MICROBIOME INTESTINAL : Comment il influence le métabolisme via le système immunitaire

L’acétate et la tachykinine : les bactéries vivant dans les intestins des mouches fabriquent un acide gras à chaîne courte, l'acétate, essentiel au métabolisme des lipides et à la signalisation de l'insuline. Les mouches sans bactéries dans leurs intestins et donc privées d’acétate accumulent de drôles de gouttelettes dans leurs cellules digestives. Ces gouttelettes de graisse sont également retrouvées chez les mouches dont les cellules entéro-endocrines manquent de tachykinine, une protéine analogue à l'insuline importante dans la croissance, le métabolisme des lipides et la signalisation de l’insuline. Sans cette étude, les chercheurs montrent la présence de ces mêmes gouttelettes, lorsque les mouches présentent des mutations dans cette voie immunitaire innée (IMD). En cas de problème de traitement du glucose ou des lipides, les graisses se concentrent dans ces gouttelettes dans des cellules qui ne sont pas conçues pour le stockage des graisses.

De grosses gouttelettes de graisse : bref, ces grosses gouttelettes de graisse peuvent être causées par la perte de bactéries intestinales (et l’absence d’acétate), la perte de tachykinine ou la perte de la voie immunitaire innée. Chez la mouche, elles caractérisent « l'équivalent » de la stéatose hépatique. Leur accumulation est en effet le signe que le corps ne peut plus métaboliser correctement les glucides et les graisses : « ces mouches ont comme un syndrome métabolique, communément associé à l'obésité et au diabète de type 1 », précise l’auteur principal de l’étude.

Le rôle clé du système immunitaire dans le métabolisme : mais quel est finalement le lien entre les bactéries intestinales, le système immunitaire inné et le métabolisme ? Grâce à une série d'expériences, l'équipe décrypte comment les bactéries exercent leur influence métabolique :

• la voie immunitaire innée stimule les cellules entéro-endocrines pour produire l’enzyme tachykinine ;
• en l'absence de bactéries ou de leur produit de dégradation, l’acétate, aucune tachykinine n'est produite ;
• lorsque des mouches exemptes de germes reçoivent de l'acétate, la voie immunitaire innée est réactivée et leur métabolisme revient à la normale ;
• il existe un récepteur immunitaire inné spécifique sur les cellules entéro-endocrines : PGRP-LC, nécessaire pour recevoir le signal de l’acétate.

C’est ainsi, donc, que les bactéries interagissent avec les voies de signalisation immunitaire innée dans les cellules entéro-endocrines. Il s’agit, bien évidemment de confirmer ces résultats dans un modèle mammifère. Cependant, le processus serait le suivant : les bonnes bactéries fermentent les nutriments dans notre alimentation et libèrent des acides gras à chaîne courte comme l'acétate, ce qui nous aide à optimiser notre utilisation et notre stockage des nutriments. Et parce que l'acétate est produit par la fermentation, consommer plus de glucides fermentescibles peut augmenter les niveaux d'acétate et favoriser un bon métabolisme.  Les « mauvaises » bactéries pathogènes font le contraire : elles consomment des acides gras, ce qui entrave l’équilibre ou la « santé » de notre métabolisme.

Ce qui explique aussi le lien déjà démontré entre le déséquilibre de notre microbiome intestinal et l'obésité.