Décidemment, les bactéries de nos intestins semblent détenir la clé de notre santé mais aussi de nos défenses contre la plupart des maladies chroniques, intestinales bien sûr, mais aussi métaboliques, neurologiques et même le cancer, souligne aujourd’hui cette équipe de scientifiques de l’Université de Wurtzbourg (Allemagne), publiée dans la revue Nature Communications. Les chercheurs font ici la démonstration de la capacité de certains acides gras à chaîne courte, produits par des bactéries intestinales, à booster nos cellules T antimorales.
Le microbiome intestinal ou l’ensemble des bactéries peuplant dans l'intestin humain comporte environ 100.000 milliards de cellules bactériennes appartenant à plusieurs milliers d'espèces, « bonnes » ou « mauvaises ». Alors que son rôle dans le métabolisme est documenté depuis longtemps, c’est plus récemment que de nombreuses études ont apporté, récemment, les preuves d’un « axe intestin-cerveau » révélant puis documentant le rôle clé, plus surprenant, des bactéries intestinales dans toute une série de maladies neurologiques telles que la sclérose en plaques et la maladie de Parkinson ou encore la dépression et les troubles du spectre autistique. Ces bactéries de l’intestin semblent finalement réguler des pans entiers de notre santé.
Le microbiome, « le deuxième génome humain » régule aussi le système immunitaire
Les techniques de séquençage à haut débit ont permis d’avancer dans la connaissance du microbiome et la compréhension des mécanismes sous-jacents qui corrèlent certaines communautés bactériennes à différentes maladies. L’équipe allemande confirme ici de manière expérimentale que certains métabolites bactériens peuvent augmenter l'activité cytotoxique de certaines cellules immunitaires et influencer ainsi, de manière positive l'efficacité des thérapies antitumorales.
Réguler la composition du microbiote pour optimiser les chances de succès de la thérapie :
- la première conclusion de l’étude est que les acides gras augmentent l'activité des cellules tueuses (lymphocytes T) : le butyrate, un acide gras à chaîne courte déjà documenté pour son effet retardateur du vieillissement, mais aussi le pentanoate sont capables d'augmenter l'activité cytotoxique des cellules tueuses CD8, dont la mission est de tuer spécifiquement les cellules nocives de l'organisme.
- ces acides gras à chaîne courte qui constituent la classe dominante des métabolites du microbiome intestinal, non seulement stimulent le métabolisme des cellules T mais inhibent des enzymes spécifiques qui régulent l'accessibilité au matériel génétique et donc l'expression des gènes dans les cellules T. Ils induisent donc des changements épigénétiques favorables.
Acides gras, bactéries, et réponse plus efficace contre les tumeurs :
- les acides gras à chaîne courte reprogramment les cellules T CD8 de manière à induire une augmentation de la production de molécules pro-inflammatoires et cytotoxiques. Ainsi, chez l’animal « modèle de cancer », le traitement avec le pentanoate a augmenté la capacité des cellules T à combattre des tumeurs solides.
- Les cellules CAR-T (à récepteur antigénique chimérique ou chimeric antigen receptor)) ou lymphocytes T modifiés génétiquement pour exprimer à leur surface une protéine chimérique spécifique qui leur permet de reconnaître les cellules cancéreuses et de les détruire sont, de manière similaire, activées par les acides gras à chaîne courte.
Jouer sur la colonisation intestinale bactérienne : ces résultats illustrent comment les métabolites des bactéries intestinales peuvent modifier le métabolisme et la régulation génique de nos cellules et influencer de manière positive l'efficacité des thérapies tumorales. L’immunothérapie par CAR-T contre les tumeurs solides pourrait en bénéficier, mais également les tumeurs hématologiques telles que la leucémie. Jouer sur la composition de la colonisation intestinale bactérienne de manière à optimiser certains métaboliques bénéfiques comme le pentanoate produit principalement par la bactérie Megasphaera massiliensis.
Le chemin sera encore long vers les applications cliniques, en particulier contre le cancer. Mais au fil des études on réalise l’importance toute particulière de l’alimentation et du microbiote dans notre résistance/vulnérabilité aux maladies.
Au point, que la nutrition, via le microbiote pourrait venir compléter et optimiser les thérapies médicamenteuses.
Source: Nature Communications 01 July 2021 DOI : 10.1038/s41467-021-24331-1 Microbial short-chain fatty acids modulate CD8+ T cell responses and improve adoptive immunotherapy for cancer
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