Les chercheurs du Département de biochimie, microbiologie et immunologie ont mesuré pour la première fois un processus biochimique important se produisant au sein du microbiome et ont mis en évidence les rôles qu’il joue dans la santé humaine. L’acétylation de la protéine lysine est un mécanisme qui régule la fonction des bactéries, mais il n’a jamais été étudié directement dans la communauté microbiome intestinale. Leur article a été publié cette semaine dans Nature Communications.
En utilisant la plateforme qu’ils ont développée pour mesurer ce processus, le Dr Xu Zhang, dans les laboratoires des professeurs Alain Stintzi et Daniel Figeys, en collaboration avec le professeur David Mack (directeur du centre de recherche sur les maladies inflammatoires de l’intestin du CHEO et chercheur principal à l’Institut de recherche du CHEO), le professeur Jean-François Couture et des collègues de Cell Signaling Technology Inc. ont montré que l’acétylation de la lysine est répandue et abondante dans notre microbiome intestinal. Lors d’une démonstration du potentiel de la plateforme, ils ont également détecté des différences fonctionnelles dans le microbiome des personnes atteintes de la maladie de Crohn par rapport aux participants qui n’en étaient pas atteints.
« Nous avons pu constater que l’acétylation varie en fonction de la maladie, et donc que cette acétylation pourrait être une bonne cible pour manipuler le microbiome ou pour manipuler la production de métabolites spécifiques tels que les acides gras à chaîne courte », explique le Dr Stintzi.
On comprend de plus en plus l’importance des acides gras à chaîne courte pour la santé digestive. Notamment, ceux-ci nourrissent les cellules de la paroi intestinale qui maintiennent des conditions anaérobies adéquates pour un microbiome sain, tout en maîtrisant l’inflammation. L’acétylation de la lysine fait partie de la régulation du processus de production de ces acides gras à chaîne courte, qui comprennent les principaux combustibles intestinaux que sont le butyrate et l’acétate.
« Si vous cherchez des moyens de cibler la production d’acides gras à chaîne courte d’autres métabolites, vous pourriez le faire en augmentant les niveaux de bactéries », explique le Dr Figeys. Mais même si vous augmentez le niveau de bactéries, si le commutateur de régulation est réglé à « désactivé » plutôt qu’à « activé », cela ne fait pas de différence. Il faut donc aussi s’occuper de la régulation. »
Les Drs Figeys, Stintzi et Mack ont tous les trois tendance à s’intéresser à des questions de recherche similaires, et leurs laboratoires se sont progressivement intégrés au fil des ans, les étudiants travaillant côte à côte. Cela a transformé leur façon d’étudier les maladies intestinales inflammatoires et a mené à la rédaction conjointe de nombreux articles. L’une des prochaines étapes dans leur quête de compréhension sera d’essayer de décortiquer le rôle de l’environnement intestinal (p. ex., l’impact des changements dans le régime alimentaire d’une personne) sur ces processus fonctionnels, et le rôle réciproque de ces processus sur l’environnement intestinal en soi.
Image: Le Dr Daniel Figeys