Comprendre comment les microbiotes se développent dans leurs hôtes humains
La production de lipides d'inositol dans les bactéries intestinales se répand de façon inattendue
Une équipe de recherche dirigée par des scientifiques de l'Institut Max Planck de biologie de Tübingen a réalisé des progrès substantiels dans la compréhension de la manière dont les bactéries intestinales s'adaptent à leurs hôtes humains au niveau moléculaire. Ils ont étudié comment les bactéries produisent des lipides d'inositol, des substances vitales pour de nombreux processus cellulaires chez l'homme et d'autres eucaryotes, mais jusqu'à présent rarement observées chez les bactéries. Les résultats, maintenant publiés dans la revue Nature Microbiology, indiquent que les lipides d'inositol ont des implications pour la symbiose entre les bactéries et leurs hôtes.
Département de recherche sur le microbiome, MPI pour la biologie
Jean-Claude Winkler
Les micro-organismes comme les bactéries et les champignons peuplent l'intestin humain et contribuent à de nombreuses fonctions biologiques comme le métabolisme ou l'immunité. Afin de comprendre l'influence du microbiome sur l'homme, les chercheurs ont essayé non seulement d'identifier les micro-organismes présents dans l'intestin humain, mais aussi de faire la lumière sur les mécanismes moléculaires des interactions entre le microbiome et son hôte humain. Une équipe de recherche dirigée par des scientifiques de l'Institut Max Planck de biologie de Tübingen a amélioré notre compréhension de ces processus en étudiant la manière dont les bactéries intestinales produisent une certaine famille de composés chimiques connus sous le nom de lipides d'inositol.
Les lipides d'inositol : modulateurs de l'inflammation et de la signalisation cellulaire
Les lipides d'inositol jouent un rôle important dans de nombreux processus cellulaires chez l'homme et dans la plupart des autres formes de vie non bactériennes : ils régulent la façon dont les cellules envoient des signaux dans tout l'organisme, modulent l'inflammation et contribuent à garantir que les protéines se retrouvent dans la bonne partie de la cellule. Les déséquilibres des niveaux d'inositol sont liés à des maladies comme le syndrome des ovaires polykystiques, le trouble hormonal le plus courant chez les femmes en âge de procréer.
Contrairement aux humains et aux autres eucaryotes pour lesquels les lipides d'inositol sont essentiels, les bactéries en produisent relativement peu. L'équipe de recherche dirigée par Ruth Ley, directrice scientifique du département de science du microbiome au MPI pour la biologie, a pu décrire la synthèse des lipides d'inositol chez Bacteroides thetaiotaomicron, une bactérie commune du gros intestin et un organisme modèle populaire dans la science du microbiome.
En développant une souche de Bacteroides thetaiotaomicron non décrite auparavant, pour laquelle ils pouvaient contrôler la production de lipides d'inositol, les chercheurs ont découvert que ces substances modifient la physiologie de la bactérie. "Bien que nous ne comprenions pas encore parfaitement le rôle précis des lipides d'inositol pour l'adaptation des bactéries, nous avons constaté qu'ils sont nécessaires pour qu'une bactérie réussisse dans l'intestin de son hôte", explique Stacey Heaver, auteur principal de la publication. Les chercheurs ont trouvé de l'inositol dans la capsule des bactéries, une couche externe qui les protège contre l'engloutissement par les cellules immunitaires de l'hôte. En outre, les lipides d'inositol modifient la résistance de Bacteroides thetaiotaomicron aux peptides antimicrobiens, substances utilisées par l'hôte pour combattre les agents pathogènes.
Une possible diaphonie entre les lipides de la bactérie et de l'hôte
Les chercheurs ont également décrit les voies métaboliques de la synthèse des lipides inositol chez Bacteroides thetaiotaomicron, c'est-à-dire la chaîne de réactions chimiques conduisant à la production de lipides inositol. Ils ont en outre identifié une deuxième voie putative pour la synthèse bactérienne de ces lipides. "L'identification des voies est intéressante car elle nous permet de prédire quels autres microbes pourraient être capables de produire des lipides d'inositol de la même manière que notre organisme modèle", explique Heaver. "Grâce à ces connaissances, nous pourrions même être en mesure de concevoir ou de manipuler la production de lipides d'inositol."
Heaver attend avec impatience les futures recherches visant à déterminer si et comment les lipides d'inositol bactériens pourraient profiter à l'organisme hôte : "Il est possible qu'il y ait une diaphonie entre les lipides bactériens et les lipides d'inositol produits par l'hôte mammifère", dit-elle. "Nous venons de faire un grand pas vers la compréhension de l'échelle de telles interactions".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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