Les microbes aident à orchestrer la façon dont l’intestin utilise ses gènes

Les microbes qui contribuent à la décomposition des aliments indiquent en fait à l’intestin comment mieux faire son travail, selon une nouvelle étude menée sur des souris à Duke.

Selon les chercheurs, il semble que les microbes soient capables d’influencer les gènes de l’intestin qui sont mis en action, et cette interaction pourrait conduire à un remodelage des cellules épithéliales qui tapissent l’intestin afin qu’elles correspondent au régime alimentaire.

“L’intestin est une interface fascinante entre un animal et le monde dans lequel il vit, et il reçoit des informations à la fois du régime alimentaire et des microbes qu’il héberge”, a déclaré John Rawls, professeur de génomique moléculaire et de microbiologie à Duke et directeur du Duke Microbiome Center.

L’étude a été publiée le 6 mai dans la revue en libre accès Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology.

Pour commencer à analyser les messages transmis par les microbes aux cellules de l’intestin, les chercheurs de Duke ont comparé des souris élevées sans microbes intestinaux et d’autres ayant un microbiome intestinal normal. Les chercheurs se sont concentrés sur l’interaction entre la transcription de l’ARN – l’ADN étant copié en ARN – et les protéines qui activent ou désactivent ce processus de copie dans l’intestin grêle, où la plupart des graisses et autres nutriments sont absorbés.

Si les souris sans germe et les souris normales étaient capables de métaboliser les acides gras dans le cadre d’un régime riche en graisses, la découverte la plus frappante a été que les animaux sans germe utilisaient un ensemble de gènes très différent pour faire face à un repas riche en graisses.

“Nous avons été surpris de constater que les gènes que l’épithélium intestinal utilise pour répondre aux graisses alimentaires sont différents selon que des microbes sont présents ou non”, a déclaré M. Rawls.

Les chercheurs ont également constaté que les microbes peuvent aider l’intestin à absorber les graisses.

“Les résultats de nombreuses études, menées par notre laboratoire et par d’autres, montrent de manière relativement cohérente que les microbes favorisent l’absorption des lipides”, a déclaré Colin Lickwar, Ph.D., chercheur associé principal dans le laboratoire de Rawls et premier auteur de l’article. “Et cela, à un certain niveau, a également un impact sur les processus systémiques comme la prise de poids”.

Les souris sans germe ont vu une augmentation de l’activité des gènes impliqués dans l’oxydation des acides gras, littéralement la combustion des acides gras, pour fournir du carburant aux cellules de l’intestin.

“En général, nous pensons que l’intestin ne fait que son travail d’absorption des nutriments alimentaires à travers l’épithélium pour les partager avec le reste de l’organisme, mais l’intestin doit aussi manger”, a déclaré Rawls. “Nous pensons donc que chez les animaux sans microbes, l’intestin consomme davantage de graisses qu’il ne le ferait si les microbes étaient là.”

Et cela pourrait refléter des différences dans la composition des cellules épithéliales de l’intestin.

“Un tas d’articles récents montrent qu’il existe une capacité substantielle à modifier l’architecture plus large de l’intestin ainsi que dans les programmes génétiques individuels”, a déclaré Lickwar. “Il existe une quantité remarquable de plasticité dans l’intestin. Nous ne la comprenons pas pour l’essentiel, mais cet article permet d’en élucider une partie.”

Les chercheurs ont concentré leurs efforts sur un facteur de transcription appelé HNF4-Alpha, connu pour réguler les gènes impliqués dans le métabolisme des lipides et les gènes qui répondent aux microbes. “Nous avons pensé qu’il pourrait représenter une interface ou un carrefour entre l’interprétation des informations qui proviennent soit de sources microbiennes, soit de graisses alimentaires “, a déclaré Lickwar.

“C’est certainement compliqué, mais nous semblons identifier que HNF4-Alpha est important dans l’intégration simultanée de signaux multiples dans l’intestin”, a déclaré Lickwar.

Chaque fois que les animaux sans germes semblent inhabituels, cela nous apprend quelque chose sur l’impact considérable du microbiome sur ce que nous considérons comme la biologie animale “normale””, a déclaré Rawls.

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Source : https://today.duke.edu/2022/05/microbes-help-orchestrate-how-gut-uses-its-genes