Des chercheurs ont mis au jour qu’une protéine particulière présente dans l’intestin mène un combat essentiel contre la propagation de bactéries.
Grâce à un ensemble d’effets protecteurs, cette protéine pourrait, à l’avenir, être exploitée dans des traitements visant des affections comme les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI).
Une fonction longtemps mal comprise dans le tractus gastro-intestinal (GI)
La protéine en question, l’intelectine-2, n’est pas inconnue des scientifiques, mais son rôle dans le tractus gastro-intestinal (GI) restait jusqu’ici difficile à préciser. L’intelectine-2 appartient à la famille des lectines, des protéines qui agissent en se liant à des molécules de sucre spécifiques.
Pour clarifier son mode d’action, une équipe dirigée par des chercheurs du MIT a combiné plusieurs méthodes : analyses de tissus de souris, étude de bactéries intestinales issues de souris et d’humains, ainsi que l’examen, en laboratoire, des versions humaine et murine de la protéine isolée.
Intelectine-2 : défense de la barrière de mucus et attaque ciblée des microbes
Les résultats montrent que l’intelectine-2 fonctionne selon deux mécanismes.
D’abord, elle relie entre elles des molécules de mucus qui tapissent le tractus GI. Ce « maillage » renforce la barrière muqueuse, laquelle protège les tissus intestinaux.
Ensuite, si cette protection est rompue, l’intelectine-2 est aussi capable d’identifier et de piéger différentes cellules bactériennes, ce qui peut soit freiner leur multiplication, soit les éliminer totalement.
Ainsi, le rôle de l’intelectine-2 combine des actions à la fois défensives et offensives au service de la santé de l’organisme.
« Ce qui est remarquable, c’est que l’intelectine-2 agit de deux façons complémentaires », explique la chimiste du MIT Laura Kiessling.
« Elle aide à stabiliser la couche de mucus, et si cette barrière est compromise, elle peut neutraliser directement ou entraver les bactéries qui commencent à s’échapper. »
Une cible clé : le galactose, présent dans le mucus et sur certaines bactéries
Les approches mises en œuvre indiquent que l’intelectine-2 cible le galactose, un sucre simple présent à la fois dans des molécules de mucus et dans les glucides qui recouvrent la surface de certaines cellules bactériennes (notamment des bactéries associées à des infections gastro-intestinales).
Dans les situations où l’intelectine-2 se fixe aux microbes et les immobilise, les bactéries semblent se dégrader progressivement. Cela pourrait s’expliquer par une perturbation de leur membrane externe provoquée par la protéine.
Un intérêt accru face à la résistance aux antibiotiques
Autre point marquant : parmi les bactéries neutralisées par l’intelectine-2, certaines présentent une résistance aux antibiotiques à des degrés variables. Cette observation renforce la valeur de ces résultats dans une perspective de développement de médicaments.
Les bactéries concernées incluent Staphylococcus aureus, susceptible de déclencher une septicémie, et Klebsiella pneumoniae, responsable de pneumonies et d’autres infections.
« L’intelectine-2 renforce d’abord la barrière de mucus elle-même, puis, si cette barrière est franchie, elle peut maîtriser les bactéries et limiter leur croissance », précise Kiessling.
Un vaste champ de recherche autour des lectines et des maladies inflammatoires de l’intestin
Les scientifiques estiment que le génome humain code plus de 200 lectines. Les travaux se poursuivent donc pour comprendre comment ces protéines influencent la communication entre cellules et le fonctionnement immunitaire.
Avant cette étude sur l’intelectine-2, des recherches avaient déjà associé l’intelectine-1 intestinale à la maladie de Crohn. Cela suggère que ces protéines jouent un rôle déterminant dans la protection de la santé intestinale.
Les chercheurs soulignent également que, chez les personnes atteintes de MICI, les niveaux d’intelectine-2 sont souvent anormalement faibles ou élevés. À la lumière des nouvelles données, cela pourrait traduire soit une réparation insuffisante de la barrière de mucus, soit l’élimination excessive de bactéries bénéfiques.
Vers des traitements inspirés de l’intelectine-2
Les deux volets du fonctionnement de l’intelectine-2 - attaque et protection - pourraient être mis à profit à l’avenir, soit via des médicaments capables de reproduire certaines de ses actions, soit en renforçant directement les capacités de la protéine dans l’organisme.
Les lectines sont des protéines animales très anciennes, considérées comme antérieures aux systèmes immunitaires plus sophistiqués qui opèrent aujourd’hui dans notre corps. Mais ces travaux montrent qu’elles ne sont pas des outils grossiers : elles peuvent éliminer des bactéries dangereuses avec une grande précision.
« Exploiter les lectines humaines comme outils pour lutter contre la résistance aux antimicrobiens ouvre une stratégie fondamentalement nouvelle, qui s’appuie sur nos propres défenses immunitaires innées », déclare Kiessling.
« Tirer parti de protéines que l’organisme utilise déjà pour se protéger des agents pathogènes est particulièrement convaincant, et c’est une voie que nous explorons. »
Cette recherche a été publiée dans la revue Nature Communications.
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