Vos papilles gustatives ne sont pas forcément capables de distinguer le vrai sucre d’un substitut de sucre, mais certaines cellules de vos intestins peuvent faire la distinction entre les deux solutions sucrées. Et elles peuvent communiquer la différence à votre cerveau en quelques millisecondes.

Peu de temps après l’identification du récepteur du goût sucré dans la bouche des souris, il y a 20 ans, les scientifiques ont tenté d’éliminer ces papilles gustatives. Mais ils ont été surpris de constater que les souris étaient toujours capables de discerner et de préférer le sucre naturel à l’édulcorant artificiel, même sans sens du goût.

La réponse à cette énigme se trouve bien plus bas dans le tube digestif, à l’extrémité supérieure de l’intestin, juste après l’estomac, selon les recherches menées par Diego Bohórquez, professeur associé de médecine et de neurobiologie à la faculté de médecine de l’université Duke.

Dans un article publié le 13 janvier dans Nature Neuroscience, « nous avons identifié les cellules qui nous font manger du sucre, et elles se trouvent dans l’intestin », a déclaré M. Bohórquez. L’injection de sucre directement dans l’intestin inférieur ou le côlon n’a pas le même effet. Les cellules sensorielles se trouvent dans la partie supérieure de l’intestin, a-t-il ajouté.

Après avoir découvert une cellule intestinale appelée « cellule neuropod », M. Bohórquez et son équipe de recherche se sont intéressés au rôle essentiel de cette cellule en tant que lien entre ce qui se trouve dans l’intestin et son influence dans le cerveau. Selon lui, l’intestin communique directement avec le cerveau et modifie notre comportement alimentaire. Et à long terme, ces découvertes pourraient déboucher sur de toutes nouvelles façons de traiter les maladies.

Appelées à l’origine cellules entéroendrocrines en raison de leur capacité à sécréter des hormones, les cellules spécialisées des neuropodes peuvent communiquer avec les neurones par des connexions synaptiques rapides et sont réparties dans toute la paroi de l’intestin supérieur. En plus de produire des signaux hormonaux à action relativement lente, l’équipe de recherche de Bohórquez a montré que ces cellules produisent également des signaux de neurotransmetteurs à action rapide qui atteignent le nerf vague puis le cerveau en quelques millisecondes.

Selon M. Bohórquez, les dernières découvertes de son groupe montrent que les neuropodes sont des cellules sensorielles du système nerveux, tout comme les papilles gustatives de la langue ou les cônes rétiniens de l’œil qui nous aident à voir les couleurs.

« Ces cellules fonctionnent exactement comme les cellules coniques de la rétine qui sont capables de détecter la longueur d’onde de la lumière », a déclaré M. Bohórquez. « Elles détectent les traces de sucre par rapport à celles d’édulcorant, puis elles libèrent différents neurotransmetteurs qui vont dans différentes cellules du nerf vague, et au final, l’animal sait que ‘ceci est du sucre’ ou ‘ceci est de l’édulcorant’. »

En utilisant des organoïdes cultivés en laboratoire à partir de cellules de souris et d’humains pour représenter l’intestin grêle et le duodénum (intestin supérieur), les chercheurs ont montré dans une petite expérience que le vrai sucre stimulait les cellules individuelles du neuropode pour libérer du glutamate comme neurotransmetteur. Le sucre artificiel déclenchait la libération d’un autre neurotransmetteur, l’ATP.

À l’aide d’une technique appelée optogénétique, les scientifiques ont ensuite pu activer et désactiver les cellules neuropodales dans l’intestin d’une souris vivante afin de montrer si la préférence de l’animal pour le vrai sucre était déterminée par des signaux provenant de l’intestin. La technologie clé permettant les travaux d’optogénétique était une nouvelle fibre guide d’ondes flexible mise au point par les scientifiques du MIT. Cette fibre flexible diffuse de la lumière dans l’intestin d’un animal vivant afin de déclencher une réponse génétique qui réduit au silence les cellules neuropodales. Une fois les cellules neuropodes désactivées, l’animal n’a plus montré une nette préférence pour le vrai sucre.

« Nous faisons confiance à notre intestin pour les aliments que nous mangeons », a déclaré M. Bohórquez. « Le sucre a à la fois un goût et une valeur nutritive et l’intestin est capable d’identifier les deux ».

« De nombreuses personnes luttent contre les fringales de sucre, et nous comprenons maintenant mieux comment l’intestin détecte les sucres (et pourquoi les édulcorants artificiels ne réduisent pas ces fringales) », a déclaré le co-premier auteur Kelly Buchanan, un ancien étudiant de la Duke University School of Medicine qui est maintenant résident en médecine interne au Massachusetts General Hospital. « Nous espérons pouvoir cibler ce circuit pour traiter des maladies que nous voyons tous les jours en clinique ».

Dans ses futurs travaux, Bohórquez a déclaré qu’il allait montrer comment ces cellules reconnaissent également d’autres macronutriments. Nous parlons toujours du « sens des tripes », et nous disons des choses comme « faites confiance à vos tripes », eh bien, il y a quelque chose à cela », a déclaré Bohórquez.

« Nous pouvons modifier le comportement d’une souris à partir de l’intestin », a ajouté M. Bohórquez, ce qui lui donne beaucoup d’espoir pour de nouvelles thérapies ciblant l’intestin.

Source :
Your Gut Senses the Difference Between Real Sugar and Artificial Sweetener | Duke Today