Les virus qui combattent la maladie. Une arme de précision surprenante contre la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique

«Les virus qui combattent la maladie. Une arme de précision surprenante contre la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique», source Weizmann Institute of Science.

Les myriades de microbes dans notre intestin, appelés collectivement le microbiome, sont considérés comme importants pour notre santé, mais ils peuvent également héberger des bactéries qui contribuent aux maladies inflammatoires de l'intestin ou à d'autres troubles. Actuellement, cependant, il est impossible de cibler ces bactéries pathogènes sans nuire aux microbes bénéfiques environnants. Les antibiotiques tuent les microbes amicaux ainsi que les nuisibles et, dans tous les cas, ils ont tendance à déclencher une résistance bactérienne et à avoir des effets secondaires. Dans une étude publiée dans Cell, des chercheurs de l'Institut Weizmann des sciences ont démontré la faisabilité d'une thérapie potentielle pour tuer les bactéries intestinales responsables de l'inflammation de manière ciblée : en utilisant des virus qui les infectent.

Les phages, ou bactériophages, comme on appelle ces virus, sont les organismes les plus abondants sur Terre ; on les trouve partout où il y a des bactéries, y compris dans l'intestin humain. Les tentatives d'enrôler ces virus dans le traitement des maladies infectieuses remontent au début du 20e siècle, juste après la découverte des phages, mais cette ligne de recherche a été abandonnée peu après l'avènement des antibiotiques. Dans la nouvelle étude, les chercheurs de Weizmann ont recruté des phages pour éliminer les bactéries qui non seulement causent des maladies infectieuses, mais stimulent également l'inflammation et les lésions intestinales, contribuant ainsi aux maladies inflammatoires de l'intestin.

«Il existe des milliers de phages différents, et leur grand avantage est que chacun d'eux est spécialisé dans l'attaque d'un type de bactérie différent», explique le professeur Eran Elinav du département d'immunologie des systèmes de Weizmann, qui dirigeait l'équipe de recherche. «Cela nous a permis d'exploiter les phages pour cibler uniquement les bactéries intestinales qui contribuent à la maladie. À notre connaissance, cela constitue la première approche «solution miracle» promettant une suppression précise des microbes intestinaux pathogènes, sans nuire au microbiome environnant.»

Les scientifiques ont commencé par identifier les souches bactériennes exactes qui jouent un rôle dans l'inflammation intestinale humaine. Ils ont comparé la composition des microbes intestinaux chez des volontaires sains à celle de personnes atteintes de deux formes majeures de maladie intestinale inflammatoire, la colite ulcéreuse et la maladie de Crohn. Une analyse informatique détaillée les a aidés à se concentrer sur plusieurs souches bactériennes non retrouvées chez les individus en bonne santé qui étaient considérablement enrichies chez les personnes atteintes de la maladie, en particulier chez celles dont l'état s'aggravait. Les participants à l'étude ont été recrutés dans quatre pays de différentes parties du monde - France, Allemagne, Israël et États-Unis - pour s'assurer que les résultats resteraient vrais quel que soit le lieu. Après avoir identifié plusieurs souches de Klebsiella pneumoniae, comme contributeurs probables à l'inflammation intestinale, les chercheurs ont confirmé cette découverte en implantant ces bactéries dans des souris utilisées pour l'étude des maladies inflammatoires de l'intestin. En effet, les souches humaines de Klebsiella pneumoniae associées à cette maladie ont aggravé l'inflammation et les lésions intestinales chez les souris receveuses.

Ensuite, les chercheurs ont criblé des milliers de phages, en sélectionnant environ 40 qui étaient les plus actifs contre les souches bactériennes humaines qu'ils avaient identifiées comme étant liées à l'inflammation intestinale. Cependant, la simple application des phages ne suffirait pas, car les bactéries et les phages s'engagent dans une course aux armements en cours, dans laquelle les bactéries développent constamment une résistance aux phages. CRISPR, par exemple, un outil d'édition de gènes courant, est basé sur un mécanisme de protection que les bactéries utilisent pour identifier et détruire l'ADN du phage. Les scientifiques de Weizmann ont utilisé des connaissances récentes sur les mécanismes moléculaires de cette course aux armements afin de donner le dessus à leurs phages contre les bactéries. C'est-à-dire qu'ils ont recherché la combinaison idéale de phages qui empêcherait les bactéries de riposter. Un cocktail de 5 phages a été sélectionné sur la base de profils génétiques des souches de Klebsiella pneumoniae, y compris celles résistantes aux antibiotiques. Pris ensemble, ces 5 phages ont empêché l'émergence de mutants bactériens susceptibles de propager la résistance.

Dans un essai clinique de suivi de phase I avec 18 volontaires sains, les phages se sont avérés bien tolérés. Surtout, les phages ont persisté et se sont même multipliés dans les intestins humains au fil du temps, sans provoquer de changements indésirables et hors cible dans le reste des microbes intestinaux.

Si le cocktail de phages s'avère sûr et efficace dans des essais cliniques plus vastes, il pourrait devenir la base du développement de thérapies non seulement pour les maladies inflammatoires de l'intestin, mais également pour d'autres troubles qui se révèlent être affectés par les microbes intestinaux, notamment l'obésité, le diabète, les maladies neurodégénératives et peut-être même un cancer.

«Notre vision est de développer à terme des thérapies personnalisées pour une variété de troubles, dans lesquelles les souches de bactéries intestinales pathogènes seront identifiées chez chaque patient et un cocktail de phages sera conçu pour tuer uniquement ces souches», a dit Elinav.

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Nouveau traitement probiotique à base de yogourt pour le traitements des affections inflammatoires

«Des chercheurs israéliens présentent un nouveau traitement à base de yogourt probiotique pour les affections inflammatoires», source communiqué du Ben-Gurion University of the Negev (BGU).

Des chercheurs de la BGU ont identifié de nouveaux candidats médicaments basés sur des molécules isolées d'un yogourt probiotique pour lutter contre les bactéries pathogènes et pour traiter diverses affections inflammatoires, y compris les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) et les tempêtes de cytokines liées au COVID-19. La recherche, dirigée par Orit Malka, étudiante en doctorat dans le laboratoire du professeur Raz Jelinek, vice-président et doyen de la recherche et du développement à la BGU, a été publié en intégralité dans Microbiome, une publication de premier plan à comité de lecture. Le titre de l'article est Cross-kingdom inhibition of bacterial virulence and communication by probiotic yeast metabolites ou Inhibition inter-règne de la virulence bactérienne et communication par des métabolites probiotiques de levures.

Une start-up a récemment été créée pour poursuivre le développement et la commercialisation de la technologie par BGN Technologies, la société de transfert de technologie de la BGU, et les cofondateurs, le professeur Jelinek et Mme Malka.

Les probiotiques sont largement perçus comme aidant les fonctions immunitaires, affectant les populations microbiennes équilibrées dans le système digestif et protégeant potentiellement le corps contre les infections bactériennes. Le kéfir, un type de yogourt, est une boisson lactée probiotique fermentée obtenue en inoculant du lait avec des mélanges de micro-organismes, en particulier des levures et des bactéries. Malka et Jelinek ont réussi à isoler des molécules sécrétées par une levure prédominante dans le kéfir et ont montré que les molécules ont un potentiel important pour lutter contre les bactéries pathogènes. En particulier, les chercheurs de la BGU ont démontré que les molécules sécrétées par le kéfir étaient capables de réduire considérablement la virulence de Vibrio cholerae, l'agent causal du choléra. L'effet antibactérien était basé sur la perturbation de la communication entre les cellules bactériennes et l'interférence dans l'assemblage d'agrégats bactériens appelés biofilms, qui jouent un rôle important dans la virulence de V. cholerae et la progression de la maladie. Il est important de noter que l'obtention d'une activité antibactérienne en bloquant la communication cellulaire est une stratégie prometteuse contre les bactéries résistantes aux antibiotiques.

Dans une étude de suivi, les scientifiques ont observé que les molécules isolées avaient des propriétés anti-inflammatoires dramatiques dans diverses conditions pathologiques et modèles de maladies. Par exemple, les résultats expérimentaux ont révélé que les molécules guérissaient efficacement les souris ayant eu par une «tempête de cytokines» mortelle, la réponse immunitaire extrême qui est l'une des principales causes de décès chez les patients COVID-19. Les molécules ont non seulement éliminé la tempête de cytokines, mais ont également rétabli l'équilibre du système immunitaire, un exploit extraordinaire indiquant un potentiel thérapeutique important.

«Ces résultats sont remarquables car il s'agit de la première démonstration que la virulence des bactéries pathogènes humaines peut être atténuée par des molécules sécrétées dans les produits laitiers probiotiques, comme le yogourt ou le kéfir», a dit le professeur Jelinek. «En fait, nos recherches mettent en lumière pour la première fois un mécanisme par lequel les probiotiques fermentés dans le lait peuvent protéger contre les infections pathogènes et aider le système immunitaire. Suite à des résultats prometteurs sur des modèles animaux, nous sommes impatients d'administrer ces candidats-médicaments à l'homme, par exemple pour les patients qui subissent une tempête de cytokines due à une infection au COVID-19, ou les personnes souffrant de pathologies inflammatoires aiguës de l'intestin, telles que la maladie de Crohn. "

«Dans une réalité où les bactéries résistantes aux antibiotiques deviennent une menace imminente, les nouvelles molécules découvertes par les scientifiques de la BGU ouvrent une voie complètement nouvelle pour lutter contre les infections bactériennes en perturbant les communications cellule-cellule chez les bactéries pathogènes. De plus, les activités anti-inflammatoires dramatiques de les molécules peuvent ouvrir de nouvelles voies pour les produits thérapeutiques et les produits alimentaires probiotiques scientifiquement prouvés», a dit Josh Peleg, PDG de BGN Technologies. «Des années de recherche de pointe ont maintenant atteint un point de validation qui a conduit à la création d'une société biopharmaceutique pour le développement et l'évaluation clinique de cette nouvelle technologie passionnante qui peut potentiellement révolutionner le traitement des infections bactériennes ainsi que des conditions inflammatoires.»

La recherche a été menée en collaboration avec les Professeurs Michael Meijler, Ariel Kushmaro et Ron Apte tous de l'Université Ben-Gurion.

Les auteurs indiquent conclusion,

Nos résultats suggèrent que des symbioses distinctes dans des populations de plusieurs micro-organismes peuvent être maintenues par des molécules sécrétées modulant le quorum sensing. De telles molécules interférant avec le quorum sensing inter-règne peuvent jouer des rôles importants à la fois dans les produits laitiers fermentés, dans le système digestif d'une personne consommant les mélanges, et éventuellement aussi dans le microbiome intestinal en général. Ces effets potentiellement universels peuvent expliquer les propriétés de lutte contre les agents pathogènes du microbiome humain et pourraient aider à élucider les avantages pour la santé des produits de micro-organismes probiotiques.

Un champignon d'origine alimentaire nuit à la cicatrisation des plaies intestinales dans la maladie de Crohn

«Un champignon d'origine alimentaire nuit à la cicatrisation des plaies intestinales dans la maladie de Crohn», source Washington University School of Medicine à St. Louis.

Une étude chez la souris suggère de nouvelles approches pour traiter les symptômes.

Manger est une entreprise dangereuse. Les toxines naturellement présentes dans les aliments et les microbes d'origine alimentaire potentiellement dangereux peuvent influencer sur nos intestins, entraînant des blessures mineures à répétition. Chez les personnes en bonne santé, ces dommages guérissent généralement en un jour ou deux. Mais chez les personnes atteintes de la maladie de Crohn, les plaies s’infectent, provoquant des douleurs abdominales, des saignements, de la diarrhée et d’autres symptômes désagréables.

Des chercheurs de l’école de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis et de la Cleveland Clinic ont découvert qu’un champignon présent dans des aliments tels que le fromage et les viandes transformées peut infecter les sites de lésions intestinales chez les souris et les personnes atteintes de la maladie de Crohn et empêcher la guérison. De plus, le traitement des souris infectées avec des médicaments antifongiques élimine le champignon et permet aux plaies de guérir.

Les résultats, publiés le 12 mars dans la revue Science, suggèrent que les médicaments antifongiques et les changements alimentaires sont de nouvelles approches potentielles pour améliorer la cicatrisation des plaies intestinales et réduire les symptômes de la maladie de Crohn.

«Nous ne suggérons pas que les personnes arrêtent de manger du fromage et de la viande transformée; cela irait bien au-delà de ce que nous savons à l'heure actuelle», a dit le premier auteur Umang Jain, instructeur en pathologie et immunologie à l'École de médecine. «Ce que nous savons, c'est que ce champignon d'origine alimentaire pénètre dans les tissus inflammés et blessés et cause des dommages. Nous prévoyons de mener une étude plus large chez l’homme pour déterminer s’il existe une corrélation entre le régime alimentaire et l’abondance de ce champignon dans l’intestin. Si tel est le cas, il est possible que la modulation du régime alimentaire puisse abaisser les niveaux du champignon et réduire ainsi les symptômes de la maladie de Crohn.»

La maladie de Crohn est un sous-type de maladie inflammatoire de l'intestin. Comme son nom l'indique, il est entraîné par une inflammation chronique du tube digestif et principalement traité avec des médicaments immunosuppresseurs. Les patients atteints d ela maladie de Crohn subissent des cycles répétés de poussées et de rémission de symptômes gastro-intestinaux. Lors d'une poussée, leur tube digestif est parsemé de plaies enflammées et ouvertes qui peuvent persister pendant des semaines, voire des mois.

Pour comprendre pourquoi les ulcères intestinaux mettent si longtemps à guérir chez certaines personnes, Jain et l'auteur principal, Thaddeus Stappenbeck, anciennement de l'Université de Washington et désormais à la Cleveland Clinic, ont étudié des souris dont les intestins avaient été blessés. En séquençant l'ADN microbien sur le site de la lésion, ils ont découvert que le champignon Debaryomyces hansenii était abondant dans les plaies mais pas dans les parties intactes de l'intestin.

Les personnes acquièrent le champignon grâce à leur nourriture et à leurs boissons, a déclaré Jain. D. hansenii se trouve couramment dans toutes sortes de fromages, ainsi que dans les saucisses, la bière, le vin et d'autres aliments fermentés.

D'autres expériences ont montré que l'introduction du champignon chez des souris présentant des intestins blessés ralentissait le processus de guérison et que l'élimination de D. hansenii avec le médicament antifongique amphotéricine B l'accélérait.

Les personnes atteintes de la maladie de Crohn sont porteuses du même champignon que les souris. Jain et Stappenbeck ont ​​examiné les biopsies intestinales de sept personnes atteintes de la maladie de Crohn et de 10 personnes en bonne santé. Les sept patients hébergeaient le champignon dans leur tissu intestinal, comparativement à une seule des personnes en bonne santé. Dans une analyse distincte de 10 patients atteints de la maladie de Crohn portant sur des échantillons de tissus de zones à la fois inflammées et non inflammées de l'intestin, les chercheurs ont trouvé le champignon dans des échantillons de tous les patients, mais uniquement sur les sites de blessure et d'inflammation.

«Si vous regardez des échantillons de selles provenant de personnes en bonne santé, ce champignon est très abondant», a dit Jain. «Il entre dans votre corps et ressort à nouveau. Mais les personnes atteintes de la maladie de Crohn ont un défaut de la barrière intestinale qui permet au champignon de pénétrer dans les tissus et d'y survivre. Et puis cela se fait à la maison dans les ulcères et les sites d'inflammation et empêche ces zones de guérir.»

Les résultats suggèrent que l'élimination du champignon pourrait restaurer la cicatrisation normale des plaies et raccourcir les poussées. Bien que le médicament amphotéricine B ait été efficace pour éliminer le champignon dans les études sur la souris, il n'est pas largement utilisé chez l'homme car il ne peut être administré que par voie intraveineuse. Les chercheurs travaillent avec des chimistes pour développer un antifongique efficace qui peut être pris par voie orale. Ils étudient également s’il existe un lien entre le régime alimentaire et la quantité de champignon dans le tube digestif des personnes.

«La maladie de Crohn est fondamentalement une maladie inflammatoire, donc même si nous trouvions comment améliorer la cicatrisation des plaies, nous ne guéririons pas la maladie», a déclaré Jain. «Mais chez les personnes atteintes de la maladie de Crohn, une cicatrisation altérée entraîne beaucoup de souffrances. Si nous pouvons montrer que l'épuisement de ce champignon dans le corps des personnes - que ce soit par des changements alimentaires ou avec des médicaments antifongiques - pourrait améliorer la cicatrisation des plaies, alors cela pourrait affecter la qualité de vie d'une manière que nous n'avons pas pu faire avec des approches plus traditionnelles.»

Complément. Une bactérie Fusobacterium nucleatum contribue aussi à l'inflammation de l'intestin, source mBio.

Une étude identifie le «talon d’Achille» des bactéries liées à la maladie de Crohn

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«Une étude identifie le «talon d’Achille» des bactéries liées à la maladie de Crohn», source Weill Cornell Medicine.

La découverte d'un «talon d'Achille» dans un type de bactérie intestinale qui provoque une inflammation intestinale chez les patients atteints de la maladie de Crohn pourrait conduire à des thérapies plus ciblées pour une maladie difficile à traiter, selon des chercheurs de Weill Cornell Medicine et du NewYork-Presbyterian.

Dans une étude publiée le 3 février dans Cell Host and Microbe, les chercheurs ont montré que les patients atteints de la maladie de Crohn présentaient une surabondance d'un type de bactérie intestinale appelée Escherichia coli adhérent et invasif (AIEC), qui favorise l'inflammation de l'intestin. Leurs expériences ont révélé qu'un métabolite produit par la bactérie interagit avec les cellules du système immunitaire dans la muqueuse de l'intestin, déclenchant une inflammation. Interférer avec ce processus, soit en réduisant l’approvisionnement alimentaire des bactéries, soit en éliminant une enzyme clé dans le processus, a soulagé l’inflammation intestinale chez un modèle murin de la maladie de Crohn.

«L'étude révèle un point faible thérapeutiquement ciblable dans la bactérie», a dit l'auteur principal, le Dr Randy Longman de la Division de gastro-entérologie et d'hépatologie et directeur du Jill Roberts Center for Inflammatory Bowel Disease chez Weill Cornell Medicine and NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

Pour trouver ce «talon d'Achille», le Dr Longman et ses collègues, dont les Drs. Ellen Scherl et Chun-Jun Guo de Weill Cornell Medicine et collaborateurs le Dr Gretchen Diehl au Memorial Sloan Kettering et le Dr Kenneth Simpson sur le campus de Cornell à Ithaca, ont ciblé un processus que l'AIEC utilise pour convertir un sous-produit de la fermentation du sucre dans l'intestin pour se développer . Plus précisément, l'AIEC utilise du 1,2-propanediol, un sous-produit de la dégradation d'un type de sucre appelé fucose qui se trouve dans la muqueuse des intestins. Lorsque l'AIEC convertit le 1,2-propanediol, il produit du propionate, dont l'étude a montré qu'il interagit avec un type de cellule du système immunitaire appelé phagocytes mononucléaires qui se trouvent également dans la muqueuse de l'intestin. Cela déclenche une cascade d'inflammation.

Ensuite, les chercheurs ont conçu des AIEC génétiquement modifiées pour ne pas disposer d'une enzyme clé dans ce processus appelée propanediol déshydratase. Sans propanediol déshydratase, les bactéries ne déclenchent pas de cascade d’inflammation dans un modèle murin de la maladie de Crohn. La réduction de l'approvisionnement disponible en fucose dans l'intestin de l'animal a également réduit l'inflammation.

«Changer une voie métabolique dans un type de bactérie peut avoir un impact important sur l'inflammation intestinale», a déclaré la co-auteure principale de l'étude, Monica Viladomiu, post-doc en médecine à la Division de gastro-entérologie et d'hépatologie et au Jill. Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease à Weill Cornell Medicine. Maeva Metz, doctorante de l’École supérieure de médecine Weill Cornell des sciences médicales au laboratoire du Dr Longman, est également co-auteur principal.

Cette découverte pourrait conduire à de meilleurs traitements pour la maladie de Crohn, un type de maladie inflammatoire de l’intestin qui touche plus de 4 millions de personnes dans le monde. À l’heure actuelle, les patients atteints de la maladie de Crohn sont souvent traités avec des antibiotiques, qui peuvent tuer les bactéries bénéfiques et dangereuses, provoquant des effets secondaires indésirables. Mais les traitements qui ciblent précisément la cascade inflammatoire découverte par le Dr Longman et ses collègues pourraient aider à réduire l'inflammation tout en préservant les bactéries bénéfiques.

«Si nous pouvons développer de petites molécules médicamenteuses qui inhibent la propanediol déshydratase ou utiliser des modifications alimentaires pour réduire la disponibilité du fucose, nous pourrons peut-être réduire l'inflammation intestinale chez les patients atteints de la maladie de Crohn avec moins d'effets secondaires», a dit le Dr Longman.

L'une des prochaines étapes pour l'équipe consistera à tester des traitements potentiels. Ils prévoient également d'étudier le rôle potentiel d'une enzyme appelée fucosyltransférase 2 dans la protection de l'intestin contre cette cascade inflammatoire. Le Dr Longman a expliqué que de nombreux patients atteints de la maladie de Crohn présentaient des mutations dans le gène qui code cette enzyme, la rendant non fonctionnelle.

«D'un point de vue clinique, c'est intéressant car cela peut nous aider à stratifier les personnes pour qui une intervention ou une autre peut être plus utile», a dit le Dr Longman.

Salmonella contre le microbiome

«Salmonella contre le microbiome», source revue parue dans Microbiology and Molecular Biology Reviews.

Résumé

Un microbiote intestinal équilibré contribue à la santé, mais les mécanismes de maintien de l'homéostasie restent insaisissables. L'assemblage du microbiote au cours de la petite enfance est régi par la compétition entre les espèces et par des facteurs environnementaux, appelés filtres d'habitat, qui déterminent la gamme de caractères réussis au sein de la communauté microbienne. Ces filtres d'habitat comprennent le régime alimentaire, les ressources dérivées de l'hôte et les métabolites dérivés du microbiote, tels que les acides gras à chaîne courte. Une fois le microbiote mûri, la compétition et le filtrage de l'habitat empêchent la greffe de nouveaux microbes, offrant ainsi une protection contre les infections opportunistes.

La compétition avec les entérobactéries endogènes, le filtrage de l'habitat par des acides gras à chaîne courte et un filtre d'habitat dérivé de l'hôte, l'hypoxie épithéliale, contribuent également à la résistance à la colonisation contre les sérotypes de Salmonella. Cependant, à une dose de challenge élevée, ces pathogènes francs peuvent surmonter la résistance à la colonisation en utilisant leurs facteurs de virulence pour déclencher une inflammation intestinale. À son tour, l'inflammation augmente la disponibilité luminale des ressources dérivées de l'hôte, telles que l'oxygène, le nitrate, le tétrathionate et le lactate, créant ainsi un état de filtrage anormal de l'habitat qui permet au pathogène de surmonter l'inhibition de la croissance par les acides gras à chaîne courte. Ainsi, l'étude du processus d'invasion des écosystèmes par les sérotypes de Salmonella clarifie que la résistance à la colonisation peut être affaiblie en perturbant le filtrage de l'habitat défini par l'hôte. Ces informations sont pertinentes pour comprendre comment l'inflammation déclenche la dysbiose liée aux maladies non transmissibles, conditions dans lesquelles les entérobactéries endogènes se développent dans le microbiote fécal en utilisant certaines des mêmes ressources limitant la croissance requises par les sérotypes de Salmonella pour l'invasion des écosystèmes. En substance, l'invasion des écosystèmes par les sérotypes de Salmonella suggère que l'homéostasie et la dysbiose représentent simplement des états où la compétition et le filtrage de l'habitat sont respectivement normaux ou anormaux.

Le peroxyde d'hydrogène éloigne les bactéries intestinales de la muqueuse du côlon

«Le peroxyde d'hydrogène éloigne les bactéries intestinales de la muqueuse du côlon», source UC Davis Health.

L'étude de l'UC Davis Health propose une nouvelle approche de traitement de l'inflammation intestinale.

Des scientifiques de l'UC Davis Health ont découvert qu'une enzyme dans la muqueuse du côlon libère du peroxyde d'hydrogène (H₂O₂), un composé désinfectant connu, pour protéger le corps des microbes intestinaux.

Leur étude, publiée le 9 décembre dans la revue Cell Host and Microbe, met en lumière la façon dont les microorganismes sont organisés spatialement dans le côlon. Il appelle également à une nouvelle approche pour traiter l'inflammation intestinale.

La plupart des microbes résident dans le gros intestin, un environnement naturellement pauvre en oxygène. Ils forment une communauté appelée microbiote intestinal.

«Plus de la moitié du corps humain est constitué de microbes qui ne tolèrent pas très bien l'oxygène» a déclaré Andreas Bäumler, professeur de microbiologie médicale et d'immunologie et auteur principal de l'étude.

Le microbiote intestinal est éloigné de la surface du côlon. Cette séparation est essentielle pour éviter l'inflammation causée par des réponses immunitaires inutiles aux microbes intestinaux. Les scientifiques pensaient que la séparation spatiale était maintenue par l'oxygène libéré par les cellules pour empêcher les microbes de s'approcher trop près de la muqueuse intestinale. Cette étude renverse cette théorie.

«Nous avons examiné les relations spatiales entre les bactéries dans l'intestin et son hôte, le côlon», a déclaré Bäumler. « Nous avons découvert que les cellules de la muqueuse du côlon libèrent du peroxyde d'hydrogène, et non de l'oxygène, pour limiter la croissance microbienne.»

NOX1, une enzyme présente dans la muqueuse intestinale, fournit une source importante de H₂O₂ dans le côlon. Le H₂O₂ naturellement généré sert de filtre régulant localisation du microbiote dans le côlon. Les agents pathogènes qui utilisent le peroxyde d'hydrogène ne peuvent le faire que lorsqu'ils sont directement attachés à la muqueuse intestinale. Cette découverte suggère que le corps utilise le désinfectant pour protéger la surface muqueuse. Pendant ce temps, les communautés microbiennes éloignées de la surface du côlon restent indemnes.

Traiter l'inflammation intestinale avec une restauration naturelle du filtre, pas par des antibiotiques

Lorsque le corps subit un déséquilibre dans la communauté microbienne intestinale, il souffre de dysbiose, une affection gastro-intestinale. La dysbiose peut provoquer une inflammation et des symptômes tels que nausées, maux d'estomac et ballonnements. Les traitements traditionnels de la dysbiose reposent principalement sur l'utilisation d'antibiotiques ou de probiotiques pour cibler les bactéries.

Les résultats de la nouvelle étude indiquent la nécessité d'une approche différente pour traiter l'inflammation intestinale et la dysbiose. Ils ont souligné l'opportunité de restaurer les fonctions de l'hôte au lieu d'éliminer les microbes.

«Nous devons déplacer le centre d'intérêt des traitements de l'inflammation intestinale du ciblage des bactéries vers la fixation de filtres d'habitat de l'hôte et la restauration de leur fonctionnalité», a déclaré Bäumler.

Une forme sévère de maladie inflammatoire de l'intestin liée à des bactéries buccales

« Une forme sévère de maladie inflammatoire de l'intestin liée à des bactéries buccales », source UNSW News.

Les bactéries de la bouche pourraient contenir des indices pour comprendre - et potentiellement traiter, la colite ulcéreuse sévère, une maladie intestinale douloureuse.

La colite ulcéreuse sévère peut provoquer une douleur extrême, des saignements et de la diarrhée. Les patients qui ne répondent pas aux médicaments peuvent devoir subir une extraction chirurgicale de tout leur gros intestin.

Les scientifiques ont découvert une molécule appelée 'pSma1' dans des échantillons de cellules bactériennes provenant de personnes atteintes de colite ulcéreuse sévère. La molécule a été retrouvée dans certaines souches de la bactérie Campylobacter concisus qui vit habituellement dans la bouche.

Les résultats, publiés du jour au lendemain dans Microbial Genomics (article en accès libre) s'ajoutent à un nombre croissant de preuves reliant les bactéries orales aux maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI).

Alors que les scientifiques ont examiné les génomes bactériens d'un échantillon de patients relativement petit - et que leur analyse ne montre pas si la bactérie joue un rôle dans la cause de la colite ulcéreuse sévère - leurs découvertes offrent des pistes intéressantes pour de futures recherches sur la prévention et le traitement de la maladie.

«Les bactéries orales pénètrent dans le système digestif chaque jour lorsque nous avalons de la nourriture ou de la salive», explique le Dr Li Zhang, auteur principal de l'étude et maître de conférences à l'École de biotechnologie et sciences biomoléculaires de l'UNSW Science.

«La plupart des bactéries sont tuées par les acides de l'estomac, mais certaines peuvent survivre et coloniser dans l'intestin. Les bactéries pourraient ne pas avoir colonisée longtemps, mais la bouche continue d’apporter un approvisionnement constant en nouvelles bactéries - c’est le problème.»

Les MICI touchent plus de 75 000 Australiens et devraient atteindre 100 000 d'ici 2022, selon une étude de 2013. La MICI est un terme générique qui désigne généralement la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse, une maladie chronique qui provoque une inflammation et des ulcères sur la paroi interne du gros intestin. La cause de la colite ulcéreuse n'est pas encore connue.

Dans les cas graves de colite ulcéreuse, l'inflammation peut se propager davantage à travers le gros intestin. Les patients peuvent ressentir une douleur extrême, des saignements et de la diarrhée. Ceux qui ne répondent pas bien aux médicaments peuvent avoir besoin de se faire retirer chirurgicalement tout leur gros intestin.

Le Dr Zhang dit que la raison pour laquelle certains patients ne répondent pas bien à la thérapie n'est pas claire, mais le courant bactérien pSma1 pourrait contenir des indices.

Un petit plasmide à réplication rapide
La molécule pSma1 est un plasmide, une petite molécule d'ADN circulaire qui vit généralement à l'intérieur des cellules bactériennes. Les plasmides peuvent porter des gènes qui augmentent la virulence - c'est-à-dire la gravité ou la nocivité - d'une bactérie.

«Un plasmide vit en dehors de l’ADN chromosomique de la bactérie», déclare le Dr Fang Liu, auteur principal de l’étude et associé de recherche postdoctorale à l’UNSW Science.

«Il est considéré comme un élément génétique mobile, ce qui signifie qu’il peut être transféré entre différentes souches de la bactérie ou même différentes espèces. Si le plasmide porte des gènes de virulence, les bactéries pourraient acquérir cette virulence.»

Les scientifiques de l'UNSW ont découvert pSma1 dans la souche bactérienne chez des patients ayant subi un traitement chirurgical pour une colite ulcéreuse sévère. Ils ont examiné les génomes de 239 souches de C. concisus provenant de 146 personnes dans le monde, y compris 62 souches de 28 patients atteints de rectocolite hémorragique.

Le Dr Zhang, qui étudie les liens entre la bactérie C. concisus et la santé intestinale depuis plus d'une décennie, est surpris par les caractéristiques du nouveau plasmide.

«PSma1 est un très petit plasmide», dit-elle. « Il n'a que deux gènes, mais il a également une copie élevée de 60, ce qui signifie qu'une cellule bactérienne contiendra 60 copies de ce petit plasmide. »

Si le plasmide porte des gènes de virulence, le taux de copie relativement élevé pourrait exacerber la force virulente des bactéries.

«Les protéines codées par ce plasmide pourraient être un facteur de virulence», explique le Dr Liu.

Une cible thérapeutique potentielle
La souche bactérienne pourrait aider à expliquer pourquoi certains patients atteints de colite ulcéreuse sévère ne répondent pas bien aux traitements médicamenteux. La souche pourrait également servir de marqueur potentiel de l'évolution probable de la maladie.

Le Dr Zhang espère explorer ces questions dans ses recherches futures, qui utiliseront un échantillon génomique plus large. Si le plasmide est impliqué dans la pathogenèse - c'est-à-dire l'origine - de la colite ulcéreuse sévère, la bactérie pourrait également être une cible potentielle pour de futures thérapies.

«Nous avons peut-être trouvé un domaine pour le développement futur de médicaments pour la prévention de la colite ulcéreuse sévère», déclare le Dr Zhang.

«Si nous découvrons que le plasmide joue un rôle dans la pathogénèse, il pourrait être assez facile de traduire cette découverte en utilisation clinique.»

«Les traitements ciblant la cavité buccale pourraient contribuer à réduire la charge bactérienne. Nous ne pourrons peut-être pas éliminer cela bactérie, mais nous pourrions certainement réduire la charge.»

Les émulsifiants alimentaires augmentent le pouvoir pathogène de certaines bactéries et le risque d’inflammation intestinale, selon une étude de l'Inserm

Certaines bactéries du microbiote intestinal, marquées en rouge, sont capables de pénétrer la couche de
mucus normalement stérile et marquée en vert. © Benoit Chassaing. Cliquez sur l'image pour l'agrandir.

Extraits du communiqué du 26 octobre 2020 de l'Inserm, Les émulsifiants alimentaires augmentent le pouvoir pathogène de certaines bactéries et le risque d’inflammation intestinale.

L’alimentation jouerait un rôle dans le déclenchement d’inflammations intestinales pouvant aboutir au développement de certaines pathologies, comme la maladie de Crohn. Des chercheurs de l’Inserm, du CNRS et de Université de Paris ont montré que les émulsifiants alimentaires présents dans de nombreux plats transformés pouvaient avoir un impact délétère sur certaines bactéries spécifiques du microbiote intestinal, conduisant à une inflammation chronique. Leurs résultats sont publiés dans Cell Reports.

La prévalence des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin ne cesse d’augmenter dans tous les pays du monde. Près de 20 millions de personnes seraient concernées. Caractérisées par l’inflammation de la paroi d’une partie du tube digestif, ces pathologies regroupent notamment la maladie de Crohn et les rectocolites hémorragiques.

Plusieurs facteurs, à la fois génétiques et environnementaux, ont été mis en cause pour expliquer l’inflammation de l’intestin associée à ces maladies. Depuis plusieurs années, le chercheur Inserm Benoît Chassaing et son équipe à l’Institut Cochin (Inserm/CNRS/Université de Paris) s’intéressent au rôle de l’alimentation et notamment à l’impact de certains additifs alimentaires comme les émulsifiants.

Largement utilisés par l’industrie agroalimentaire dans de nombreux produits transformés, les émulsifiants ont pour fonction d’en améliorer la texture et d’en prolonger la durée de conservation. Par exemple, des émulsifiants comme la lécithine et les polysorbates permettent de garantir la texture onctueuse des crèmes glacées industrielles et d’éviter qu’elles ne fondent trop rapidement une fois servies.

Par ailleurs, dans des modèles de souris dont le microbiote était composé d’une faible diversité de bactéries, les chercheurs ont observé que les animaux étaient protégés contre les effets négatifs de certains émulsifiants.

Ils ont donc émis l’hypothèse que les émulsifiants impacteraient seulement certaines bactéries spécifiques, inoffensives dans des conditions «normales», mais ayant un potentiel pathogène. C’est seulement en présence d’agents émulsifiants que ces dernières seraient capables de favoriser le développement d’une inflammation intestinale chronique et de maladies associées.

Dans le cadre de leur étude publiée dans Cell Reports, les chercheurs ont cette fois ci travaillé à partir de deux modèles de souris : l’un sans microbiote et l’autre avec un microbiote simple comportant seulement 8 espèces de bactérie. Ils les ont colonisés avec une souche de la bactérie Escherichia coli (les «bactéries AIEC ou Adherent-invasive Escherichia coli») associée à la maladie de Crohn.

NB: Un émulsifiant est un composé qui a une affinité à la fois avec l’eau et avec l’huile et qui permet aux différentes phases d’un composé de rester mélangées.

Contamination des aliments à base de céréales : un nouveau facteur de risque pour les maladies inflammatoires de l’intestin, selon l'Inrae

« Contamination des aliments à base de céréales : un nouveau facteur de risque pour les maladies inflammatoires de l’intestin », source communiqué de l’Inrae du 6 juillet 2020.

Ces dernières décennies, le nombre de personnes atteintes de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin est en augmentation, à la fois dans les pays développés et ceux en voie de développement. Ces maladies peuvent être provoquées par de multiples facteurs, dont l’exposition à certains contaminants alimentaires. Pour la première fois, une équipe de chercheurs d’Inrae et de l’Ecole d’Ingénieurs de Purpan montre que les mycotoxines produites par les champignons font partie de ces contaminants. Plus précisément, les chercheurs ont montré que l’exposition à faible dose à la mycotoxine déoxynivalénol, que l’on retrouve le plus fréquemment dans les céréales et aliments à base de céréales, augmente le risque de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) et en exacerbe les symptômes. Leurs résultats sont publiés le 3 juillet 2020 dans la revue Archives of Toxicology.

Parmi les mycotoxines, « le déoxynivalénol (DON), produit par les moisissures de type Fusarium, fait partie des contaminants alimentaires les plus répandus. On le retrouve en particulier dans les céréales et aliments à base de céréales (farine, pain, pâtes…), indiquant une exposition régulière pour l’Homme et l’animal. »

De précédentes études avaient déjà montré que le déoxynivalénol altérait la fonction barrière de l’intestin et provoquait une réponse inflammatoire, mais son rôle dans les troubles provoqués par les MICI n’avait jamais été exploré. Pour la première fois, les chercheurs ont étudié l’effet de l’exposition à du déoxynivalénol dans l’alimentation sur le développement d’une maladie inflammatoire de l’intestin chez le rat.

Pendant quatre semaines un groupe d’animaux a été nourri avec des aliments contaminés avec de faibles doses de déoxynivalénol dépourvues de toxicité aigüe. L’induction de la colite a eu lieu pendant la quatrième semaine. Les chercheurs ont constaté une apparition plus rapide et plus sévère des symptômes chez les animaux développant une maladie inflammatoire intestinale et exposés au déoxynivalénol comparé au groupe contrôle nourri avec un aliment non contaminé. Chez les animaux ayant une colite, l’exposition au déoxynivalénol induit entre autres une augmentation de la perte de poids, une inflammation plus importante de la paroi intestinale et une forte augmentation d’entérobactéries dans le microbiote.

Ces résultats montrent que le déoxynivalénol, un des contaminants alimentaires les plus répandus dans les céréales et aliments à base de céréales, est un facteur de risque dans le développement de maladies inflammatoires de l’intestin Des études complémentaires sont nécessaires pour évaluer ces effets chez l'homme afin de formuler des conseils diététiques aux patients atteints de MICI.

Nouveaux travaux sur les interactions du microbiome intestinal avec des maladies du tractus gastro-intestinal

Annonce : S’agissant de l’information à propos des rappels de produits alimentaires, pour le moment, il ne faut pas faire confiance à nos autorités sanitaires (Ministère de l’agriculture et DGCCRF). Ces deux entités ont fait et font toujours preuve d’une incroyable légèreté et d’un manque d’informations fiables vis-à-vis des consommateurs avec comme corollaire une absence de transparence en matière de sécurité des aliments.

« Une chercheuse du CVM présente de nouveaux travaux sur les interactions du microbiome intestinal avec des maladies du tractus gastro-intestinal », source communiqué du Texas A&M College of Veterinary Medicine & Biomedical Sciences (CVM) du 31 octobre 2019.

Amanda Blake

Une étude du Texas A & M College of Veterinary Medicine & Biomedical Sciences (CVM) offre un nouvel éclairage sur la manière dont les bactéries intestinales chez des chiens interagissent avec le tractus gastro-intestinal sain et malade, ce qui pourrait contribuer au développement de nouveaux traitements pour les maladies gastro-intestinales des chiens et des humains.

Dans une étude publiée le 31 octobre dans PLOS ONE, Amanda Blake, doctorante au Laboratoire gastro-intestinal du CVM, a mesuré les taux de produits métaboliques bactériens - lactate fécal et acides biliaires secondaires - dans les matières fécales de chiens présentant des caractéristiques différentes. conditions gastro-intestinales.

Le lactate fécal et les acides biliaires secondaires sont tous deux des substances fabriquées par des bactéries. Les concentrations auxquelles ils sont présents dans les matières fécales peuvent informer les chercheurs de l'activité des bactéries dans le tractus gastro-intestinal. Les différents niveaux de ces substances chez un hôte malade par rapport à un hôte sain peuvent informer les chercheurs de la manière dont les bactéries gastro-intestinales agissent dans des environnements malades ou en bonne santé, ainsi que des interactions entre ces bactéries et différentes maladies.

Dans son étude, Blake a découvert des taux plus élevés de lactate et des taux plus faibles d’acides biliaires secondaires dans les matières fécales de chiens atteints d’entéropathie chronique et de chiens présentant une insuffisance pancréatique exocrine. Cela est à noter car, bien que ces deux maladies présentent des symptômes et des causes de maladie différents, l’excrétion bactérienne de leur microbiote intestinal semblent similaires.

« L’objectif était d’examiner les bactéries, puis les produits qu’elles fabriquent. Ces métabolites, qui sont le lactate et les acides biliaires secondaires, révèlent des similitudes entre les maladies gastro-intestinales très différentes sur le plan physiologique », a déclaré Blake.

Ces résultats peuvent aider la communauté à mieux comprendre les interactions entre le microbiote gastro-intestinal et la maladie.

En se concentrant sur les produits métaboliques d’un animal affecté, les recherches de Blake sont uniques en ce sens qu’elles tiennent compte non seulement des types de bactéries présentes, mais également de la manière dont ces bactéries interagissent avec leur environnement. Ceci est important car les mêmes espèces de bactéries peuvent produire différents produits en fonction de la santé de leur environnement. Une espèce de bactérie particulière chez un animal en bonne santé pourrait produire un produit chimique différent de celui qu'elle produirait chez un hôte souffrant d'une maladie gastro-intestinale.

« Si nous pouvons trouver des moyens pour que le microbiote interagisse avec l'hôte et que nous puissions comparer l'état de santé et l'état de maladie, nous pourrons peut-être modifier certaines de ces interactions dans le cadre d'une maladie afin de rendre le microbiote sain et, espérons-le, rendre la personne en bonne santé à la fin », a dit Blake.

Actuellement, les traitements de nombreuses affections gastro-intestinales ne sont pas spécifiques, ce qui pourrait être plus préjudiciable qu’une aide pour l'animal. Une meilleure compréhension du microbiome gastro-intestinal permettrait aux chercheurs de développer des options de traitement plus ciblées.

« Parfois, le désagrément d’un symptôme tel que la diarrhée conduit les vétérinaires à tout donner au chien: des antibiotiques, des stéroïdes. Donnez tout, et j'espère que l'un d'entre eux le fera taire », a déclaré Blake. « Nous constatons de plus en plus que donner ces médicaments inutilement aux chiens peut réellement altérer leur microbiote. »

Ces résultats pourraient également être pertinents pour traiter des conditions gastro-intestinales similaires chez des patients humains.

« Les humains souffrent également d'insuffisance pancréatique exocrine, et l'entéropathie chronique chez le chien est similaire à la maladie inflammatoire de l'intestin chez l'homme », a déclaré Blake.

« Beaucoup de gens savent ce que sont les maladies inflammatoires de l'intestin pour la médecine humaine ou maladie de Crohn. Les mêmes résultats pourraient être appliqués aux humains atteints de ces maladies gastro-intestinales. »

Blake souligne qu'il est préférable d'avoir une vision ouverte sur les fonctions de différentes espèces de bactéries et que les chercheurs devraient hésiter à étiqueter certaines espèces comme définitivement utiles ou dangereuses.

« Ce ne sont ni les bons ni les mauvais microbes pour le microbiote », a déclaré Blake. « Nous devons prêter attention à une combinaison de facteurs, tels que leur environnement, les produits métaboliques qu'ils fabriquent et le patient individuel pour mieux comprendre le rôle du microbiote dans la maladie. »