Les chercheurs présenteront leurs résultats lors de la réunion et exposition nationale de l'American Chemical Society (ACS) à l'automne 2019. ACS, la plus grande société scientifique du monde, tient la réunion ici jusqu'à jeudi. Il comporte plus de 9, 500 présentations sur un large éventail de sujets scientifiques.
Le microbiome intestinal contient des centaines d'espèces différentes de bactéries et c'est là que réside la plus grande concentration de bactéries vivant en nous. Si nous mangeons tous sainement, exercé et n'a pas vieilli, nous n'aurions pas de problèmes avec notre microbiome intestinal et de nombreuses maladies. Mais, ce n'est pas comme ça que tout le monde vit. Les méthodes actuelles visant à améliorer la composition des microbiomes intestinaux ont impliqué des prébiotiques, probiotiques ou thérapies médicamenteuses. Notre objectif était d'adopter une approche totalement nouvelle - ; pour remodeler le microbiome."
M. Reza Ghadiri, Doctorat., chef d'étude
La clé de la recherche est une classe de molécules appelées cycliques auto-assemblantes D, L-α-peptides. Ils ont été créés dans le laboratoire de Ghadiri à l'origine pour tuer les bactéries pathogènes. Les peptides sont de courtes chaînes d'acides aminés liés entre eux; ce sont les éléments constitutifs des protéines. Les peptides de Ghadiri ne se trouvent pas dans la nature et ont un mode d'activité et une sélectivité très spécifiques contre différentes espèces bactériennes.
"Notre hypothèse était qu'au lieu de tuer les bactéries, si nous pouvions moduler sélectivement la croissance de certaines espèces de bactéries dans le microbiome intestinal en utilisant nos peptides, des bactéries plus bénéfiques se développeraient pour remplir la niche, et l'intestin serait « remodelé » en un intestin sain, " explique Ghadiri. "Notre théorie était que ce processus empêcherait l'apparition ou la progression de certaines maladies chroniques."
Pour tester cette hypothèse, Ghadiri a choisi les maladies cardiovasculaires et a utilisé une souche de souris connue sous le nom de souris knock-out pour les récepteurs LDL. "Ces souris ont été élevées pour prospérer avec des régimes faibles en gras, mais quand ils sont nourris avec un régime riche en graisses saturées - ; un régime dit occidental - ; ils développent un taux de cholestérol plasmatique élevé, en particulier le type LDL ou 'mauvais', " explique Ghadiri. " D'ici 10 à 12 semaines, ils développent des plaques dans leurs artères comme on en trouverait chez les patients atteints d'athérosclérose. qui sont largement utilisés pour réduire le taux de cholestérol.
Pour trouver les meilleurs peptides à tester sur le modèle murin, l'équipe a mis au point un test de dépistage de masse. Les scientifiques ont cultivé un microbiome de souris représentatif en laboratoire, puis ont testé divers peptides avec. Ghadiri a ensuite sélectionné deux peptides qui semblaient être les plus efficaces pour remodeler le microbiome intestinal de la souris dans un état ressemblant au microbiome intestinal des souris suivant un régime pauvre en graisses.
L'étude subséquente comprenait trois groupes de souris. Un groupe a été nourri avec un régime pauvre en graisses, un autre groupe a été nourri avec un régime occidental, et un troisième groupe a reçu un régime occidental plus des doses orales de l'un ou l'autre des deux peptides. À partir d'échantillons fécaux, les chercheurs ont séquencé le microbiome intestinal des trois groupes avant et après le dosage. Ils ont également mesuré les niveaux de molécules qui affectent le système immunitaire, inflammation et métabolisme, et examiné les artères des animaux pour les plaques.
"Les souris nourries avec le régime occidental avec nos peptides ont eu une réduction de 50% du cholestérol plasmatique total, et il n'y avait pas de plaque significative dans les artères, par rapport aux souris nourries avec un régime occidental et sans peptides, " dit Ghadiri. "Nous avons également vu des niveaux supprimés de molécules qui augmentent l'inflammation et des niveaux rééquilibrés de métabolites pertinents pour la maladie. Ces souris ressemblaient à celles qui suivaient un régime pauvre en graisses."
Les mécanismes par lesquels cela se produit impliquent très probablement des gènes qui affectent les acides biliaires, qui à leur tour affectent le métabolisme du cholestérol, ainsi que d'autres gènes qui affectent les processus inflammatoires tels que l'athérosclérose, dit Ghadiri.
"C'est la première fois que quelqu'un montre qu'il existe des molécules pour remodeler délibérément le microbiome intestinal et transformer un intestin malsain en un intestin plus sain, " dit-il. " Cela ouvre des possibilités thérapeutiques claires. Nous pouvons séquencer les entrailles des individus et éventuellement développer des thérapies. »
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