La maladie intestinale inflammatoire (MICI) est un trouble gastro-intestinal chronique qui provoque une inflammation intestinale. Bien que la cause précise des MICI soit inconnue, plusieurs facteurs qui mènent à cette maladie ont été identifiés. Ces facteurs sont liés à l’âge, au système immunitaire, à la génétique et à l’environnement. L’un des facteurs clés de la manifestation des MII est la dysbiose microbienne intestinale.
Étude: Le microbiote intestinal précoce régit la susceptibilité à la colite via les lipides éthers dérivés de microbes. Crédit d’image : Design_Cells / Shutterstock
Arrière-plan
Un intestin sain comprend une riche diversité d’anaérobies obligatoires et de faibles niveaux d’oxygène. En revanche, les individus atteints de MII présentaient un niveau élevé d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) et d’azote. L’inflammation intestinale déclenche une augmentation de l’oxygénation du côlon, ce qui entraîne un déséquilibre de la population bactérienne dans les populations de bactéries aérobies et anaérobies.
Des recherches antérieures ont montré comment les anaérobies obligatoires, tels que Clostridium butyrique et Bifidobactérie, et leurs métabolites affectent l’environnement colique dans les MICI. Comme indiqué ci-dessus, un déséquilibre microbien intestinal est présent chez les patients atteints de MII, qui a été associé à une augmentation des anaérobies facultatifs et à une diminution des anaérobies facultatifs.
Les plasmalogènes sont une forme courante d’éther-lipides largement distribués chez les bactéries anaérobies et les animaux. Ceux-ci sont impliqués dans la signalisation et la protection contre les ROS et la structure membranaire. Même si la plasmalogène synthase (pls) a été liée à la majorité des membres du microbiote intestinal, il y a eu un manque d’informations concernant les bactéries productrices de plasmalogène dans le microbiote intestinal.
Récemment, des plasmalogènes ont été trouvés dans des bactéries anaérobies et aérobies facultatives. Il est nécessaire de mieux caractériser les communautés bactériennes des espèces plasmalogènes positives (pls [PlsA/R]-positif) et élucider leur fonction liée aux maladies inflammatoires intestinales pour identifier des cibles thérapeutiques.
On a découvert que les phospholipides liés à l’éther influencent la ferroptose, qui est associée à la régulation des maladies intestinales. Cependant, peu d’études ont été menées pour comprendre les changements liés à l’âge dans le microbiome intestinal, c’est-à-dire du jeune âge adulte au stade adulte mature, qui influencent la santé intestinale.
À propos de l’étude
Une récente Recherche journal étude a étudié le rôle du microbiote lié à la voie de biosynthèse anaérobie du plasmalogène dans l’établissement de l’homéostasie intestinale. L’étude a émis l’hypothèse que la présence de pls [PlsA/R]-les espèces bactériennes positives et le plasmalogène confèrent une homéostasie intestinale précieuse au début de la vie.
Des échantillons de matières fécales de dix-neuf patients atteints de MII et de douze personnes en bonne santé ont été obtenus. Des hommes et des femmes atteints de colite ulcéreuse active ont été recrutés. L’âge des participants était compris entre 10 et 30 ans.
Pour les expérimentations animales, des modèles de souris ont été utilisés. Les souris ont été soumises à 12 heures de cycle lumière/obscurité avec libre accès à la nourriture et à l’eau. La colite a été induite chez la souris par le sulfate de dextran sodique (DSS). Un groupe de souris sans colite a été considéré comme témoin.
Résultats de l’étude
L’étude s’est principalement concentrée sur les éther-lipides producteurs de bactéries en raison de leurs voies de biosynthèse anaérobie uniques associées à la régulation de l’altération du microbiote intestinal au début de la vie sur la colite. L’incidence de la colite était associée à des niveaux élevés de ROS et à une diminution de la population de bactéries anaérobies.
Des études antérieures ont indiqué que les lipides éthers, tels que les plasmalogènes, fonctionnent comme des molécules piégeuses de ROS et des antioxydants endogènes pour favoriser la ferroptose. La présente étude a déterminé l’association entre les modifications de la structure microbienne intestinale, la ferroptose et le développement de la colite.
Les bactéries anaérobies productrices d’éther lipides, trouvées dans les premiers stades de la vie des patients ou des souris atteintes de MII, ont été caractérisées. Il a été observé que des changements dans les lipides liés à l’éther, signalant une dysbiose bactérienne anaérobie intestinale, augmentaient le risque de ferroptose et de colite.
Des recherches antérieures ont démontré qu’une antibiothérapie utilisant la néomycine, le métronidazole ou la ciprofloxacine prévient l’incidence de la colite. Une réduction de l’inflammation du côlon a été observée chez les souris sans germes (témoin) et celles qui ont reçu un traitement antibiotique à l’âge de 18 semaines ; cependant, une altération de la fonction de barrière s’est produite. Néanmoins, lorsque des souris âgées de 8 semaines ont été soumises à un traitement antibiotique similaire, une colite exacerbée a été observée. Ces observations contradictoires sont dues à une dysbiose microbienne intestinale associée à l’âge, qui a induit la pathogenèse de l’inflammation intestinale.
Notamment, l’étude actuelle a documenté qu’un épuisement du microbiote au début de la vie dû à un traitement par cocktail d’antibiotiques a intensifié la colite induite par le DSS. En revanche, l’épuisement du microbiote en milieu de vie a entraîné une diminution des symptômes cliniques de la colite lors de la provocation au DSS. Cette découverte est conforme aux rapports précédents qui montraient que la dysbiose microbienne précoce chez les chiots augmentait le risque de colite plus tard dans la vie. Cet événement peut être dû à diverses raisons. Une explication est l’effet d’un traitement antibiotique précoce provoquant une dysbiose microbienne, entraînant une diminution des propriétés cytoprotectrices des cellules épithéliales coliques de bactéries spécifiques et de leurs métabolites (p. ex., acides biliaires secondaires et acides gras à chaîne courte).
Sur la base du séquençage de l’ARNr 16S, il a été démontré que les jeunes souris contenaient des niveaux plus élevés d’espèces positives au plasmalogène dans le côlon par rapport aux souris adultes matures. Une réduction des bactéries productrices de plasmalogène dans le côlon et des taux de plasmalogène a été corrélée à une réduction des dérivés de diméthylacétal (DMA) dans le contenu du côlon de souris à colite induite par le DSS. Des niveaux inférieurs de plasmalogène fécal et des niveaux réduits de phospholipides liés à l’éther ont été observés chez des souris appauvries en microbiote.
conclusion
L’étude actuelle a identifié des microbes essentiels pour un microbiote intestinal sain au début de la vie qui pourrait réduire le risque de colite plus tard dans la vie. Les plasmalogènes jouent un rôle crucial dans la progression de la colite. Ils peuvent atténuer les réponses inflammatoires et inverser la sensibilité accrue à la colite des souris dépourvues de bactéries anaérobies. À l’avenir, le mécanisme sous-jacent du microbiote plasmalogène positif pour maintenir la santé intestinale doit être élucidé.
