Le bon cocktail d’enzymes intestinales peut arrêter c. diff sur ses traces —

La sélection de la bonne suite de bactéries productrices de BSH est essentielle, car l’étude a révélé que les interactions entre les BSH et les acides biliaires diffèrent selon le type de bactérie dont proviennent les BSH.

Certaines bactéries du microbiote intestinal contiennent des enzymes BSH, qui modifient chimiquement les acides biliaires. Les acides biliaires sont fabriqués dans le foie et jouent un rôle important dans la modulation du taux de cholestérol, la régulation de l’absorption des graisses, la formation du système immunitaire et la détermination des bactéries pouvant coloniser l’intestin.

Bien que les chercheurs soupçonnaient depuis longtemps un lien entre les BSH des bactéries bénéfiques, le pool d’acides biliaires, la composition microbienne intestinale et la santé de l’hôte, jusqu’à présent, on en savait relativement peu sur le fonctionnement des BSH et leurs impacts potentiels sur la santé de l’hôte.

“Le vieux dogme – selon lequel les BSH sont nécessaires à la colonisation intestinale parce qu’ils rendent les acides biliaires toxiques non toxiques – a simplifié à l’extrême ce qui se passe réellement”, déclare Casey Theriot, professeur agrégé de maladies infectieuses à la North Carolina State University et co-auteur correspondant de l’étude.

“La réalité est que les interactions des BSH dépendent du contexte, ce qui signifie qu’elles sont affectées par le type de bactérie dont elles proviennent”, explique Theriot. “Et ils n’interagissent pas seulement avec les acides biliaires produits par l’hôte. Les BSH du microbiote peuvent créer et interagir avec une nouvelle classe d’acides biliaires appelés acides biliaires conjugués microbiens (MCBA) – des acides biliaires que nous ne connaissions même pas. existait jusqu’à récemment.”

Dans la nouvelle étude, Theriot a dirigé une équipe de recherche collaborative qui comprenait des microbiologistes, des chimistes, des biochimistes et des cliniciens de NC State, de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill et de l’Université de Californie à San Diego pour une plongée approfondie dans les BSH.

Plus précisément, ils ont examiné des centaines de BSH de différents Lactobacillaceae bactéries (qui abritent la plupart des souches probiotiques) et ont ensuite inclus les BSH du microbiote intestinal (près de 1 000 BSH uniques au total).

Matthew Redinbo, professeur émérite de chimie de Kenan au Collège des arts et des sciences de l’UNC-Chapel Hill, et ses collègues du département (dirigés par Morgan Walker, alors étudiant diplômé) ont joué un rôle déterminant dans la détermination de la structure des BSH et de la manière dont ils “choisissent” d’interagir avec la bile. acides, en ajoutant ou en retirant certains acides aminés.

« Nous avons trouvé la minuscule empreinte moléculaire qui définissait si un BSH « tournerait à gauche » ou « tournerait à droite » en fonction de ce qu’il traiterait », explique Redinbo. “Savoir cela a permis à l’équipe de Casey d’orienter le pool d’acides biliaires dans la direction qu’ils souhaitaient.”

Les chercheurs ont utilisé un cocktail de Lactobacille BSH pour déterminer s’ils pouvaient modifier suffisamment le pool d’acides biliaires pour modifier Différence C. colonisation dans les deux échantillons de selles humaines prélevés chez des patients Différence C. infection (CDI) et dans un modèle murin de CDI. Dans les échantillons de selles humaines et chez les souris, les chercheurs ont constaté que le prétraitement avec des cocktails BSH avait un impact Différence C. la colonisation. Fait intéressant, les chercheurs ont noté des niveaux élevés de MCBA dans le microbiote intestinal des souris traitées au BSH.

Pour déterminer si les MCBA étaient également impliqués dans l’inhibition Différence C. la germination et la croissance, ils ont testé les MCBA contre Différence C. in vitro. Dans la plupart des cas, la présence de MCBA a inhibé plusieurs étapes de la Différence C. cycle de vie.

“C’est une preuve supplémentaire que les BSH entraînent des changements dans le pool d’acides biliaires – y compris la fabrication de MCBA – qui pourraient servir à inhiber Différence C.“, dit Theriot. “Nous avons découvert une nouvelle fonction pour les enzymes BSH.”

“Ce travail met en évidence l’importance des BSH en tant qu’enzymes intestinales clés et nouvelles thérapies prometteuses”, déclare Matt Foley, chercheur à NC State et co-premier auteur de l’étude. “L’utilisation des BSH en combinaison avec d’autres stratégies peut offrir une nouvelle approche pour traiter C.diff.“

Les chercheurs voient le travail comme la première étape vers des probiotiques potentiels qui pourraient être personnalisés pour protéger contre une variété d’infections bactériennes et de maladies intestinales. Mais d’abord, plus de travail doit être fait pour déterminer comment et pourquoi les BSH décident quels MCBA produire et/ou cibler.

« Il s’agit d’une illustration importante de la façon dont le déchiffrement de la base biochimique et génétique de la fonctionnalité des probiotiques permet à la fois de mieux comprendre comment nous pouvons combattre les maladies intestinales avec de nouvelles modalités, et aussi de concevoir et de formuler pratiquement des probiotiques commerciaux de nouvelle génération », déclare Rodolphe Barrangou. , Todd R. Klaenhammer Distinguished Professor in Probiotics Research at NC State et co-auteur correspondant de l’étude.

L’oeuvre apparaît dans Microbiologie naturelle et a été soutenu par les National Institutes of Health, la National Science Foundation, IFF Corporation et l’Environmental Protection Agency des États-Unis. Le travail de détection du MCBA a été effectué par Erin Baker, anciennement de NC State et actuellement à UNC-Chapel Hill, Allison Stewart de NC State, et Emily Gentry et Pieter Dorrestein de UCSD.