De nouvelles perspectives de traitement de l'intolérance au gluten grâce au microbiote intestinal

Publié par Adrien le 05/11/2020 à 09:00
Source: INRAE
La maladie coeliaque est une maladie immunitaire de l'intestin qui touche plus de 1% de la population. Elle se caractérise par une intolérance au gluten qui provoque une inflammation de l'intestin, des douleurs abdominales, une diarrhée et peut conduire à un amaigrissement et à des carences chez les patients. Un consortium de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) international, composé d'équipes de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis,...) McMaster (Canada), d'INRAE, de Sorbonne (La Sorbonne est un complexe monumental du Quartier latin de Paris. Elle tire son nom du théologien du XIIIe siècle Robert de Sorbon, le fondateur du collège de Sorbonne, collège...) Université, de l'Inserm, de l'AP-HP et de l'université de Wageningen (Pays Bas), montre que le microbiote (Le microbiote est une nouvelle dénomination de la microflore.) intestinal des patients atteints de la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) coeliaque présente un défaut de production de composés actifs issus de la dégradation du tryptophane par les microorganismes. Leurs résultats, publiés le 21 octobre dans Science translational medicine, montrent que l'apport alimentaire de tryptophane ou une supplémentation (La supplémentation est le fait d'utiliser un supplément (ou complément alimentaire) pour pallier une carence. Elle peut avoir un intérêt...) de probiotiques* capables de métaboliser cet acide aminé (Un acide aminé est une molécule organique possédant un squelette carboné et deux fonctions : une amine (-NH2) et un acide carboxylique (-COOH). Les...) diminuent les lésions intestinales de la maladie coeliaque chez l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances...) et ouvrent de nouvelles perspectives thérapeutiques pour l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un garçon, tandis que...).


La maladie coeliaque se caractérise par une intolérance au gluten (Le gluten est un mélange de protéines qui, combiné avec l'amidon, forme l'endosperme de la plupart des céréales.), une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En...) qui se retrouve couramment dans l'alimentation notamment dans certaines céréales comme le blé (« Blé » est un terme générique qui désigne plusieurs céréales appartenant au genre Triticum. Ce sont des plantes annuelles de la famille des graminées ou Poacées,...). Les patients souffrant de cette maladie doivent suivre un régime alimentaire (Pour les régimes alimentaires d'ordre culturel pratiqués par l'Homme voir pratique alimentaire; Pour les régimes visant à perdre du poids voir régime amaigrissant.) strict et contraignant, visant à exclure le gluten, pour diminuer leurs symptômes. Plusieurs facteurs rentrent en ligne de compte dans le déclenchement de la maladie, notamment génétiques et immunitaires. Comme la pathologie (La pathologie, terme provenant du Grec ancien, est littéralement le discours, la rationalité (λογία logos) sur la souffrance (πάθος...) se caractérise par une inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure, allergie…) de l'intestin (L'intestin est la partie du système digestif qui s'étend de la sortie de l'estomac à l'anus. Chez les humains et la plupart des mammifères, il est divisé en deux parties appelées...), les chercheurs se sont interrogés sur le rôle du microbiote intestinal.

Chez les sujets sains, certaines bactéries du microbiote utilisent notamment le tryptophane, un acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique...) aminé qui se retrouve dans l'alimentation, pour produire de nouveaux composés appelés dérivés indoles qui vont activer les récepteurs AhR (pour Aryl hydrocarbon Receptor ou récepteur Aryl hydrocarbure) présents sur des cellules de l'intestin. L'activation (Activation peut faire référence à :) de ces récepteurs génère des effets bénéfiques comme le renforcement de la barrière intestinale ou la stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs cellules réceptrices de l'organisme. La cellule traduit la stimulation par un potentiel...) de l'immunité, atténuant alors l'inflammation de l'intestin et préservant l'équilibre du microbiote intestinal. L'équipe de recherche avait déjà montré dans d'autres maladies inflammatoires de l'intestin (maladie de Crohn et rectocolite hémorragique) une altération du microbiote avec en particulier un défaut de production de ces dérivés du tryptophane et donc une réduction de l'activation des récepteurs AhR.

Défaut du métabolisme du tryptophane dans la maladie coeliaque

Les chercheurs ont analysé les selles d'une cohorte de 29 patients, soit souffrant d'une maladie coeliaque active, soit atteints de maladie coeliaque et traités depuis 2 ans par un régime sans gluten, et des volontaires sains, non atteints de la maladie coeliaque.

Leurs résultats révèlent que l'on détecte, chez les patients souffrant d'une maladie coeliaque active, une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une...) réduite de dérivés indoles du tryptophane et une activation diminuée des récepteurs AhR. Les scientifiques ont observé, outre une inflammation, une modification du microbiote intestinal se traduisant par une réduction des microorganismes métabolisant le tryptophane et produisant les dérivés indoles nécessaires à l'activation des récepteurs AhR.

Apport de tryptophane et de probiotiques pour améliorer la maladie coeliaque

Chez des souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de laboratoire,...) modèles développant une maladie similaire à la maladie coeliaque, les chercheurs ont modulé l'alimentation de deux manières: soit par un apport supplémentaire de tryptophane, que l'on retrouve essentiellement dans les aliments protéinés (viande, foie (Le foie est un organe abdominal impair et asymétrique, logé chez l'homme dans l'hypocondre droit, la loge sous-phrénique droite, la partie supérieure du creux épigastrique puis atteint...), volaille (Une volaille est un oiseau domestique, appartenant généralement aux gallinacés ou aux palmipèdes, élevé pour sa chair...), poisson (Dans la classification classique, les poissons sont des animaux vertébrés aquatiques à branchies, pourvus de nageoires et dont le corps est le plus souvent couvert d'écailles. On...), produits laitiers, fruits secs, soja (Le soja, ou soya, est une plante grimpante de la famille des Fabacées, du genre Glycine (à ne pas confondre avec la glycine, Wisteria sp.), proche du haricot, largement cultivée pour ses graines oléagineuses qui...)...) ; soit par un apport de la bactérie (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries...) probiotique Lactobacillus reuteri qui produit des dérivés indoles à partir du tryptophane. Leurs résultats montrent qu'une alimentation enrichie en tryptophane provoque un changement dans le microbiote de l'animal caractérisé par une augmentation de microorganismes produisant les dérivés indoles activant les récepteurs AhR. Lorsque les souris ont été exposées au gluten, l'inflammation intestinale des celles nourries avec une alimentation enrichie en tryptophane était réduite par rapport à celles recevant un régime classique. Les mêmes résultats ont été constatés pour les rongeurs ayant reçu le probiotique Lactobacillus reuteri. De plus, l'alimentation enrichie en tryptophane ou l'apport de la bactérie probiotique a permis une amélioration significative des lésions de la maladie coeliaque chez les souris lorsqu'elles sont exposées au gluten.

Cette étude ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques pour les patients atteints de maladie coeliaque dont le seul traitement existant pour le moment est un régime sans gluten strict et contraignant. Un brevet a été déposé par McMaster et INRAE avec Sorbonne Université, l'Inserm et l'AP-HP, pour protéger une approche thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.) reposant sur la modulation de l'activation d'AhR via une alimentation riche en tryptophane et la prise de probiotiques, pour le traitement de la maladie coeliaque. Des études complémentaires sont nécessaires pour confirmer les résultats chez l'Homme, mais cette nouvelle piste thérapeutique permettrait une amélioration des symptômes et de la qualité de vie (La qualité de vie d’une population est un enjeu majeur en sciences économiques et en science politique. On utilise les notions proches d’utilité et de bien-être. Elle est mesurée...) des patients atteints de la maladie coeliaque.

Note:
* Les probiotiques contiennent des micro-organismes vivants (bactéries, levures...) exerçant un effet bénéfique sur l'organisme qui les ingère.

Référence:
Bruno Lamas, Leticia Hernandez-Galan, Heather J. Galipeau, Marco Constante, Alexandra Clarizio, Jennifer Jury, Natalia M. Breyner, Alberto Caminero, Gaston Rueda, Christina L. Haye, Justin L. McCarville, Miriam Bermudez Brito, Julien Planchais, Nathalie Rolhion, Joseph A. Murray, Philippe Langella, Linda M. P. Loonen, Jerry M. Wells, Premysl Bercik, Harry Sokol (Le Sokol (?????, « faucon ») est un train à grande vitesse qui devrait être installé en Russie. C'est le successeur de l'ER200 sur la ligne...), Elena F. Verdu,
Aryl hydrocarbon receptor ligand production by the gut microbiota is decreased in celiac disease leading to intestinal inflammation,
Science translational medicine 12, 21 octobre 2020.
DOI: 10.1126/scitranslmed.aba0624
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