Les bactéries intestinales peuvent endommager l’intestin / Des chercheurs du Centre médical universitaire de Mayence étudient le rôle du microbiome dans le développement de maladies intestinales

Mayence – Une équipe de recherche du Centre de thrombose et d’hémostase (CTH) du Centre médical universitaire de Mayence a montré pour la première fois que les bactéries intestinales peuvent affaiblir la soi-disant barrière intestinale. Ils inhibent la voie de signalisation dite hedgehog. Ceci est en grande partie responsable de la formation d’une barrière intestinale fonctionnelle. La barrière intestinale contrôle l’absorption des nutriments et empêche l’absorption des substances nocives. S’il est dérangé, des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et un cancer du côlon peuvent se développer. La recherche, publiée dans la revue Nature Metabolism, est fondamentale pour le développement de nouvelles thérapies pour les maladies intestinales.

L’intestin abrite plus de 100 billions de bactéries – c’est plus qu’un être humain n’a de cellules corporelles. L’ensemble des micro-organismes présents dans l’intestin est également appelé microbiome ou flore intestinale. Les tâches des bactéries intestinales sont diverses : par exemple, elles aident à la digestion, empêchent les agents pathogènes de s’installer et entraînent le système immunitaire. Cependant, il existe aussi des bactéries qui peuvent provoquer des ballonnements ou des problèmes digestifs, par exemple. On ne sait pas encore quels mécanismes le microbiome peut utiliser pour influencer l’intestin et sa santé.

“Pour la première fois, nous avons pu identifier quelle voie de signalisation est pertinente pour une barrière intestinale stable et comment le microbiome intestinal peut l’influencer. Un mécanisme de l’épithélium intestinal, connu sous le nom de voie de signalisation hedgehog, détermine la résistance de la barrière intestinale. Les bactéries intestinales peuvent inhiber cette importante voie de signalisation du hérisson et ainsi fragiliser la barrière intestinale », explique le Dr. Giulia Pontarollo, première auteure de la publication et associée de recherche au CTH.

Afin de pouvoir identifier en détail les connexions entre une espèce bactérienne parmi les milliards de bactéries intestinales, les chercheurs de Mayence ont utilisé une méthode spéciale : les gnotobiotiques. “Avec cette méthode, nous pouvons décoder l’interaction des bactéries avec l’organisme en étudiant spécifiquement une seule interaction dans des conditions sans germes dans un modèle animal. C’est la seule façon de faire la distinction entre les bactéries bénéfiques et nuisibles », explique Univ.-Prof. docteur Christoph Reinhardt, chef de groupe au Centre de thrombose et d’hémostase (CTH) du Centre médical universitaire de Mayence et membre du Gutenberg Research College (GFK).

Les chercheurs ont découvert que l’interaction des bactéries avec la barrière intestinale déclenche un mécanisme par lequel la protéine neuropiline-1 est décomposée dans l’épithélium intestinal. Sans cette protéine importante, l’activité de la voie de signalisation hedgehog diminue. En conséquence, le développement cellulaire est perturbé et moins de composants stabilisants se forment dans l’épithélium intestinal. Résultat : une barrière intestinale fragilisée et perméable.

De plus, l’équipe de recherche a découvert qu’un manque de neuropiline-1 altère la formation de vaisseaux dans les villosités intestinales. Ces capillaires sont particulièrement importants pour absorber efficacement les nutriments.

« Ces nouvelles découvertes sont essentielles pour comprendre comment le microbiome favorise les réactions inflammatoires dans l’intestin et le développement du cancer du côlon. Notre objectif est de transférer ces connaissances dans la recherche clinique afin de pouvoir dériver de nouvelles stratégies thérapeutiques de manière ciblée », explique le professeur Reinhardt.

L’équipe de recherche CTH a coopéré dans son projet de recherche avec le Centre allemand de recherche cardiovasculaire (DZHK), le Centre de recherche translationnelle sur les animaux (TARC) du Centre médical universitaire de Mainz et avec l’Hôpital universitaire de Francfort (Priv. Doz. Dr. Christoph Welsch) .

Publication originale :
Pontarollo, G., Kollar, B., Mann, A. et al. Les bactéries commensales affaiblissent la barrière intestinale en supprimant la neuropiline-1 épithéliale et la signalisation Hedgehog. Nat Metab (2023).
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