Comment les bonnes bactéries intestinales aident à réduire le risque de maladie cardiaque

Les scientifiques ont découvert que l’une des bonnes bactéries présentes dans l’intestin humain présente un avantage qui n’a pas été reconnu jusqu’à présent: le potentiel de réduction du risque de maladie cardiaque.

L’activité de la bactérie dans les intestins réduit la production d’un produit chimique lié au développement des artères obstruées. Après sa fabrication dans l’intestin, le produit chimique pénètre dans la circulation sanguine et se rend dans le foie, où il est transformé en sa forme la plus nocive.

Les chercheurs de l’Ohio State University ont tracé le comportement de la bactérie à une famille de protéines qui, selon eux, pourraient expliquer d’autres façons dont de bons organismes intestinaux peuvent contribuer à la santé humaine. Essentiellement, ces microbes rivalisent avec les mauvaises bactéries pour accéder aux mêmes nutriments dans l’intestin — et si les bonnes bactéries gagnent, elles peuvent prévenir les problèmes de santé qui peuvent résulter de la façon dont le corps métabolise les aliments.

Beaucoup plus de travail est à venir, mais les scientifiques voient le potentiel de ce microbe, Eubacterium limosum, pour être utilisé à des fins thérapeutiques à l’avenir. Des recherches antérieures ont déjà montré que la bactérie est « bonne » car elle calme l’inflammation dans l’intestin.

« Au cours de la dernière décennie, il est devenu évident que les bactéries dans l’intestin humain influencent notre santé de plusieurs manières. L’organisme que nous avons étudié affecte la santé en empêchant un composé problématique de devenir pire », a déclaré Joseph Krzycki, professeur de microbiologie à Ohio. État et auteur principal de l’étude. « Il est trop tôt pour dire si cette bactérie pourrait avoir une valeur thérapeutique. Mais c’est ce vers quoi nous travaillons. »

La recherche apparaît en ligne et sera publiée dans une future édition du Journal of Biological Chemistry.

Le produit chimique lié aux artères obstruées qui caractérisent l’athérosclérose est appelé triméthylamine ou TMA. Il est produit pendant le métabolisme lorsque certains microbes intestinaux – généralement les bactéries considérées comme inutiles aux humains – interagissent avec certains nutriments des aliments. Parmi ces nutriments se trouve la L-carnitine, un composé chimique présent dans la viande et le poisson qui est également utilisé comme complément nutritionnel pour améliorer la récupération après l’exercice.

Krzycki et ses collègues ont découvert que E. limosum interagit avec la L-carnitine d’une manière différente dans l’intestin, et que cette interaction élimine le rôle de la L-carnitine dans la production de TMA (d’autres nutriments participent également à la production de TMA dans l’intestin).

Les chercheurs attribuent le comportement bénéfique de la bactérie à une protéine appelée MtcB, une enzyme qui coupe des molécules spécifiques des composés pour aider les bactéries à générer de l’énergie et à survivre. Le processus est appelé déméthylation et implique l’élimination d’un groupe méthyle – un atome de carbone entouré de trois atomes d’hydrogène – pour changer la structure ou la fonction d’un composé.

« La bactérie fait cela pour son propre bénéfice, mais elle a pour effet en aval de réduire la toxicité de la TMA », a déclaré Krzycki. « Jusqu’à présent, les seules réactions microbiennes intestinales connues avec la L-carnitine impliquaient de la convertir en sa mauvaise forme. Nous avons découvert qu’une bactérie connue pour être bénéfique pouvait éliminer un groupe méthyle et envoyer le produit résultant par une autre voie sans faire aucune d’autres composés nocifs dans le processus. « 

Dans ces interactions, la L-carnitine fonctionne comme un substrat de croissance – un composé consommé pour que l’organisme puisse vivre et se développer, et également une cible pour l’activité enzymatique. Dans l’étude, les chercheurs ont nourri des cultures d’E. Limosum avec un assortiment de substrats potentiels, dont la L-carnitine. Ce n’est que lorsqu’on lui a offert de la L-carnitine que le microbe a synthétisé la protéine MtcB spécifiquement pour éliminer le groupe méthyle de la L-carnitine – en substance, le MtcB fait partie de la manière naturelle de la bactérie de consommer le nutriment.

Krzycki a déclaré que la découverte de cet avantage significatif pour la santé dans une espèce de bactérie intestinale suggère qu’il y a encore beaucoup à apprendre sur la façon dont les bactéries intestinales peuvent influencer les résultats pour la santé associés au métabolisme humain.

« MtcB fait partie d’une famille de protéines avec des milliers de représentants qui peuvent utiliser différents composés et modifier les nutriments consommés par les bactéries dans l’intestin », a-t-il déclaré. « Ces protéines peuvent se comporter de manière très similaire chimiquement, mais l’utilisation de différents composés peut évidemment créer de grands changements en ce qui concerne la biologie. »