Des bactéries intestinales liées aux dépôts graisseux dans les coronaires

«Des bactéries intestinales liées aux dépôts graisseux dans les coronaires», source communiqué de l’Université d’Uppsala du 12 juillet 2023.

Dans une importante étude suédoise, des chercheurs ont découvert un lien entre les taux de certaines bactéries vivant dans l'intestin et la plaque d'athérosclérose coronarienne. Cette plaque d'athérosclérose, qui est formée par l'accumulation de dépôts de graisse et de cholestérol, constitue une cause majeure de crises cardiaques. L'étude a été menée par des chercheurs d'Uppsala et de l'Université de Lund.

La nouvelle étude, publiée dans la revue scientifique Circulation, était basée sur des analyses de bactéries intestinales et d'imagerie cardiaque chez 8 973 participants âgés de 50 à 64 ans d'Uppsala et de Malmö sans maladie cardiaque connue auparavant. Ils ont tous participé à l'étude suédoise CArdioPulmonary bioImage Study (SCAPIS). Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique Circulation.

Nous avons découvert que des bactéries buccales, en particulier les espèces du genre Streptococcus, sont associées à une augmentation de la présence de plaques d'athérosclérose dans les petites artères du cœur lorsqu'elles sont présentes dans la flore intestinale. Les espèces du genre Streptococcus sont des causes fréquentes de pneumonie et d'infections de la gorge, de la peau et des valves cardiaques. Nous devons maintenant comprendre si ces bactéries contribuent au développement de l'athérosclérose», a dit Tove Fall, professeure d'épidémiologie moléculaire au Département des sciences médicales et au SciLifeLab de l'Université d'Uppsala, qui a coordonné l'étude avec des chercheurs de l'Université de Lund.

Séquençage du contenu ADN

Les progrès technologiques ont permis une caractérisation approfondie à grande échelle des communautés bactériennes dans des prélèvements biologiques en séquençant le contenu en ADN et en le comparant à des séquences bactériennes connues. De plus, les améliorations des techniques d'imagerie ont permis la détection et la mesure des changements précoces dans les petits vaisseaux du cœur. L'étude SCAPIS représente l'une des plus grandes collections au monde de ces deux types de données. Dans cette étude, les scientifiques ont étudié les liens entre le microbiote intestinal et l'accumulation de dépôts graisseux dans les artères du cœur.

«Le grand nombre de prélèvements avec des données de haute qualité provenant de l'imagerie cardiaque et de la flore intestinale nous a permis d'identifier de nouvelles associations. Parmi nos découvertes les plus importantes, Streptococcus anginosus et S. oralis subsp. oralis étaient les deux plus fortes», explique Sergi Sayols-Baixeras, auteur principal de l'Université d'Uppsala.

Prélèvements de matières fécales et de salive

L'équipe de recherche a également découvert que certaines des espèces liées à l'accumulation de dépôts graisseux dans les artères coronaires étaient liées aux niveaux de la même espèce dans la bouche. Cela a été mesuré à l'aide d'échantillons de matières fécales et de salive prélevés lors de l'étude Malmö Offspring et de l'étude dentaire Malmö Offspring. De plus, ces bactéries étaient associées à des marqueurs d'inflammation dans le sang, même après avoir pris en compte les différences de régime alimentaire et de médicaments entre les participants porteurs de la bactérie et ceux qui ne l'étaient pas.

Aider les ‘bonnes’ bactéries intestinales et éliminer les ‘mauvaises’, le tout en un seul traitement

«Aider les ‘bonnes’ bactéries intestinales et éliminer les ‘mauvaises’, le tout en un seul traitement», source ACS News.

Référence «Calcium Tungstate Microgel Enhances the Delivery and Colonization of Probiotics during Colitis via Intestinal Ecological Niche Occupancy» (ou Le microgel de tungstate de calcium améliore l'administration et la colonisation des probiotiques pendant la colite via l'occupation d'une niche écologique intestinale).

Les probiotiques peuvent aider à maintenir un microbiote intestinal sain ou à restaurer les populations de «bonnes bactéries» après une cure intensive d'antibiotiques. Mais maintenant, ils pourraient également être utilisés comme stratégie de traitement efficace pour certaines maladies intestinales inflammatoire (IBD pour Instestinal Bowel Disease), comme la maladie de Crohn. Des chercheurs de l'ACS Central Science ont mis au point un système d'administration d’un microgel pour les probiotiques qui protège les «bonnes» bactéries tout en éliminant activement les «mauvaises». Chez la souris, le système a traité l'inflammation intestinale sans effets secondaires.

Dans le système digestif, il y a un équilibre délicat des populations bactériennes. Lorsque cet équilibre est perturbé, de mauvaises bactéries peuvent s'emparer du côlon, le faisant gonfler et entraîner une colite. Certaines maladies, dont les maladies inflammatoires de l'intestin et la maladie de Crohn, impliquent des colites chroniques et nécessitent actuellement des immunosuppresseurs pour les traiter. Ces médicaments sont coûteux et non spécifiques, donnant parfois naissance à des bactéries résistantes aux antibiotiques.

Une stratégie alternative consiste à fournir des bactéries bénéfiques, ou probiotiques, pour aider à rétablir l'équilibre. Mais pour atteindre le côlon, un traitement doit d'abord traverser l'acide gastrique, résister à l'évacuation par l'intestin, puis se battre pour gagner de la place aux côtés des nombreuses bactéries envahissantes. L'association de probiotiques à un système d'administration de médicaments pourrait rendre cette stratégie réalisable, bien que la plupart des approches actuelles protègent simplement les probiotiques de la digestion sans affecter les microbes responsables de la maladie. Ainsi, Zhenzhong Zhang, Junjie Liu, Jinjin Shi et leurs collègues ont voulu combiner des probiotiques avec des sphères spécialisées de microgel qui pourraient non seulement protéger les bonnes bactéries, mais aussi aider activement à éliminer les mauvaises.

Pour créer leur système, les chercheurs ont combiné de l'alginate de sodium, du tungstène et des nanoparticules contenant du calcium (calcium tungstate microgel ou CTM) dans de petits microgels sphériques, puis les ont recouverts de bactéries probiotiques bénéfiques. Les gels protégeaient les bactéries lors de leur passage dans l'estomac et augmentaient leur temps de rétention dans le côlon. Une fois sur place, les protéines de calprotectine, fortement exprimées lors de la colite, se sont liées au calcium et ont désassemblé les gels, permettant au tungstène de s'échapper. En déplaçant le molybdène dans un substrat enzymatique clé de la mauvaise bactérie Enterobacteriaceae, le tungstène a inhibé la croissance du microbe tout en laissant les probiotiques inchangés. Dans des expériences utilisant un modèle de souris avec une colite, le système a permis aux probiotiques de proliférer dans l'intestin sans aucun effet secondaire. De plus, les souris avec les sphères de microgel ne présentaient pas de nombreuses caractéristiques de la colite, telles que des côlons raccourcis ou des barrières intestinales endommagées, ce qui montre que le système de délivrance pourrait être une stratégie de traitement viable. Bien que les chercheurs souhaitent également prouver son utilité dans des modèles précliniques plus avancés, ils affirment que ces travaux offrent une nouvelle perspective sur les traitements utilisant des probiotiques colonisateurs.

Une étude suggère un lien entre l'alimentation et la résistance aux antibiotiques chez les bactéries intestinales

«Une étude suggère un lien entre l'alimentation et la résistance aux antibiotiques chez les bactéries intestinales», source CIDRAP News.

Une étude publiée dans mBio suggère qu'une alimentation diversifiée et riche en fibres est associée à moins de gènes de résistance aux antibiotiques (ARGs pour antibiotic-resistance genes) dans les bactéries intestinales.

Dans l'étude, des chercheurs de l’Agriculture Research Service de l’USDA (USDA-ARS) ont utilisé le séquençage métagénomique shotgun pour analyser des échantillons de selles de 290 adultes en bonne santé participant à l'étude de phénotypage nutritionnel de l'USDA. L'analyse a révélé une grande diversité, à la fois en abondance et en composition, des ARGs, les personnes ayant une forte abondance d'ARGs ayant généralement une plus grande diversité de mécanismes de résistance.

La résistance aux aminoglycosides était le mécanisme de résistance le plus courant au sein de la cohorte, suivie de la résistance aux macrolides-lincosamide-streptogramine et aux tétracyclines.

En examinant le régime alimentaire des participants à l'aide d'une enquête sur la fréquence des aliments et de rappels alimentaires de 24 heures, les chercheurs ont découvert que les participants qui consommaient plus de fibres, moins de protéines animales et des aliments plus diversifiés avaient une abondance totale d'ARGs plus faible, tandis que les participants ayant des régimes moins diversifiés avaient le niveaux les plus élevés d'ARGs. L'analyse de l'apprentissage automatique a montré une forte association entre des régimes alimentaires plus diversifiés avec des quantités plus élevées de fibres solubles et de faibles niveaux d'ARGs. Ceux qui avaient les niveaux les plus faibles d'ARGs dans leur microbiome intestinal avaient également une plus grande abondance de microbes anaérobies stricts, en particulier de la famille des Clostridiaceae.

«Étonnamment, le facteur prédictif le plus important de faibles niveaux d'ARGs, encore plus que les fibres, était la diversité du régime alimentaire», a déclaré l'auteure principale de l'étude, Danielle Lemay du USDA-ARS Western Human Nutrition Research Cente, dans un communiqué de presse de l'agence. «Cela suggère que nous pourrions vouloir manger à partir de diverses sources d'aliments celles qui ont tendance à être plus riches en fibres solubles pour un maximum d'avantages.»

Lemay a ajouté que bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, les résultats suggèrent que des interventions diététiques pourraient jouer un rôle dans la réduction de la résistance aux antibiotiques.

Aux lecteurs du blog

Je suis en conflit depuis plusieurs années avec la revue PROCESS Alimentaire pour une triste question d’argent qui permettrait de récupérer et de diffuser correctement les 10 052 articles initialement publiés gracieusement par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue, alors qu’elle a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. La revue PROCESS Alimentaire s’est comportée et continue de se comporter en censeur et refuse tout assouplissement pour la modique somme de 500 euros. N’ayant pas les moyens d’aller devant la justice, je leur fait ici de la publicité gratuite. Derrière cette revue, il y a des aimables censeurs !

Des bactéries intestinales pourraient être un indicateur du risque de cancer du côlon

«L'idée est que la plupart des personnes examinent le cancer colorectal avancé et pensent au microbiome», a dit William DePaolo. Getty Images.

«Des bactéries intestinales pourraient être un indicateur du risque de cancer du côlon», source University of Whasington Medicine.

L’étude a également trouvé des signatures microbiennes distinctes distinguant les patients atteints de polypes de ceux sans polypes.

Une étude publiée dans la revue Cell Host & Microbe a rapporté que la présence accrue de certaines bactéries dans un biome intestinal indique une plus grande probabilité que les polypes du côlon deviennent cancéreux.

Dans sa recherche, William DePaolo, professeur à la faculté de médecine de l'Université de Washington, a suivi 40 patients qui avaient subi des coloscopies de routine et avaient subi des biopsies près de polypes pour identifier les bactéries présentes à des niveaux relativement plus élevés par rapport à celles des patients sans polype. Tous les patients étaient âgés de 50 à 75 ans et 60% étaient des femmes.

«L'incidence croissante du cancer colorectal est un problème de santé majeur, mais on sait peu de choses sur la composition et le rôle du microbiote associé aux polypes précancéreux», indique l'étude.

L'équipe de recherche de DePaolo a découvert qu'une bactérie courante, Bacteroides fragilis non entérotoxinogène, était élevée dans les biopsies des muqueuses de patients atteints de polypes.

La recherche a également trouvé des signatures microbiennes distinctes distinguant les patients atteints de polypes de ceux sans polypes, et a établi une corrélation entre la quantité de B. fragilis dans les échantillons et l'inflammation des petits polypes.

Après un examen plus approfondi, DePaolo a découvert que B. fragilis des patients atteints de polypes différait dans sa capacité à induire une inflammation par rapport au B. fragilis des individus sans polypes.

«L'idée est que la plupart des personnes examinent le cancer colorectal avancé et pensent au microbiome, mais il est difficile de déterminer si le microbiome a changé et quand il a changé», a dit DePaolo. «Nous avons donc examiné plus tôt la maladie et demandé quand le microbiome pourrait pousser un polype vers le cancer.»

De plus, lorsque les personnes pensent au microbiome et à son rôle dans la maladie, ils pensent souvent à des changements de composition où une bactérie potentiellement dangereuse prend le relais, a-t-il ajouté.

«Ce que nos données suggèrent, c'est que, pour survivre dans un environnement où se produisent des changements métaboliques et inflammatoires, un intestin normalement sain et les bactéries apparentées peuvent s'adapter de manière à contribuer à l'inflammation plutôt qu'à la supprimer», a-t-il ajouté.

Seuls 5% des polypes du côlon se révèlent être cancéreux, a-t-il déclaré. Il a déclaré que les polypes semblaient se développer à plusieurs reprises dans les mêmes zones du côlon - et il a émis l'hypothèse qu'en fait, de nouveaux dépistages du cancer du côlon pourraient rechercher des bactéries clés habitant l'intestin - et les quantités de cette souche particulière de B. fragilis - avant que des polypes pré-cancéreux ne se développent .

Le cancer colorectal est la troisième cause de cancer aux États-Unis et son incidence augmente chez les jeunes adultes. Si un dépistage était disponible pour tester les microbes, avant même qu'un polype n'apparaisse, cela pourrait être un facteur clé pour faire baisser ces taux, a suggéré DePaulo.

La prochaine étape, a-t-il déclaré, consiste à étendre l'étude à 200 patients afin de déterminer si un échantillon fécal pourrait être utilisé comme substitut pour la biopsie de la muqueuse.

Avis aux lecteurs

Pour mémoire, il y a eu 209 produits alimentaires rappelés depuis le début du mois de septembre 2021.

Voici une liste des rappels du 29 septembre 2021: 8 rappels

- oxyde d’éthylène: 4

- Listeria monocytogenes: 2, terrine de poulet printanier traiteur, jambon supérieur Reflet de France.

- corps étrangers: 2, carrés gourmands chocolat lait et noir noisettes entières, source deux affichettes de rappel par Carrefour, 1 et 2. Oubli du jour de RappelConso qui sera réparé sûrement le 21 septembre ...

Des bactéries intestinales influencent le développement du cerveau

Klebsiella pneumoniae

«Des bactéries intestinales influencent le développement du cerveau», source Université de Vienne.

Des chercheurs découvrent des biomarqueurs qui indiquent une lésion cérébrale précoce chez les grands prématurés

Des nourrissons extrêmement prématurés présentent un risque élevé de lésions cérébrales. Des chercheurs ont désormais trouvé des cibles possibles pour le traitement précoce de tels dommages en dehors du cerveau : les bactéries présentes dans l'intestin de nourrissons prématurés peuvent jouer un rôle clé. L'équipe de recherche a découvert que la prolifération du tractus gastro-intestinal avec la bactérie Klebsiella est associée à une présence accrue de certaines cellules immunitaires et au développement de dommages neurologiques chez les bébés prématurés.

Interaction complexe : l'axe intestin-immunité-cerveau

Le développement précoce de l'intestin, du cerveau et du système immunitaire sont étroitement liés. Les chercheurs appellent cela l'axe intestin-immunité-cerveau. Les bactéries intestinales coopèrent avec le système immunitaire, qui à son tour surveille les microbes intestinaux et développe des réponses appropriées. De plus, l'intestin est en contact avec le cerveau via le nerf vague ainsi que via le système immunitaire. «Nous avons étudié le rôle que cet axe joue dans le développement du cerveau des grands prématurés», explique le premier auteur de l'étude, David Seki. «Les micro-organismes du microbiome intestinal - qui est une collection vitale de centaines d'espèces de bactéries, champignons, virus et autres microbes - sont en équilibre chez les personnes en bonne santé. Cependant, en particulier chez les bébés prématurés, dont le système immunitaire et le microbiome n'ont pas pu pour se développer pleinement, des changements sont tout à fait susceptibles de se produire. Ces changements peuvent entraîner des effets négatifs sur le cerveau», explique le microbiologiste et immunologiste.

Les profils du microbiome fournissent des indices sur les lésions cérébrales

«En fait, nous avons pu identifier certains modèles dans le microbiome et la réponse immunitaire qui sont clairement liés à la progression et à la gravité des lésions cérébrales», ajoute David Berry, microbiologiste et chef du groupe de recherche au Center for Microbiology and Environmental Systems Science (CMESS) de l'Université de Vienne ainsi que directeur opérationnel de la Joint Microbiome Facility de l'Université de médecine de Vienne et de l'Université de Vienne. «De manière cruciale, de tels schémas apparaissent souvent avant les changements dans le cerveau. Cela suggère une fenêtre de temps critique pendant laquelle les lésions cérébrales des nourrissons extrêmement prématurés peuvent être empêchées de s’aggraver ou même évitées.»

Étude approfondie du développement des nourrissons extrêmement prématurés

Les points de départ pour le développement de thérapies appropriées sont fournis par les biomarqueurs que l'équipe interdisciplinaire a pu identifier. «Nos données montrent qu'une croissance excessive de la bactérie Klebsiella et les niveaux élevés de cellules γδ-T associés peuvent apparemment exacerber les lésions cérébrales», explique Lukas Wisgrill, néonatologiste de la division de néonatologie, de médecine pédiatrique intensive et de neuropédiatrie du département de pédiatrie. et médecine de l'adolescence à l'Université de médecine de Vienne. «Nous avons pu retracer ces schémas car, pour un groupe très spécifique de nouveau-nés, pour la première fois, nous avons exploré en détail comment le microbiome intestinal, le système immunitaire et le cerveau se développent et comment ils interagissent dans ce processus», ajoute-t-il. L'étude a suivi un total de 60 nourrissons prématurés, nés avant 28 semaines de gestation et pesant moins de 1 kilogramme, pendant plusieurs semaines, voire plusieurs mois. En utilisant des méthodes de pointe - l'équipe a examiné le microbiome à l'aide du séquençage du gène de l'ARNr 16S, entre autres méthodes - les chercheurs ont analysé des échantillons de sang et de selles, des enregistrements d'ondes cérébrales (par exemple aEEG ou Électroencéphalographie intégrée en amplitude) et des images IRM du cerveau des nourrissons.

La recherche se poursuit avec deux études

L'étude, qui est un projet de cluster interuniversitaire sous la direction conjointe d'Angelika Berger (Université de médecine de Vienne) et de David Berry (Université de Vienne), est le point de départ d'un projet de recherche qui étudiera le microbiome et son importance pour le développement neurologique des enfants nés prématurément de manière encore plus approfondie. De plus, les chercheurs continueront à suivre les enfants de l'étude initiale. «Le développement des capacités motrices et cognitives des enfants n'apparaît qu'au bout de plusieurs années», explique Angelika Berger. «Nous visons à comprendre comment ce développement très précoce de l'axe intestin-immunité-cerveau se joue à long terme.» Les partenaires de coopération les plus importants pour le projet sont déjà à bord: «Les parents des enfants nous ont soutenus dans l'étude avec grand intérêt et ouverture d'esprit», déclare David Seki. «En fin de compte, c'est la seule raison pour laquelle nous avons pu obtenir ces informations importantes. Nous en sommes très reconnaissants.»

Avis aux lecteurs

Voici une liste des rappels du 8 septembre 2021, 11 produits alimentaires.

- oxyde d’éthylène: 8

- Listeria monocytogenes: 1, saumon fumé Ecosse

- allergènes: 1, crêpes

- Bacillus cereus: 1, petit pot de crème au café de marque La Laitière

La lutte contre les intoxications alimentaires dépend de l'heure de la journée

La micrographie électronique à balayage montre des bactéries filamenteuses segmentées se fixant à la surface intestinale d'une souris. Plus de bactéries se fixent pendant la nuit que pendant la jour. Crédit John F. Brooks II.

«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.»

Avis aux lecteurs du blog

L’ancien site Internet du blog qui était hébergé par la revue PROCESS Alimentaire est de nouveau opérationnel avec ce lien https://amgar.blog.processalimentaire.com/

Des bactéries intestinales liées à l'amélioration des compétences cognitives et du langage chez les bébés garçons

Les bébés garçons qui avaient une concentration plus élevée de bactéries intestinales appelées Bacteroidetes à l'âge d'un an ont montré des compétences cognitives et du langage améliorées un an plus tard, selon une nouvelle étude de l'Université de l’Alberta. (Photo: Getty Images)

«Des bactéries intestinales liées à l'amélioration des compétences cognitives et du langage chez les bébés garçons», source Université de l’Alberta.

Une étude de l’Université de l’Alberta offre de nouvelles preuves convaincantes indiquant l'importance des bactéries intestinales pour le développement neurologique.

Selon une nouvelle étude, les bébés garçons avec une composition plus élevée d'un microbiote intestinal particulier présentent un neurodéveloppement amélioré.

La recherche dirigée par l'Université de l'Alberta a suivi plus de 400 nourrissons de l'étude de cohorte CHILD (CHILD) sur son site d'Edmonton. Les garçons dont la composition bactérienne intestinale était riche en bactéries Bacteroidetes à l'âge d'un an se sont avérés avoir des compétences cognitives et de langage plus avancées un an plus tard. La constatation était spécifique aux enfants de sexe masculin.

«Il est bien connu que les filles obtiennent des résultats plus élevés (à un âge précoce), en particulier en termes de cognition et de langage», a dit Anita Kozyrskyj, professeur de pédiatrie à l'Université de l'Alberta et chercheur principal du laboratoire SyMBIOTA (Synergy in Microbiota). «Mais en ce qui concerne la composition microbienne intestinale, ce sont les nourrissons de sexe masculin où nous avons vu ce lien évident entre les Bacteroidetes et les scores améliorés.»

«Les différences entre le microbiote intestinal masculin et féminin sont très subtiles, mais nous savons, grâce aux données de l'étude de cohorte CHILD, que les filles en bas âge sont plus susceptibles d'avoir plus de ces Bacteroidetes. Alors peut-être que la plupart des filles ont un nombre suffisant de Bacteroidetes et c'est pourquoi elles ont amélioré leurs scores par rapport aux garçons», a ajouté Kozyrskyj.

Les chercheurs, dirigés par Kozyrskyj et Piush Mandhane, professeur de pédiatrie et membre de l'Institut de recherche sur la santé des femmes et des enfants, ont étudié les bactéries retrouvées dans des prélèvements de selles des nourrissons et identifié trois groupes différents présentant des groupes dominants similaires de bactéries. Ils ont ensuite évalué les nourrissons sur une variété d'échelles de développement neural. Parmi ces groupes, seuls les nourrissons de sexe masculin avec des bactéries à dominance Bacteroidetes ont montré des signes de neurodéveloppement amélioré.

La recherche reproduit les résultats similaires d'une étude américaine qui a également montré une association entre Bacteroidetes et le développement neural.

Selon Kozyrskyj, les Bacteroidetes sont l'une des rares bactéries à produire des métabolites appelés sphingolipides, qui jouent un rôle déterminant dans la formation et la structure des neurones dans le cerveau.

«Il est logique que si vous avez plus de ces microbes et qu'ils produisent plus de sphingolipides, alors vous devriez voir une certaine amélioration en termes de formation de connexions neuronales dans notre cerveau et une amélioration des scores de cognition et de langage», a-t-elle dit.

Selon Kozyrskyj, la césarienne est un facteur qui peut épuiser considérablement Bacteroidetes. Les facteurs qui influencent positivement la composition du microbiote intestinal chez les nourrissons comprennent l'allaitement, une alimentation riche en fibres, la vie avec un chien et l'exposition à la nature et aux espaces verts.

Bien que les résultats ne signifient pas nécessairement que les enfants avec une proportion plus faible de Bacteroidetes resteront derrière leurs pairs plus tard dans l'enfance ou à l'âge adulte, les chercheurs pensent que l'étude est prometteuse comme moyen d'identifier potentiellement les enfants à risque de troubles neurodéveloppementaux.

L'équipe continuera de suivre les nourrissons participant à CHILD pour déterminer si les résultats peuvent être prédictifs de l'autisme ou du trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité. À l'avenir, les chercheurs examineront également plusieurs autres facteurs pouvant avoir un impact sur le développement neurologique des nourrissons, notamment le stress et la colonisation intestinale par la bactérie Clostridium difficile.

«Au cours des une à deux premières années de la vie, votre cerveau est très malléable», a dit Kozyrskyj. «Désormais, nous voyons un lien entre sa malléabilité et le microbiote intestinal, et je pense que c'est très important.»

L'étude, «Bacteroides-dominant gut microbiome of late infancy isrelated with Enhanced neurodevelopment», disponible en intégralité, a été publiée dans la revue Gut Microbes.

Une nouvelle bactérie made in Belgium (et UCLouvain)

 

Une équipe de recherche de l’UCLouvain a découvert une nouvelle bactérie dans l’intestin humain. Du coup, elle a pu lui donner un nom, aujourd’hui utilisé dans le monde entier : Dysosmobacter welbionis. La suite ? Les scientifiques UCLouvain ont découvert l’action positive de cette bactérie sur le diabète de type 2, l’obésité et l’inflammation. L’originalité de cette découverte ? Il est extrêmement rare qu’une seule et même équipe de recherche donne un nom à une bactérie et ensuite mette au jour son action au sein du corps humain, une première en Belgique, publiée dans la prestigieuse revue scientifique Gut.

Tout démarre lorsque Patrice Cani, chercheur FNRS à l’UCLouvain, et son équipe, observent de façon constante qu’une bactérie (appelée Subdoligranulum) est quasi absente chez les obèses et diabétiques alors qu’elle est systématiquement présente chez les personnes en bonne santé. Ils décident donc de s’intéresser à cette « famille » de bactéries. Le problème ? Il n’existe qu’une seule souche de cette famille cultivée dans le monde (comme s’il s’agissait du seul membre connu d’une grande famille) et pas de chance ce n’est pas cette souche qu’ils voient diminuer chez les gens malades. Jusque-là, rien d’original : près de 70 % des bactéries présentes dans l’intestin n’ont pas encore été identifiées à ce jour (c’est ce que l’on appelle la matière noire de l’intestin).

En 2015, l’équipe se met alors en tête d’isoler la bactérie qui est présente uniquement chez les personnes en bonnes santé afin de connaître son action sur le corps humain. Durant 2 ans, les scientifiques scrutent, fouillent et isolent de l’intestin près de 600 bactéries, pour tenter de trouver un 2e membre de la famille, en vain. A la place, l’équipe UCLouvain met au jour une bactérie d’un nouveau genre, totalement inconnu jusqu’ici. Le fait est déjà extraordinaire en soi : peu de scientifiques ont l’occasion dans leur carrière de découvrir un nouveau genre de bactéries, et ensuite de la nommer. Le nom de cette pépite ? Dysosmobacter welbionis. Dysosmo (qui sent mauvais, en grec), bacter (bactérie) soit la bactérie qui pue (!), «parce que, quand on la fait pousser, elle a une légère odeur». Welbionis pour le WELBIO, l’organisme de la région wallonne qui finance cette recherche.

La particularité de cette bactérie ? Elle produit du butyrate. Rien d’exceptionnel jusque-là, de nombreuses autres bactéries produisent cette molécule, connue pour diminuer les risques de cancer du colon par ex., via un renfort de la barrière intestinale et de l’immunité. En parallèle, l’équipe observe que Dysomobacter welbionis est moins présente chez les personnes diabétiques de type 2.

Via l’analyse de 12 000 échantillons provenant du monde entier (soit un échantillonnage hyper solide), les scientifiques UCLouvain observent alors que la bactérie est présente chez 70 % de la population (ce qui est énorme). Une découverte surprenante : avec une telle présence, comment expliquer qu’elle n’ait jamais été découverte jusqu’ici ? Probablement grâce à l’amélioration des techniques de culture mises au point par l’équipe UCLouvain.

L’équipe UCLouvain, dont Emilie Moens de Hase (doctorante) et Tiphaine Le Roy (post-doctorante), décide ensuite de tester l’action de Dysosmobacter welbionis au sein de l’organisme. Résultats ? La bactérie augmente non seulement le nombre de mitochondries (sorte d’usines à gaz qui brûlent les graisses), diminuant ainsi le sucre et le poids, mais elle a aussi des effets anti-inflammatoires importants. Or, ces effets sont très intéressants pour des sujets diabétiques de type 2 et obèses. Une action qui rappelle celle d’Akkermansia, au cœur des recherches du laboratoire de Patrice Cani.

Autre observation ? Les effets de la bactérie ne se limitent pas à l’intestin : les scientifiques découvrent que certaines molécules produites par Dsysosmobacter migrent dans le corps et agissent ailleurs. Ce qui est prometteur et explique sans doute les effets de la bactérie sur le tissu gras mais ouvre aussi les portes pour un éventuel impact sur d’autres maladies comme les inflammations et le cancer, actuellement en cours d’étude au sein de l’équipe.

La suite ? Tester l’action de Dysosmobacter welbionis couplée à celle d’Akkermansia, afin de voir si leur association permet de démultiplier leurs effets sur la santé. Avec, toujours à la clé, la lutte contre le diabète de type 2, les maladies inflammatoires, l’obésité ou le cancer. «C’est ça le fun dans la recherche : on fouille pour trouver des os de dinosaures et on finit par trouver un trésor» s’enthousiasme Patrice Cani.

L’originalité de ces découvertes ? Il n’est déjà pas courant d’identifier une nouvelle bactérie et de lui donner un nom, qui sera ensuite utilisé dans le monde entier ! Cela se compte sur les doigts des deux mains pour la Belgique. Couplé au fait que la même équipe de recherche identifie les effets de cette bactérie sur l’organisme et son intérêt potentiel dans la lutte contre certaines maladies, c’est un pas supplémentaire, extrêmement rare, que très peu de scientifiques avaient déjà franchi en Belgique.

La découverte d'un gène microbien pourrait signifier une meilleure santé intestinale

«La découverte d'un gène microbien pourrait signifier une meilleure santé intestinale», source University of Illinois College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences via EurekAlert!

L'identification du dernier des trois gènes clés dans la conversion microbienne des acides biliaires en formes bénéfiques - ou dangereux, ouvrant la voie à de futures interventions médicales contre les maladies gastro-intestinales

En tant que propriétaire d'un corps humain, vous transportez des milliards de microbes avec vous partout où vous allez. Ces organismes microscopiques ne font pas que faire du stop; beaucoup d'entre eux effectuent des réactions chimiques essentielles qui régulent tout, de notre digestion à notre système immunitaire en passant par nos humeurs.

Un ensemble important de réactions concerne l'absorption des graisses via les acides biliaires. Nos foies produisent ces acides pour aider à digérer les graisses et les vitamines liposolubles lors de leur voyage dans l'intestin grêle. Vers la fin de l'intestin grêle, les microbes transforment les acides en de nouvelles formes, qui peuvent être bénéfiques ou dangereuses.

Une nouvelle recherche de l'Université de l'Illinois identifie le dernier d'un ensemble de gènes microbiens impliqués dans ces conversions.

«La localisation de ces gènes bactériens permettra à des études mécanistes de déterminer l'effet de la conversion des acides biliaires sur la santé de l'hôte. Si nous trouvons qu'il s'agit d'une réaction bénéfique, des stratégies thérapeutiques peuvent être développées pour encourager la production de ces acides biliaires dans le tractus gastro-intestinal», explique Jason Ridlon, professeur au Département des sciences animales de l'Université de l'Illinois et auteur correspondant d'un nouvel article dans Gut Microbes.

Les microbes produisent des enzymes qui inversent l'orientation de trois groupes hydroxyle sur des molécules d'acide biliaire. Les inverser dans différentes configurations réorganise les molécules d'acide sous des formes qui peuvent être dangereuses ou bénéfiques. Ridlon et d'autres scientifiques avaient déjà identifié les gènes de deux de ces enzymes, mais l'un était encore inconnu.

Pour trouver le gène manquant, Ridlon et ses collaborateurs ont regardé en arrière. Des recherches antérieures associent le retournement d'un groupe hydroxyle spécifique - un attaché à un emplacement sur la molécule d'acide connue sous le nom de carbone 12 (ou en C12) - avec un microbe appelé Clostridium paraputrificum.

«Nous savions d'après la littérature publiée il y a quelques décennies dans quelle espèce cette fonction était rapportée. Nous l'avons confirmée dans une souche de Clostridium paraputrificum que nous avons dans notre collection de cultures. Cette fonction est connue pour être catalysée par certaines enzymes connues sous le nom de réductases», a dit Ridlon.

«En utilisant la séquence génomique de Clostridium paraputrificum, nous avons identifié toutes les réductases candidates, modifié les gènes dans E. coli et déterminé quelle réductase était capable d'inverser le groupe polaire sur les acides biliaires», ajoute-t-il.

L'équipe de recherche a ensuite recherché des séquences similaires dans le microbiome humain.

«Nous avons pu identifier le gène dans de nombreuses espèces bactériennes qui étaient auparavant inconnues pour avoir cette fonction de métabolisation de l'acide biliaire. Ceci est utile pour les chercheurs en microbiome humain, car le domaine est en train de tenter de relier la fonction à la maladie. Maintenant, nous connaissons les séquences ADN précises qui codent pour une enzyme qui retourne le carbone 12 des acides biliaires», explique Ridlon.

Les chercheurs n'ont pas encore déterminé si l'inversion du groupe hydroxyle en carbone 12 est une bonne ou une mauvaise chose. Dans la catégorie «bonne», le retournement (flip) peut jouer un rôle dans la détoxification des acides biliaires dangereux tels que l'acide désoxycholique (DCA) et l'acide lithocholique (LCA), des produits chimiques connus pour endommager l'ADN et provoquer des cancers du côlon, du foie et de l'œsophage. Mais Ridlon note que le cadrage «bon contre mauvais» simplifie à l'excès la réalité.

«Bien que nous ayons tendance à penser que le DCA et le LCA sont «mauvais», le contexte est très important. L'infection par Clostridium difficile semble être corrélée à de faibles niveaux de DCA et de LCV, par exemple, de sorte que ces acides biliaires semblent protecteurs en empêchant des colonisateurs indésirables. Cependant, les niveaux élevés chroniques de DCA et de LCA dus au mode de vie occidental sont «mauvais», c'est donc un exercice d'équilibre», dit-il. «Un objectif majeur de cette recherche est d'essayer d'établir et de maintenir une 'zone habitable' d'acides biliaires - ni trop, ni trop peu.»

Bien qu'il y ait encore plus à apprendre, Ridlon dit que l'identification et la caractérisation de ces nouveaux gènes microbiens responsables de la conversion de l'acide biliaire est un pas en avant majeur pour la santé intestinale.

Comment le corps construit une relation saine avec les «bonnes» bactéries intestinales ?

Pour établir une relation saine avec de «bonnes» bactéries intestinales, le corps entraîne le système immunitaire à reconnaître ces microbes à un stade précoce. Crédit image: François-Joseph Lapointe, Université de Montréal.

«Comment le corps construit une relation saine avec les «bonnes» bactéries intestinales», source University of Utah Health.

La relation de notre corps avec les bactéries est complexe. Bien que les bactéries infectieuses puissent causer des maladies, notre intestin fait également équipe avec de «bonnes» bactéries qui contribuent à la nutrition et nous aident à rester en bonne santé. Mais même les «bonnes» peuvent avoir de mauvais effets si ces bactéries se retrouvent dans les tissus et les organes là où elles ne sont pas censées se trouver.

Désormais, l'étude publiée dans Nature révèle des aperçus sur la façon dont le corps maintient cet équilibre. Des recherches sur des souris démontrent que le début de la vie est un moment critique où le système immunitaire apprend à reconnaître les bactéries intestinales et met en place une surveillance qui les maintient sous contrôle. Des défauts dans ces mécanismes pourraient aider à expliquer pourquoi le système immunitaire attaque parfois les bonnes bactéries au mauvais endroit, provoquant l'inflammation chronique responsable de la maladie inflammatoire de l'intestin, disent les auteurs de l'étude.

«Dès notre naissance, notre système immunitaire est mis en place de manière à pouvoir en apprendre le plus possible pour distinguer le bon du mauvais», dit Matthew Bettini, professeur de pathologie à l’University of Utah Health et co-auteur avec l'immunologiste du Sloan Kettering Institute Gretchen Diehl, «Nos études montrent clairement qu'il existe une fenêtre dans laquelle le microbiote intestinal a accès au processus d'éducation immunitaire. Cela ouvre des possibilités de conception de produits thérapeutiques qui peuvent influencer la trajectoire du système immunitaire à ce stade précoce.»

Définition des limites

En cherchant à comprendre comment le corps entretient une relation saine avec les bactéries, Bettini, Diehl et leurs collègues ont découvert comment le microbiote intestinal résidant façonne le système immunitaire en développement. Ils ont découvert que des cellules immunitaires spécialisées capturent des morceaux de bactéries et les transportaient sur de longues distances, de l'intestin au thymus. Situé dans la poitrine, au-dessus du cœur, le thymus est une glande chargée d'«éduquer» les cellules immunitaires T. La livraison de la cargaison incite le thymus à produire des cellules T ciblées sur le microbiote. Ensuite, les cellules T quittent le thymus pour surveiller les ganglions lymphatiques, l'intestin et d'autres sites afin de garder les bactéries sous contrôle.

Les scientifiques ont identifié ces étapes en ensemencant les intestins de souris avec un certain type de bactéries. En réponse, le thymus a produit des cellules T qui ont spécifiquement reconnu ces bactéries. Cependant, les scientifiques ne savaient pas comment cela s'était produit.

La découverte de l'ADN des bactéries présentes dans le thymus et les ganglions lymphatiques a été le premier indice que le microbiote a migré vers ces sites. Pour retracer leur voyage, les chercheurs ont utilisé des souris spécialement conçues dont les cellules sont fluorescentes en rouge après avoir été exposées à un laser. Dans les deux jours suivant la photoactivation, les cellules rouges de l'intestin ont fini par se diriger vers le thymus, les ganglions lymphatiques et la rate.

Ces processus étaient robustes au cours des premières semaines de vie, mais ont considérablement diminué au moment où les souris ont atteint l'âge adulte.

«Notre étude remet en question les hypothèses précédentes selon lesquelles les agents pathogènes potentiels n'ont aucune influence sur les cellules immunitaires qui se développent dans le thymus», explique Bettini. «Au lieu de cela, nous voyons qu'il existe une fenêtre d'opportunité pour le thymus d'apprendre de ces bactéries. Même si ces événements qui déterminent la présence des cellules T se produisent tôt dans la vie, ils peuvent avoir un impact plus important plus tard dans la vie.»

Mauvaise éducation

Cette notion a été rendue évidente par la découverte que les lymphocytes T programmés pour cibler des bactéries bénéfiques pouvaient servir de défense contre les «mauvaises» bactéries étroitement liées. Les souris peuplées de E. coli à un jeune âge étaient plus de six fois plus susceptibles de survivre à une dose mortelle de Salmonella plus tard dans la vie. Les résultats suggèrent que le renforcement de l'immunité au microbiote renforce également la protection contre les bactéries dangereuses que le corps n'a pas encore rencontrées.

«Dès notre naissance, notre système immunitaire est mis en place de manière à pouvoir en apprendre le plus possible pour distinguer le bien du mal.»

Se plonger dans ces premières communications entre le corps et le microbiote démontre à quel point il est important d'amorcer le système immunitaire dès le début, dit Bettini. «Cette éducation précoce des cellules immunitaires T est absolument nécessaire pour développer rapidement un large répertoire de cellules pour nous protéger.»

«Nous pensons que nos découvertes peuvent être étendues à des domaines de recherche où certaines bactéries se sont révélées soit protectrices soit pathogènes pour d'autres conditions, telles que le diabète de type 1 et de type 2», dit Bettini. «Désormais, nous nous demandons si cette fenêtre d'exposition bactérienne et de développement des cellules T sera également importante pour déclencher ces maladies?»

Des scientifiques identifient plus de 140 000 espèces de virus dans l'intestin humain

«Des scientifiques identifient plus de 140 000 espèces de virus dans l'intestin humain», source EurekAlert! via le Wellcome Trust Sanger Institute.

Une étude ouvre de nouvelles voies de recherche pour comprendre comment les virus vivant dans l'intestin affectent la santé humaine.

Les virus sont les entités biologiques les plus nombreuses de la planète. Désormais, des chercheurs de l'Institut Wellcome Sanger et de l'Institut européen de bioinformatique du laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL-EBI) ont identifié plus de 140 000 espèces virales vivant dans l'intestin humain, dont plus de la moitié n'ont jamais été vues auparavant.

L'article, publié (18 février 2021) dans Cell, contient une analyse de plus de 28 000 échantillons de microbiome intestinal collectés dans différentes parties du monde. Le nombre et la diversité des virus découverts par les chercheurs étaient étonnamment élevés, et les données ouvrent de nouvelles voies de recherche pour comprendre comment les virus vivant dans l'intestin affectent la santé humaine.

L'intestin humain est un environnement incroyablement riche en biodiversité. En plus des bactéries, des centaines de milliers de virus appelés bactériophages, qui peuvent infecter les bactéries, y vivent également.

Il est connu que les déséquilibres de notre microbiome intestinal peuvent contribuer à des maladies et à des conditions complexes telles que les maladies inflammatoires de l'intestin, les allergies et l'obésité. Mais on sait peu de choses sur le rôle que jouent nos bactéries intestinales et les bactériophages qui les infectent dans la santé humaine et la maladie.

À l'aide d'une méthode de séquençage de l'ADN appelée métagénomique* des chercheurs de l'Institut Wellcome Sanger et de l'Institut européen de bioinformatique de l'EMBL (EMBL-EBI) ont exploré et catalogué la biodiversité des espèces virales trouvées dans 28 060 métagénomes intestinaux humains publics et 2 898 génomes d'isolats bactériens cultivés à partir du intestin humain.

L'analyse a identifié plus de 140 000 espèces virales vivant dans l'intestin humain, dont plus de la moitié n'avaient jamais été vues auparavant.

Le Dr Alexandre Almeida, chercheur en postdoctà l'EMBL-EBI et au Wellcome Sanger Institute, a dit: «Il est important de se rappeler que tous les virus ne sont pas dangereux mais qu'ils font partie intégrante de l'écosystème intestinal. D'une part, la plupart des virus que nous avons trouvés ont de l'ADN comme matériel génétique, qui est différent des pathogènes que la plupart des gens connaissent, comme le SRAS-CoV-2 ou le Zika, qui sont des virus à ARN. Deuxièmement, ces échantillons provenaient principalement d'individus en bonne santé qui ne partageaient aucune maladie spécifique. C'est fascinant de voir combien d'espèces inconnues vivent dans notre intestin et d'essayer de démêler le lien entre elles et la santé humaine.»

Parmi les dizaines de milliers de virus découverts, un nouveau clade très répandu - un groupe de virus censés avoir un ancêtre commun - a été identifié, que les auteurs appellent le Gubaphage. Il s'agit du deuxième clade de virus le plus répandu dans l'intestin humain, après le crAssphage, qui a été découvert en 2014.

Ces deux virus semblent infecter des types similaires de bactéries intestinales humaines, mais sans recherches supplémentaires, il est difficile de connaître les fonctions exactes du Gubaphage nouvellement découvert.

Le Dr Luis F. Camarillo-Guerrero, premier auteur de l’étude de l’Institut Wellcome Sanger, a dit: «Un aspect important de notre travail était de veiller à ce que les génomes viraux reconstruits soient de la plus haute qualité. Un pipeline de contrôle de qualité rigoureux associé à une approche d'apprentissage automatique nous a permis d'atténuer la contamination et d'obtenir des génomes viraux très complets. Des génomes viraux de haute qualité ouvrent la voie à une meilleure compréhension du rôle joué par les virus dans notre microbiome intestinal, y compris la découverte de nouveaux traitements tels que les antimicrobiens issus des bactériophages.»

Les résultats de l'étude constituent la base de la Gut Phage Database (GPD), une base de données hautement organisée contenant 142 809 génomes de phages non redondants qui seront une ressource inestimable pour ceux qui étudient les bactériophages et le rôle qu'ils jouent dans la régulation de la santé de nos bactéries intestinales et de nous-mêmes.

Le Dr Trevor Lawley, auteur principal de l'étude du Wellcome Sanger Institute, a dit : «La recherche sur les bactériophages connaît actuellement une renaissance. Ce catalogue de haute qualité et à grande échelle de virus intestinaux humains arrive au bon moment pour servir de modèle à guider l'analyse écologique et évolutive dans les futures études sur les viromes.»

*La métagénomique est l'étude d'une collection de matériel génétique (génomes) d'une communauté mixte d'organismes. La métagénomique fait généralement référence à l'étude des communautés microbiennes. Le NIH National Human Genome Research Institute fournit plus d'informations ici : https://www.genome.gov/genetics-glossary/Metagenomics.