Popeye avec un soupçon d'œufs pourris

«Popeye avec un soupçon d'œufs pourris», source communiqué de l'Université de Vienne.

Un sulfosucre issu de légumes verts favorise la croissance d'importantes bactéries intestinales.

Une équipe internationale de scientifiques dirigée par les microbiologistes Alexander Loy de l'University of Vienna et David Schleheck de l'University of Konstanz a découvert de nouvelles capacités métaboliques des bactéries intestinales.

Pour la première fois, les chercheurs ont analysé la manière dont les microbes intestinaux traitent le sucre, le sulfoquinovose présent dans des légumes verts. Le sulfoquinovose est un dérivé d'acide sulfonique du glucose et se trouve dans tous les légumes verts tels que les épinards et la laitue. Leur étude a découvert que des bactéries spécialisées coopèrent dans l'utilisation du sulfosucre, produisant du sulfure d'hydrogène. Ce gaz, connu pour son odeur d'œuf pourri, a des effets disparates sur la santé humaine: à de faibles concentrations, il a un effet anti-inflammatoire, tandis que des quantités accrues de sulfure d'hydrogène dans l'intestin sont à leur tour associées à des maladies telles que le cancer. L'étude a été publiée dans The ISME Journal.

Régime alimentaire et microbiome intestinal

Avec la consommation d'un seul type de légume comme les épinards, des centaines de composants chimiques pénètrent dans notre tube digestif. Là, ils sont ensuite métabolisés par le microbiome intestinal, une collection unique de centaines d'espèces microbiennes. Le microbiome intestinal joue ainsi un rôle majeur dans la détermination des effets de la nutrition sur notre santé. «Jusqu'à présent, cependant, les capacités métaboliques de bon nombre de ces micro-organismes dans le microbiome sont encore inconnues. Cela signifie que nous ne savons pas de quelles substances ils se nourrissent et comment ils les transforment», explique Buck Hanson, auteur principal de l'étude et microbiologiste au Center for Microbiology and Environmental Systems Science (CMESS) de l'Université de Vienne. «En explorant pour la première fois le métabolisme microbien du sulfosucre, le sulfoquinovose, dans l'intestin, nous avons fait la lumière sur cette boîte noire», ajoute-t-il. L'étude génère ainsi des connaissances nécessaires pour cibler thérapeutiquement les interactions entre la nutrition et le microbiome dans le futur.

Sulfosucres de légumes verts et d'algues

Le sulfoquinovose est un dérivé d'acide sulfonique du glucose et se trouve en tant que bloc de construction chimique principalement dans les légumes verts tels que les épinards, la laitue et les algues. D'après des études antérieures menées par le groupe de recherche dirigé par le microbiologiste David Schleheck de l'Université de Constance, il était connu que d'autres micro-organismes peuvent en principe utiliser le sulfosucre comme nutriment. Dans leur étude actuelle, les chercheurs des universités de Constance et de Vienne ont utilisé des analyses d'échantillons de selles pour déterminer comment ces processus se déroulent spécifiquement dans l'intestin humain. «Nous avons maintenant pu montrer que, contrairement au glucose, par exemple, qui nourrit un grand nombre de micro-organismes dans l'intestin, le sulfoquinovose stimule la croissance de micro-organismes clés très spécifiques dans le microbiome intestinal», explique David Schleheck. Ces micro-organismes clés comprennent les bactéries de l'espèce Eubacterium rectale, qui est l'un des dix microbes intestinaux les plus courants chez les personnes en bonne santé. «La bactérie E. rectale fermente le sulfoquinovose via une voie métabolique que nous n'avons que récemment déchiffrée, produisant, entre autres, un composé soufré, le dihydroxypropane sulfonate ou DHPS en abrégé, qui à son tour sert de source d'énergie pour d'autres bactéries intestinales telles que Bilophila wadsworthia. Bilophila wadsworthia produit finalement du sulfure d'hydrogène à partir de DHPS via une voie métabolique qui n'a également été découverte que récemment», explique le microbiologiste.

Une question de dose: le sulfure d'hydrogène dans l'intestin

Le sulfure d'hydrogène est produit dans l'intestin par nos propres cellules corporelles ainsi que par des micro-organismes spécialisés et a une variété d'effets sur notre corps. «Ce gaz est un produit métabolique à deux faces», explique Alexander Loy, chef du groupe de recherche à l'Université de Vienne. «Selon les connaissances actuelles, il peut avoir un effet positif mais aussi négatif sur la santé intestinale.» Un facteur décisif, dit-il, est la dose: en faible quantité, le sulfure d'hydrogène peut avoir un effet anti-inflammatoire sur la muqueuse intestinale, entre autres. La production accrue de sulfure d'hydrogène par les microbes intestinaux, en revanche, est associée à des maladies inflammatoires chroniques et au cancer. Jusqu'à présent, principalement le sulfate et la taurine, qui se trouvent en quantités accrues dans l'intestin en raison d'une alimentation riche en viande ou en graisse, étaient connus pour être des sources de sulfure d'hydrogène pour les micro-organismes. La découverte que le sulfoquinovose provenant d'aliments verts tels que les épinards et les algues contribue également à la production de gaz dans l'intestin est donc une surprise.

«Nous avons montré que nous pouvons utiliser le sulfoquinovose pour favoriser la croissance de bactéries intestinales très spécifiques qui sont une composante importante de notre microbiome intestinal. Nous savons maintenant aussi que ces bactéries produisent à leur tour le sulfure d'hydrogène contradictoire», résume Loy. D'autres études menées par les scientifiques de Constance et de Vienne permettront maintenant de clarifier si et comment la prise de sulfosucre à base de légumes verts peut avoir un effet bénéfique pour la santé. «Il est également possible que le sulfoquinovose puisse être utilisé comme prébiotique», ajoute Schleheck. Les prébiotiques sont des ingrédients alimentaires ou des additifs métabolisés par des micro-organismes spécifiques et utilisés pour soutenir explicitement le microbiome intestinal.