Résumé: Les chercheurs ont découvert que les bactéries intestinales produisent une hormone impliquée dans le traitement de la grossesse et de la dépression post-partum en modifiant les stéroïdes présents dans la bile. Cette recherche met en évidence le rôle du microbiome en tant qu’organe endocrinien influençant la santé humaine.
Les résultats suggèrent que les bactéries intestinales pourraient être ciblées pour traiter les problèmes de santé mentale. L’étude ouvre de nouvelles voies pour comprendre les interactions intestin-cerveau.
Faits marquants:
- Production d’hormones: Les bactéries intestinales produisent de l’allopregnanolone, une hormone liée à la grossesse et à la régulation de l’humeur.
- Le rôle du microbiome: Le microbiome agit comme un organe endocrinien, influençant la santé et le comportement humains.
- Thérapies potentielles: La recherche suggère que cibler les bactéries intestinales pourrait aider à traiter des problèmes de santé mentale comme la dépression post-partum.
Source: Harvard
Il s’avère que les flatulences peuvent servir à autre chose qu’être inconfortables ou amusantes : les gaz libérés par certaines bactéries intestinales stimulent d’autres bactéries intestinales à produire une hormone impliquée dans la grossesse et dans un traitement approuvé par la FDA pour la dépression post-partum, selon une nouvelle recherche menée par Harvard Medical. Scientifiques scolaires.
Les travaux montrent comment les bactéries intestinales peuvent produire de nouvelles hormones à partir des stéroïdes présents dans la bile et, ce faisant, agir comme un organe endocrinien. Cette recherche s’ajoute à la liste croissante des façons dont le microbiote intestinal peut influencer la biologie et la santé humaines.
Si les chercheurs découvrent un effet, « à l’avenir, en tant que communauté, nous pourrions réfléchir à des thérapies ciblées sur le microbiome pour les maladies neurologiques comme la dépression », a déclaré Devlin. Crédit : Actualités des neurosciences
L’étude fournit également de nouvelles preuves selon lesquelles les médecins pourraient un jour traiter ou prévenir certains types de problèmes de santé mentale en manipulant le microbiome intestinal.
Les résultats sont publiés le 24 mai dans Cellule.
“Bien qu’il soit de notoriété publique que la santé intestinale est importante pour notre bien-être général, la manière exacte dont les bactéries qui résident dans notre tube digestif interagissent entre elles et avec nos propres cellules pour avoir un impact sur notre santé mentale est encore en cours de découverte”, a déclaré la première auteure Megan. McCurry, qui a mené les travaux en tant qu’étudiant diplômé et chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Sloan Devlin à l’Institut Blavatnik du HMS.
“Ce travail révèle comment certaines bactéries intestinales effectuent une transformation chimique qui produit un stéroïde susceptible d’avoir un impact sur la santé des femmes et sur la dépression post-partum.”
Des insectes qui fabriquent de la drogue
En travaillant dans des plats de laboratoire et avec des souris, McCurry et ses collègues ont découvert deux types de bactéries apparentées dans le tractus gastro-intestinal humain : Gordonibacter pamelaeae et Eggerthella vers le bas – qui peut modifier les stéroïdes. Ils ont en outre découvert que cette modification chimique se produit dans la direction opposée à la manière dont les cellules humaines fabriquent des stéroïdes.
“Nos cellules fabriquent des stéroïdes uniquement dans le sens oxydatif, c’est-à-dire en perdant des électrons, alors que nous avons montré que les bactéries intestinales peuvent aller dans le sens inverse, appelé réduction, ou gagner des électrons, ce qui rend la transformation bactérienne unique”, a déclaré Devlin.
L’équipe a découvert que les bactéries peuvent modifier les corticoïdes présents dans la bile, des stéroïdes qui jouent un rôle dans la fonction immunitaire et le métabolisme. Les bactéries les transforment en dérivés de progestérone, qui sont des hormones sexuelles et des neurostéroïdes qui affectent le cerveau et le système nerveux.
« Nous savons que le corps humain produit de la progestérone dans les glandes surrénales, le placenta et les ovaires. Notre travail suggère que le microbiome agit comme un organe endocrinien supplémentaire », a déclaré Devlin, professeur agrégé HMS de chimie biologique et de pharmacologie moléculaire et auteur principal de l’étude.
Devlin et son équipe ont découvert que l’un des dérivés de progestérone produits par les bactéries intestinales est l’allopregnanolone, ainsi nommée il y a un siècle parce que le corps la produit pendant la grossesse.
En partenariat avec Andrea Edlow, professeur agrégé HMS d’obstétrique, de gynécologie et de biologie de la reproduction au Massachusetts General Hospital, l’équipe a étudié la production d’allopregnanolone pendant la grossesse.
L’analyse des échantillons fécaux des participantes à l’étude a révélé que les femmes au troisième trimestre de leur grossesse avaient non seulement des taux d’allopregnanolone 100 fois plus élevés, mais aussi plus de traces génétiques des deux bactéries intestinales que les personnes non enceintes.
Les résultats suggèrent que les bactéries intestinales contribuent à la production d’allopregnanolone pendant la grossesse.
Les chercheurs ont associé de faibles niveaux d’allopregnanolone à la dépression post-partum et à d’autres troubles de l’humeur et psychiatriques, et l’allopregnanolone est utilisée comme médicament approuvé par la FDA, connu sous le nom de brexanolone, pour traiter la dépression post-partum.
Dans cet esprit, Devlin et ses collègues souhaitent élargir leur étude sur des échantillons fécaux pour suivre les participantes au cours des premier, deuxième et troisième trimestres et après l’accouchement et voir qui développe une dépression post-partum.
L’objectif est de mieux comprendre si les bactéries intestinales contribuent aux niveaux d’alloprégnanolone tout au long de la grossesse et augmentent le risque de dépression post-partum ou protègent contre celle-ci.
Si les chercheurs découvrent un effet, « à l’avenir, en tant que communauté, nous pourrions réfléchir à des thérapies ciblées sur le microbiome pour les maladies neurologiques comme la dépression », a déclaré Devlin.
Derrière la chimie
Les chercheurs ont également révélé comment les deux bactéries effectuent leurs transformations chimiques.
Premièrement, ils ont identifié les gènes à l’œuvre. Deuxièmement, ils ont constaté que le G. pamélée et E. lent les bactéries ont besoin d’hydrogène – l’un des gaz que d’autres bactéries de notre tractus gastro-intestinal produisent lorsqu’elles digèrent les aliments.
“Les effets des gaz sur le métabolisme bactérien ont été largement négligés, probablement parce que leur étude en laboratoire est très difficile”, a-t-elle déclaré. “Nos travaux suggèrent qu’il existe probablement d’autres processus bactériens intestinaux qui sont essentiellement affectés par les flatulences.”
L’équipe espère que ces travaux démontreront que la chimie conduite par les bactéries intestinales a un impact sur la santé et le comportement humains, en l’occurrence pendant la grossesse.
« Avant notre travail, l’opinion dominante était que l’hôte fabriquait des stéroïdes ; le microbiome ne faisait pas partie de la conversation », a déclaré Devlin.
“Nous espérons que ces travaux convaincront les gens que les bactéries intestinales modifient les stéroïdes pour produire des molécules qui peuvent affecter les fonctions de l’hôte, notamment l’humeur et le comportement.”
Financement:
McCurry est maintenant scientifique au sein de la société de biotechnologie Holobiome. Les autres auteurs sont Gabriel D’Agostino et Jasmine Walsh, tous deux doctorants en biologie chimique à la Harvard Kenneth C. Griffin Graduate School of Arts and Sciences étudiant au laboratoire Devlin, ainsi que Jordan E. Bisanz, Ines Zalosnik, Xueyang Dong, David. J. Morris, Joshua R. Korzenik, Emily Balskus, Peter J. Turnbaugh et Jun R. Huh, professeur agrégé d’immunologie à l’Institut Blavatnik du HMS.
L’étude a été financée par les National Institutes of Health (subventions R35GM128618, R01DK110559, R01HL122593, R01HD100022), une bourse Alfred P. Sloan, la Fondation Simons (subvention SFARI 870754), la National Science Foundation (Prix Alan T. Waterman CHE-20380529) et le Centre familial Resnek pour la recherche sur la cholangite sclérosante primitive.
McCurry a été financé par une bourse de recherche d’études supérieures NSF (n° DGE1745303), une bourse d’études supérieures HMS Christopher T. Walsh, une subvention du programme d’études supérieures HMS en bactériologie NIH T32 et une bourse de recherche HMS BCMP Van Maanen. Balskus est un enquêteur du Howard Hughes Medical Institute. Des analyses protéomiques ont été effectuées au centre HMS BCMP MassSpec, et l’imagerie, la consultation et les services SEM ont été réalisés dans l’installation principale de microscopie électronique HMS.
Devlin est consultant ad hoc pour Axial Therapeutics. McCurry et Devlin sont co-inventeurs d’un brevet provisoire lié à ce travail. Huh est consultant pour CJ CheilJedang et co-fondateur et consultant pour Interon Laboratories. Il a reçu un financement de recherche de CJ Bioscience en dehors du travail soumis. Edlow est consultant pour Mirvie, Inc., en dehors du travail soumis et reçoit un financement de recherche de Merck & Co., Inc., en dehors du travail soumis. Tous les autres auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.
À propos de cette actualité sur la recherche sur le microbiome, la grossesse et la DPP
Auteur: Stéphanie Dutchen
Source: Harvard
Contact: STEPHANIE DUTCHEN – Harvard
Image: L’image est créditée à Neuroscience News
Recherche originale : Accès fermé.
“Les bactéries intestinales convertissent les glucocorticoïdes en progestatifs en présence d’hydrogène gazeux» par Megan McCurry et al. Cellule
Abstrait
Les bactéries intestinales convertissent les glucocorticoïdes en progestatifs en présence d’hydrogène gazeux
Points forts
- Gordonibactérie et Eggerthella Corticoïdes hôtes 21-déhydroxylés pour produire des progestatifs
- La production bactérienne d’hydrogène gazeux favorise la 21-déhydroxylation
- Les gènes de 21-déshydroxylation ont été identifiés à l’aide de la génomique comparative et fonctionnelle
- Les niveaux de progestatif et l’abondance des groupes de gènes étaient significativement plus élevés pendant la grossesse
Résumé
Des études récentes suggèrent que les bactéries associées à l’homme interagissent avec les stéroïdes produits par l’hôte, mais les mécanismes et l’impact physiologique de ces interactions restent flous.
Ici, nous montrons que les bactéries intestinales humaines Gordonibacter pamelaeae et Eggerthella vers le bas convertir des corticoïdes biliaires abondants en progestatifs par 21-déshydroxylation, transformant ainsi une classe de stéroïdes immuno- et métabo-régulateurs en une classe d’hormones sexuelles et de neurostéroïdes.
En utilisant la génomique comparative, l’expression homologue et l’expression hétérologue, nous identifions un groupe de gènes bactériens qui effectue la 21-déhydroxylation.
Nous découvrons également un rôle inattendu de la production d’hydrogène gazeux par les commensaux intestinaux dans la promotion de la 21-déhydroxylation, ce qui suggère que l’hydrogène module le métabolisme secondaire dans l’intestin.
Les niveaux de certains progestatifs bactériens, y compris l’allopregnanolone, mieux connue sous le nom de brexanolone, un médicament approuvé par la FDA pour la dépression post-partum, sont considérablement augmentés dans les selles des femmes enceintes.
Ainsi, la conversion bactérienne des corticoïdes en progestatifs peut affecter la physiologie de l’hôte, notamment dans le contexte de la grossesse et de la santé des femmes.
2024-05-26 23:39:05
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