Maintenir la santé du microbiome intestinal grâce à un nouveau peptide

Le peptide YY (PYY), une hormone produite par les cellules endocrines intestinales qui était déjà connue pour contrôler l’appétit, joue également un rôle important dans le maintien de l’équilibre des champignons dans le système digestif des mammifères, selon une nouvelle recherche de l’Université de Chicago.

Dans une étude publiée cette semaine dans Scienceles chercheurs ont découvert que des cellules immunitaires spécialisées dans l’intestin grêle appelées cellules de Paneth expriment une forme de PYY qui empêche le champignon Candida albicans de se transformer en sa forme la plus virulente.

Le PYY était déjà connu pour être produit par les cellules endocrines de l’intestin en tant qu’hormone qui signale la satiété, ou lorsqu’un animal a assez mangé. La nouvelle recherche montre qu’il fonctionne également comme un peptide antimicrobien qui permet sélectivement des formes de levure commensales de C. albicans s’épanouir tout en maîtrisant ses formes les plus dangereuses.

On sait si peu de choses sur ce qui régule ces champignons dans notre microbiome. Nous savons qu’ils sont là, mais nous n’avons aucune idée de ce qui les maintient dans un état qui nous procure des bienfaits pour la santé. Nous pensons maintenant que ce peptide que nous avons découvert est en fait important pour maintenir le commensalisme fongique dans l’intestin.”

Eugene B. Chang, MD, auteur principal de l’étude et professeur de médecine Martin Boyer, Université de Chicago

Régulation du « mycobiome »

Chang et son équipe n’ont pas entrepris d’explorer le côté fongique du microbiome intestinal, ou “mycobiome” comme il l’appelle. Joseph Pierre, PhD, un ancien chercheur postdoctoral du laboratoire de Chang qui est maintenant professeur adjoint de sciences nutritionnelles à l’Université du Wisconsin-Madison, étudiait les cellules entéroendocrines chez les souris qui produisent du PYY lorsqu’il a remarqué qu’il était également présent dans les cellules de Paneth . Ce sont d’importants défenseurs du système immunitaire dans l’intestin des mammifères, sécrétant plusieurs composés antimicrobiens pour empêcher la prolifération de bactéries dangereuses.

Au début, cela n’avait aucun sens, car jusque-là, PYY n’était reconnu que comme une hormone de l’appétit. Lorsqu’ils l’ont testé contre une variété de bactéries, il n’était pas non plus très efficace pour les tuer. Mais lorsqu’ils ont effectué une recherche informatique sur d’autres classes de peptides ayant une structure similaire, ils en ont découvert un semblable à PYY appelé magainine 2, qui se trouve sur la peau de la grenouille africaine à griffes. Ce peptide protège les grenouilles de l’infection par les bactéries et les champignons. L’équipe de Chang a donc pensé à tester également les propriétés antifongiques de PYY. Il s’avère que ce n’est pas seulement un agent antifongique efficace, mais aussi très spécifique.

C. albicans est une levure qui pousse généralement en petites quantités dans la bouche, sur la peau et dans les intestins. La forme de base de la levure est commensale ou coexiste pacifiquement dans le corps, mais dans les bonnes conditions, elle se transforme en ce qu’on appelle des hyphes qui se ramifient pour former des biofilms.

Quand trop grandit, il provoque le muguet, une infection de la bouche et de la gorge, des infections vaginales à levures ou des infections généralisées plus graves dans le corps. Lorsque l’équipe de Chang a testé PYY contre les deux formes de champignon, il a efficacement empêché la croissance et tué les hyphes les plus dangereux tout en épargnant le commensal. Candidose levure.

“Il s’agit d’un exemple unique d’un peptide antimicrobien” inné “sécrété par les cellules de Paneth qui tue spécifiquement la forme virulente de ce champignon et n’a aucun effet sur la forme commensale”, a déclaré Chang.

Tirer le meilleur parti de vos molécules

Alors que PYY pourrait être utile comme outil pour lutter contre les infections fongiques, sa fonction nouvellement découverte peut également jouer un rôle dans les maladies digestives. Les patients atteints de la maladie de Crohn de l’iléon, la dernière partie de l’intestin grêle, ont souvent des cellules de Paneth dysfonctionnelles. Chang a déclaré qu’il était possible que ce dysfonctionnement et le manque de PYY puissent créer un environnement propice à la prolifération des champignons et déclencher l’apparition de la maladie.

La version complète et non modifiée de PYY contient 36 acides aminés et, lorsque les cellules de Paneth le sécrètent dans l’intestin, il s’agit d’un peptide antifongique efficace. Mais lorsque les cellules endocrines produisent du PYY, une enzyme coupe deux acides aminés pour le transformer en une hormone qui peut voyager dans le sang et dire au cerveau que vous n’avez pas faim. Tout comme la découverte de sa fonction à partir d’une grenouille, Chang espère que davantage de recherches sur ce peptide apporteront plus de surprises.

“C’est un exemple de la sagesse et de la beauté de la nature qui a réutilisé une molécule, elle a donc deux fonctions différentes”, a-t-il déclaré. “C’est vraiment cool, car c’est un moyen efficace de tirer le meilleur parti des choses que vous avez déjà.”