Les défauts des cellules épithéliales et immunitaires contribuent aux modifications du microbiote intestinal, les populations de microbes naturellement présentes dans l’intestin, observées dans fibrose kystique (CF), une étude récente chez la souris a montré.
Alors que la composante immunitaire a eu le plus grand effet dans l’intestin grêle, cependant, le défaut épithélial a principalement influencé le gros intestin.
“Notre étude actuelle suggère que le défaut immunitaire de la mucoviscidose contribue à la dysbiose intestinale [an imbalance in the gut microbial community]. Cette découverte affine la théorie actuelle qui attribue la maladie intestinale FK uniquement au défaut épithélial », ont écrit les chercheurs.
L’étude, “La délétion de Cftr dans les cellules épithéliales et immunitaires de souris influence différemment le microbiote intestinal», a été publié dans Biologie des communications.
La mucoviscidose affecte plusieurs organes, dont l’intestin. Alors que les complications pulmonaires sont prédominantes chez les adultes atteints de mucoviscidose, les maladies intestinales commencent avant la naissance et des problèmes tels que la constipation et l’obstruction intestinale persistent tout au long de la vie. En fait, environ 60 % des patients présentent un gonflement, une rougeur ou des ulcérations intestinales.
CF est causée par des mutations dans CFTR gène, qui contient les instructions pour fabriquer la protéine CFTR. S’il est en bonne santé, le CFTR régule le flux de sel et d’eau entrant et sortant des cellules. Tous les principaux types de cellules tapissant les intestins ont CFTR. En tant que tels, les défauts de cette protéine ont été associés à une acidification intestinale, à une prolifération bactérienne et à une dysbiose intestinale.
D’autres études ont montré que le système immunitaire affecte les bactéries essentielles à la santé intestinale et que les défauts du CFTR dans les cellules immunitaires compromettent leur fonction.
“Malgré ces déficiences fonctionnelles, il n’est pas déterminé si le défaut immunitaire de la mucoviscidose est directement impliqué dans la formation du microbiote intestinal”, ont écrit les chercheurs.
Effet des défauts épithéliaux et immunitaires
Des scientifiques de la Louisiana State University ont étudié si les défauts épithéliaux et immunitaires influençaient le microbiote intestinal et contribuaient aux complications de la mucoviscidose liées à l’intestin.
Pour ce faire, ils ont comparé des populations de microbes dans l’intestin de souris saines par rapport à des modèles murins de mucoviscidose. Plus précisément, les souris CF présentaient des délétions CFTR dans tout le corps ou dans différentes cellules du système immunitaire.
Des échantillons de fèces et d’intestins ont été utilisés pour effectuer le séquençage des gènes – une méthode permettant de déterminer la séquence exacte d’un gène et de détecter les mutations – afin de caractériser les microbes chez les souris saines et FK.
Les résultats ont montré que les délétions de CFTR dans tout le corps entraînaient les modifications les plus prononcées du microbiote intestinal, avec une diversité d’espèces significativement moindre par rapport aux témoins et aux souris CF sans CFTR dans les neutrophiles, les macrophages ou dans les neutrophiles, les monocytes et les macrophages combinés. Les délétions de CFTR dans les macrophages ou les neutrophiles seuls n’avaient que peu ou pas d’impact sur le microbiote, alors que la perte combinée de CFTR dans les neutrophiles, les monocytes et les macrophages avait un effet plus proche des délétions dans tout le corps.
“Ces données suggèrent que le défaut immunitaire inné contribue à l’altération du microbiote intestinal de la mucoviscidose”, ont écrit les scientifiques.
Différences dans le gros intestin grêle
En examinant à quel point le microbiome intestinal est similaire par emplacement intestinal, l’équipe a découvert que les souris avec des délétions CFTR du corps entier présentaient les plus grandes différences dans l’intestin grêle et le gros intestin par rapport à tous les autres groupes.
“Comme l’intestin grêle est le site le plus sensible à la pathologie [disease] et obstruction dans la mucoviscidose, nos données suggèrent que l’hôte inné [normal] l’immunité joue un rôle direct dans la formation des divers microbiomes de souris à cet endroit », ont écrit les chercheurs.
En fait, une analyse de groupes de bactéries différentiellement abondants a montré que, si la composante immunitaire était un facteur majeur dans la dysbiose de l’intestin grêle, le défaut épithélial influençait largement les modifications du gros intestin.
Dans l’intestin grêle, les cellules caliciformes, impliquées dans la création d’une couche de mucus dans l’intestin, ont montré une densité significativement plus élevée dans tous les groupes CF que chez les souris témoins. Des altérations des cellules caliciformes ont été associées à la gravité de la maladie intestinale liée à la mucoviscidose.
Les chercheurs ont également effectué une greffe de moelle osseuse entre des souris de type sauvage (témoins) et des animaux FK avec une délétion CFTR à l’échelle du corps pour confirmer leurs résultats. Cela a conduit à la production de CFTR uniquement dans les cellules immunitaires, alors que les souris témoins transplantées avec de la moelle osseuse provenant d’autres témoins avaient du CFTR dans les cellules épithéliales et immunitaires.
Ici, les résultats ont montré que la modification du système immunitaire avait un impact plus important dans l’intestin grêle que dans le gros intestin, tel qu’évalué par les différences d’abondance des groupes bactériens.
« À partir de ces données, nous concluons que le petit microbiote intestinal était plus sensible à la modulation immunitaire de l’hôte que le gros microbiote intestinal. Par conséquent, le défaut immunitaire de la mucoviscidose est un contributeur majeur à la dysbiose de l’intestin grêle observée dans la mucoviscidose », ont écrit les chercheurs. « En résumé, notre étude a fourni des données suggérant que le défaut épithélial et le défaut immunitaire dans la mucoviscidose influencent collectivement le microbiote intestinal. Cependant, chacun a son propre rôle unique dans la modulation de la communauté microbienne.
