La communauté microbienne vivant dans notre gros intestin est un écosystème très dense et complexe. Alors que certains de ces microbes provoquent des maladies et des maladies (comme les bactéries et les virus), d'autres sont plus conviviales pour nous et nous aident à garder une bonne santé.
L'Akkermansia muciniphila est l'une de ces bactéries amicales.
Les chercheurs savent depuis des années que A. muciniphila est associé à une bonne santé. L'un des rôles importants qu'il joue dans notre intestin est de maintenir la fonction de notre barrière intestinale. Cela empêche les mauvais bugs tout en nous assurant que nous pouvons toujours absorber les nutriments importants de notre alimentation qui maintiennent nos cellules comme elles le devraient. Mais quand il y a un déséquilibre d'A. Muciniphila dans l'intestin, cela peut entraîner des problèmes de santé.
Cette bactérie inhabituelle vit dans notre gros intestin et survit de la mucine – la couche de mucus qui couvre la surface du gros intestin.
La mucine fournit une séparation petite mais importante entre les cellules humaines et les cellules microbiennes qui appellent le gros intestin. Si cette couche de mucus est perturbée, les microbes peuvent entrer en contact direct avec les cellules humaines. Cela peut entraîner une inflammation à mesure que les cellules humaines réagissent aux bactéries – conduisant potentiellement au développement d'une maladie, telle que la maladie inflammatoire de l'intestin.
A. Muciniphila est un mangeur très difficile. Il n'utilise que les glycoprotéines (molécules contenant des protéines et des glucides) dans la mucine comme source d'énergie. Mais la façon dont cette bactérie a extrait l'énergie des glycoprotéines était un mystère jusqu'à récemment. Des recherches menées par moi-même et ses collègues ont découvert qu'A. Muciniphila déploie une gamme de différentes enzymes qui travaillent ensemble afin de déverrouiller le sucre trouvé en mucine.
En utilisant de la mucine tirée d'un porc, nous avons analysé à la fois l'activité enzymatique à la surface des cellules aux côtés de leurs gènes pour comprendre quelles enzymes ont été impliquées dans la rupture des glycoprotéines dans la mucine.
Nous avons découvert qu'A. Muciniphila utilise 66 enzymes différentes pour extraire l'énergie importante dont il a besoin des glycoprotéines afin de faire son travail important. Nous sommes le premier groupe à décrire ce processus.
Important pour la santé
Des études sur l'interaction d'A. Muciniphila avec le système immunitaire chez la souris ont révélé qu'elle calme le système immunitaire et peut empêcher l'obésité et le diabète de se développer.
Les chercheurs ont mis en évidence des peptides spécifiques (un type de molécule) qu'il sécrète qui ont cet effet sur le système immunitaire. En raison de sa nature amicale et de son effet calmant sur le système immunitaire, A. muciniphila a même été utilisé pour développer des probiotiques.
Les chercheurs ont également constaté que les personnes atteintes d'une maladie métabolique, comme le diabète ou une maladie hépatique graisseuse, ont moins d'A. Muciniphila dans leur gros intestin. Plus vous êtes maigre et athlétique, plus vous avez A. muciniphila.
Bien qu'A. Muciniphila ne mange que du mucus, notre alimentation l'affecte toujours, bien que indirectement.
Les bactéries vivant comme A. Muciniphila utilisent les glucides qu'ils extraient des aliments riches en fibres dans notre alimentation comme carburant. En retour, ils produisent des substances appelées acides gras à chaîne courte. Ces composés alimentent la couche supérieure des cellules humaines dans le côlon. En fait, 10% de notre énergie provient de ce processus.
A. Muciniphila soutient également d'autres espèces bactériennes dans le microbiome en leur donnant du mucus brisé afin qu'ils puissent survivre – un processus appelé «transfert croisé». Mais, si nous ne mangeons pas assez de fibres dans le cadre de notre alimentation, les mucines deviennent une source de nutrition beaucoup plus utilisée.
Cela peut conduire à l'épuisement de la couche de mucus du gros intestin – lançant l'écosystème délicat du microbiome déséquilibré. Cela augmente les chances de développer des maladies inflammatoires. Ainsi, bien qu'A. Muciniphila n'est pas un agent pathogène, il peut éliminer trop de mucus dans les mauvaises conditions.
Nos recherches sont le premier exemple complet de la façon dont le mucus est décomposé par cette espèce bactérienne. Il est important de comprendre ce processus, car il est essentiel de la façon dont nos microbes interagissent les uns avec les autres et avec nous. Les enzymes que nous avons décrites chez A. muciniphila peuvent désormais également être utilisées comme outils pour analyser comment ces structures complexes de mucine varient entre différents sites corporels et entre les personnes.
Plus les chercheurs apprennent sur A. muciniphila et les autres microbes qui vivent dans le côlon, plus nous comprenons l'importance de manger un régime variable et riche en fibres.