Les bactéries intestinales aident à réguler la pression artérielle

Dans une nouvelle étude, des scientifiques américains suggèrent que les bactéries intestinales font partie d'un système complexe qui maintient la tension artérielle de l'organisme. Ils ont découvert que des récepteurs spécialisés dans la détection des odeurs, normalement présents dans le nez, se trouvent également dans les vaisseaux sanguins du corps. Dans l'intestin, le récepteur réagit aux petites molécules générées par les bactéries en augmentant la pression sanguine. L'étude peut aider à comprendre comment les antibiotiques, les probiotiques et les changements de régime affectent la pression artérielle.
L’équipe, dirigée par des chercheurs de l’Université Johns Hopkins et de l’Université de Yale, a écrit dans son numéro en ligne le 11 février de Actes de l'Académie nationale des sciences.
La première auteure, Jennifer Pluznick, professeure adjointe de physiologie à la faculté de médecine de l’Université Johns Hopkins, se dit surprise de constater que les microbes intestinaux contribuent à la régulation de la tension artérielle et à la santé:
"Il y a encore beaucoup à apprendre sur ce mécanisme, mais nous connaissons maintenant certains des acteurs et leur interaction", explique-t-elle dans un communiqué.

Récepteur Olfactif 78 Présent Dans Tout Le Corps

Les récepteurs sont des protéines généralement présentes à la surface des cellules. Ils se lient et réagissent à des molécules sélectives, tout comme un verrou ne peut être ouvert que par une clé spécifique. Les molécules spécifiques sont des signaux chimiques qui dirigent la cellule pour qu'elle fasse quelque chose, comme diviser, mourir, ou permettre à des matériaux spécifiques d'entrer ou de sortir de la cellule.

Il y a quelques années, Pluznick a trouvé des récepteurs sensibles aux odeurs (supposés n'exister que dans le nez) dans les reins, un événement qu'elle décrit comme une "coïncidence heureuse".
Elle et son équipe ont découvert qu’un de ces récepteurs olfactifs 78 (Olfr78) était réparti autour des principales branches de l’artère rénale et également dans les petits vaisseaux ou artérioles qui entraient dans les filtres des reins.
Quand ils ont regardé plus loin, ils ont trouvé Olfr78 dans tout le corps, assis dans les murs de petits vaisseaux sanguins, avec plus dans le c?ur, le diaphragme, le muscle squelettique et la peau.

Les acides gras à chaîne courte produits par les bactéries intestinales influencent la pression artérielle

Intrigués par leur découverte, Pluznick et ses collègues ont cherché à déterminer quelles molécules se lient à Olfr78. Ils ont programmé des cellules pour exprimer le récepteur sur leurs surfaces et les ont truquées pour qu'une molécule liée à celle-ci déclenche la réaction d'un produit chimique émettant de la lumière. Donc, chaque fois que la cellule "s'allumait", cela signifiait que cette molécule particulière s'était liée avec succès à Olfr78.
Une série de tests avec différents cocktails moléculaires a révélé qu'Olfr78 ne se lie qu'à l'acide acétique, plus communément appelé vinaigre.
Des tests supplémentaires ont révélé que le propionate se lie également à Olfr78.

L'acide acétique, ses dérivés acétate et propiniate font partie d'une famille de molécules appelées acides gras à chaîne courte (AGCC). Les AGCC sont produites dans le gros intestin par suite de la fermentation bactérienne des fibres solubles. Ils sont ensuite absorbés dans la circulation sanguine, où ils peuvent interagir avec Olfr78.
Lorsque les souris dépourvues du gène Olfr78 ont reçu des AGCC, les scientifiques ont observé que leur tension artérielle avait baissé, ce qui suggère que les AGCC provoquent généralement une augmentation de leur tension artérielle. Mais lorsqu'ils ont administré des AGCC à des souris normales porteuses du gène Olfr78, ils ont été surpris de constater que cela entraînait également une baisse de la pression artérielle, mais pas autant qu'avec les autres souris.

Relations complexes et contradictoires entre les SCFA et les récepteurs

L’équipe a décidé de découvrir ce qui se passerait si elle réduisait toutes les sources d’ACF disponibles dans les souris Olfr78, y compris celles produites par les bactéries intestinales.
Ils ont donc éliminé les bactéries intestinales chez les souris en leur administrant des antibiotiques pendant trois semaines et ont surveillé leur tension artérielle. Les souris normales ont montré peu de changement, mais la pression artérielle chez les souris sans Olfr78 a augmenté. Cela suggérait que la relation entre Olfr78, SCFA et la pression artérielle était un peu plus compliquée qu’elle ne l’avait été au départ: d’autres facteurs étaient-ils impliqués?
L'équipe a finalement découvert un récepteur non lié aux odeurs, Gpr41, qui joue également un rôle. Gpr41 se lie également aux AGCC et, le cas échéant, la pression artérielle diminue.
Il y avait donc deux effets contradictoires: lorsqu'ils se lient à Olfr78, les AGCC provoquent une augmentation de la pression sanguine, mais lorsqu'ils se lient à Gpr41, la pression artérielle baisse. Cependant, l'effet de Gpr41 est plus fort, donc une augmentation des AGCC entraîne une diminution globale de la tension artérielle.
Pluznick dit qu'il y a "beaucoup d'acteurs impliqués dans le maintien de niveaux stables de pression sanguine", et ils en ont trouvé quelques-uns.
"Nous ne savons pas pourquoi il serait bénéfique pour la pression artérielle de diminuer après avoir mangé ou pourquoi les microbes intestinaux joueraient un rôle dans la signalisation de ce changement. Mais notre travail ouvre la porte à l’exploration des effets des traitements antibiotiques, des probiotiques et d’autres changements alimentaires sur la tension artérielle chez la souris et peut-être même chez les personnes », ajoute-t-elle.
Des subventions de l'Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales et de la Fondation Leducq ont financé l'étude.
Une étude sur les animaux publiée dans le Journal of Proteome Research En 2012, les bactéries vivant dans le gros intestin pourraient également jouer un rôle dans l'obésité en ralentissant l'activité de la graisse brune qui brûle de l'énergie.
Écrit par Catharine Paddock PhD