«La lutte contre les intoxications alimentaires dépend de l'heure de la journée», source UT Southwestern Medical Center.
Selon une étude, les niveaux de molécules antimicrobiennes naturelles fluctuent selon un rythme circadien provoqué par les bactéries intestinales résidentes
La capacité du corps à prévenir les intoxications alimentaires en produisant un composé antimicrobien naturel augmente pendant la journée, lorsque l'exposition à des bactéries dangereuses est la plus probable, suggère une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'UT Southwestern. Les résultats, publiés en ligne dans Cell, pourraient éventuellement conduire à des thérapies chronométrées et à des schémas de vaccination conçus pour maximiser cette réponse immunitaire.
«Cette étude montre que notre système immunitaire n'est pas activé en permanence, ce qui est un résultat inattendu», dit le responsable de l'étude John F. Brooks II, chercheur en postdoc dans le laboratoire de Lora Hooper, co-responsable de l'étude et professeur d'immunologie. et la microbiologie à l'UTSW. «Nos résultats suggèrent qu'il y a des périodes de pointe au cours desquelles le corps est plus préparé à combattre les infections.»
Les chercheurs savent depuis longtemps que pratiquement tous les animaux suivent des cycles circadiens liés au lever et au coucher du soleil. Ces cycles permettent aux animaux d'anticiper et de se préparer aux changements de leur environnement. La perturbation des rythmes circadiens peut avoir de graves conséquences sur la santé; par exemple, les troubles chroniques du sommeil sont liés à une augmentation des infections intestinales chez les humains. Cependant, pourquoi cela se produit-il n’est pas clair.
Brooks, Hooper et leurs collègues soupçonnaient que l'immunité antibactérienne pouvait changer dans l’intestin selon un cycle circadien. Pour étudier cette idée, les chercheurs ont recherché des rythmes dans l'expression d'agents antimicrobiens naturels produits dans l'intestin de souris pour lutter contre les maladies d'origine alimentaire. Les chercheurs ont constaté que chez des souris de laboratoire normales, l'une de ces molécules antimicrobiennes, connue sous le nom de protéine dérivée des îlots de régénération 3g (REG3G), était plus abondante la nuit, lorsque ces animaux nocturnes sont actifs, et moins pendant le jour, lorsque les souris dorment.
Cependant, chez les souris élevées pour ne pas avoir de bactéries intestinales, REG3G était essentiellement absent pendant le jour et la nuit.
En recherchant les composants microbiens à l'origine du modèle rythmique, les chercheurs ont découvert que les souris avec des quantités cycliques de REG3G avaient de grandes populations résidentes de bactéries filamenteuses segmentées dans leurs intestins, des microbes généralement présents chez les rongeurs, les primates non humains et les humains, qui ont une capacité unique à s'attacher à la muqueuse intestinale et modifier l'activité des gènes de leurs hôtes. D'autres expériences ont montré que ces bactéries se sont attachées à la muqueuse intestinale des animaux pendant l'alimentation, probablement pour siphonner les nutriments. Lorsqu'elles se sont attachées, la production de REG3G a augmenté dans l’intestin.
Ce cycle a eu des conséquences importantes sur la capacité des souris à combattre l'infection. Lorsque les chercheurs ont infecté des souris normales avec des bactéries, les animaux présentaient des charges bactériennes et des taux de mortalité plus élevés si elles étaient exposées au coucher du soleil qu'au lever du soleil. Les souris qui ne peuvent pas fabriquer de protéines antimicrobiennes, y compris REG3G, présentaient des taux également élevés de charge bactérienne et de mortalité, quel que soit le moment où elles ont été infectées.
Si d'autres recherches montrent que ce phénomène se produit également chez l'homme, les scientifiques pourraient éventuellement en tirer parti en programmant l'administration d'antibiotiques synthétiques pour les infections intestinales et les vaccins oraux ou en trouvant de nouvelles façons d'éviter complètement les infections intestinales.
«Ces résultats me font réfléchir à deux fois avant de me réveiller au milieu de la nuit et de piller le réfrigérateur», dit Hooper. «Il peut être plus dangereux de manger une salade de pommes de terre chargée de bactéries lorsque vos défenses intestinales sont au plus bas.»
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