synthétisé le gène de la sialidase bactérienne Hadza et ont produit l'enzyme en laboratoire. La sialidase résultante était active et préférait la Neu5Gc non humaine aux glucides humains similaires.

Zengler a ensuite poussé l'étude un peu plus loin :à l'épicerie. Son équipe a acheté du steak et des saucisses de porc dans un magasin local et les a ramenés au laboratoire. Ils ont frotté leur sialidase de laboratoire sur la viande et, assez sur, la plupart des Neu5Gc sont sortis tout de suite.

"L'approche n'est pas encore parfaite - l'enzyme sialidase préfère cliver Neu5Gc, mais il clive encore un peu d'un glucide humain similaire, " dit Zengler, qui est également membre du corps professoral du Center for Microbiome Innovation de l'UC San Diego.

Lui et son équipe travaillent maintenant à optimiser l'enzyme pour augmenter sa spécificité. L'équipe souhaite également explorer des méthodes pour produire en masse l'enzyme et explorer davantage son potentiel de prévention de l'inflammation et des maladies inflammatoires.

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