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Notre tube digestif est le lieu de prédilection de milliards de microbes avec lesquels nous vivons en symbiose. Ils favorisent la digestion, améliorent nos défenses immunitaires et empêchent l'implantation des pathogènes. En retour, nous leur fournissons de la nourriture et un endroit agréable pour se développer.
L'intestin est couvert par une couche de mucus, composée de grandes protéines complexes appelées mucines. Liées avec différents sucres, elles servent de source de nourriture et de point d'attache pour certaines bactéries du tube digestif. Cependant, toutes les espècesespèces ne possèdent pas l'équipement nécessaire pour dégrader ces mucines et s'en nourrir. Selon certains spécialistes, la complexité et la structure des mucines seraient en réalité un moyen mis en place par l'organisme pour faire le tri dans les bactéries et organiser le développement de la flore intestinale.
MUC1 est une protéine transmembranaire de grande taille retrouvée dans de nombreuses cellules épithéliales sous forme glycosylée. Elle comporte un site de clivage dans sa partie extracellulaire qui lui permet d'intégrer le mucus. Ici, on peut voir sa structure tridimensionnelle. © emw, Wikipédia, cc by sa 3.0
Des chercheurs de l'Institute of Food Research au Royaume-Uni se sont intéressés à cette hypothèse. Dans leur étude, ils ont analysé l'interaction entre les mucines et les bactéries du tube digestiftube digestif. Leurs résultats, publiés dans la revue Plos One, mettent en lumièrelumière l'importance des bactéries mangeuses de mucines dans l'implantation de la flore intestinale.
Les bactéries qui aiment le mucus sont bienfaitrices
Les auteurs se sont penchés sur Ruminococcus gnavus, une espèce intestinale retrouvée chez 90 % des individus, y compris chez les bébés qui viennent de naître. Plusieurs études ont montré que les patients souffrant de maladies inflammatoires chroniques intestinales présentent une quantité anormale de Ruminococcus gnavus dans l'intestin. Cette bactérie serait donc importante pour la santé digestive.
Pour cette étude, les chercheurs ont étudié la capacité de deux souches de Ruminococcus gnavus à se nourrir de mucines. Ils ont montré que les deux pouvaient manger le mucusmucus mais qu'une seule pouvait s'en alimenter exclusivement, c'est-à-dire se multiplier dans un milieu contenant uniquement des mucines. En comparant leurs séquences génétiques, ils ont réussi à identifier des similarités et des dissemblances dans les gènesgènes codant pour les enzymesenzymes destructrices de mucine, ce qui explique pourquoi elles s'en nourrissent différemment.
Variabilités spatiale et temporelle
Pourquoi deux souches de Ruminococcus gnavus possèdent-elles des stratégies divergentes pour utiliser le mucus ? Selon les auteurs, cela serait dû à la variabilité de la composition du mucus dans l’intestin. Les deux types de bactéries se seraient adaptés à différents environnements afin de coloniser l'ensemble du tube digestif.
Il est également possible que les deux souches s'installent dans le tube digestif à des moments variables. Celle capable de se développer uniquement en présence de mucines s'établirait très rapidement, dans le ventre des nouveau-nés par exemple, lorsque le mucus est la seule source de carbonecarbone disponible. L'autre souche s'immiscerait plus tard, dans la flore intestinale adulte, et profiterait à la fois des mucines et d'autres sources de carbone à disposition.
Connaître en détail la composition de la flore intestinale et les espèces capables de savourer le mucus permettrait aux chercheurs de mieux appréhender les mécanismes et l'évolution des maladies digestives, comme la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse.
par Agnès Roux, Futura
le 29 octobre 2013
