Des souris sans microbes s’appuient sur un ensemble de gènes totalement différent pour digérer les graisses

Les chercheurs ont déclaré qu’il semble que les microbes soient capables d’influencer les gènes de l’intestin qui sont mis en action, et à son tour, cette interaction pourrait conduire à un remodelage des cellules épithéliales qui tapissent l’intestin afin qu’elles correspondent au régime alimentaire.

“L’intestin est une interface fascinante entre un animal et le monde dans lequel il vit, et il reçoit des informations à la fois du régime alimentaire et des microbes qu’il abrite”, a déclaré John Rawls, Ph.D., professeur de génomique moléculaire et de microbiologie à Duke. et directeur du Duke Microbiome Center.

L’étude est parue le 6 mai dans la revue en libre accès Gastro-entérologie cellulaire et moléculaire et hépatologie.

Pour commencer à analyser les messages provenant des microbes vers les cellules de l’intestin, les chercheurs de Duke ont comparé des souris élevées sans aucun microbe intestinal et celles avec un microbiome intestinal normal. Les chercheurs se sont concentrés sur la diaphonie entre la transcription de l’ARN – l’ADN étant copié sur l’ARN – et les protéines qui activent ou désactivent ce processus de copie dans l’intestin grêle, où se produit la majeure partie de l’absorption des graisses et d’autres nutriments.

Alors que les souris sans germes et normales étaient capables de métaboliser les acides gras dans un régime riche en graisses, la découverte frappante était que les animaux sans germes utilisaient un ensemble de gènes très différent pour faire face à un repas riche en graisses.

“Nous avons été surpris de constater que le manuel génétique utilisé par l’épithélium intestinal pour répondre aux graisses alimentaires est différent selon la présence ou non de microbes”, a déclaré Rawls.

Les chercheurs ont également constaté que les microbes peuvent aider l’intestin à absorber les graisses.

“C’est une découverte relativement cohérente dans plusieurs études, de notre laboratoire et d’autres, que les microbes favorisent en fait l’absorption des lipides”, a déclaré Colin Lickwar, Ph.D., associé de recherche principal au laboratoire de Rawls et premier auteur de l’article. “Et cela, à un certain niveau, a également un impact sur les processus systémiques comme la prise de poids.”

Les souris sans germes ont vu une augmentation de l’activité des gènes impliqués dans l’oxydation des acides gras, littéralement la combustion des acides gras, pour fournir du carburant aux cellules de l’intestin.

“En règle générale, nous pensons que l’intestin fait simplement son travail en absorbant les nutriments alimentaires à travers l’épithélium pour les partager avec le reste du corps, mais l’intestin doit aussi manger”, a déclaré Rawls. “Donc, ce que nous pensons qu’il se passe chez les animaux sans germes, c’est que l’intestin consomme plus de graisse qu’il ne le ferait si les microbes étaient là.”

Et cela peut refléter des différences dans la composition des cellules épithéliales de l’intestin.

“Il existe un tas d’articles récents montrant qu’il existe une capacité substantielle à modifier l’architecture plus large de l’intestin ainsi que dans les programmes génétiques individuels”, a déclaré Lickwar. “Il y a une quantité remarquable de plasticité dans l’intestin. Nous ne le comprenons en grande partie pas, mais certains d’entre eux sont élucidés par cet article.”

Les chercheurs ont concentré leurs efforts sur un facteur de transcription appelé HNF4-Alpha, connu pour réguler les gènes impliqués dans le métabolisme des lipides et les gènes qui répondent aux microbes. “Nous avons pensé que cela pourrait représenter une interface ou un carrefour entre l’interprétation des informations provenant de sources microbiennes ou de graisses alimentaires”, a déclaré Lickwar.

“C’est certainement compliqué, mais nous semblons identifier que HNF4-Alpha est important pour intégrer simultanément plusieurs signaux dans l’intestin”, a déclaré Lickwar.

“Pour chaque façon dont les animaux sans germes semblent inhabituels, cela nous apprend quelque chose sur l’impact important du microbiome sur ce que nous considérons comme la biologie animale” normale “”, a déclaré Rawls.

Cette recherche a été soutenue par les National Institutes of Health (R01-DK093399, P01-DK094779, R01-DK113123, R01-DK111857, R01-DK081426, P01-HL020948), ainsi que le consortium Nuclear Receptor Signaling Atlas (NURSA, U24- 693 DK09774).

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par université de Duke. Original écrit par Karl Leif Bates. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.