Les enzymes utilisées par les bactéries pour décomposer le mucus dans l'intestin pourraient constituer un biomarqueur utile pour les maladies intestinales, selon une nouvelle étude publiée dans Communication Nature .

Des chercheurs de l'Université de Birmingham et de l'Université de Newcastle ont identifié et caractérisé avec succès l'une des enzymes clés impliquées dans ce processus. Ils ont démontré comment l'enzyme permet aux bactéries de se décomposer et de se nourrir de sucres dans les couches de mucus tapissant l'intestin.

La recherche offre une avancée significative dans notre compréhension des relations complexes de co-dépendance à l'œuvre dans l'intestin, dont on sait peu de choses actuellement. Parce que le mécanisme utilisé par l'enzyme est particulièrement distinctif, les chercheurs prévoient qu'il peut être utilisé dans le développement de nouveaux diagnostics pour les maladies intestinales.

Les molécules dans le mucus, appelé mucine, sont constamment produites par le corps pour générer la couche de mucus dans l'intestin qui constitue une barrière entre les populations complexes de bactéries de l'intestin et le reste du corps. La mucine contient des chaînes de molécules de sucre appelées glycanes, et ceux-ci fournissent également une source essentielle de nutriments pour les bactéries.

L'équipe a étudié comment cette enzyme se trouve à l'extérieur de la cellule bactérienne et arrache des parties de la molécule de mucine, en les emmenant à l'intérieur de la cellule bactérienne pour être consommés.

Parce que les glycanes sont connus pour changer lorsque certaines maladies sont présentes dans le corps, les chercheurs prévoient qu'il sera possible d'utiliser les enzymes pour prendre un instantané des glycanes dans une biopsie et de les utiliser comme biomarqueur pour la détection précoce de la maladie.

Chercheur principal, Dr Lucy Croupton, de la School of Biosciences de l'Université de Birmingham, explique :« Le mucus est structuré un peu comme un arbre, avec beaucoup de branches et de feuilles différentes. Beaucoup d'enzymes découvertes jusqu'à présent pourraient couper certaines des feuilles à manger, mais l'enzyme que nous avons étudiée va couper une branche entière - c'est un mécanisme assez particulier et cela nous donne un biomarqueur utile pour étudier la maladie. »

L'équipe a étudié ce processus dans trois maladies différentes. Ils ont examiné des tissus d'adultes souffrant de rectocolite hémorragique et de cancer colorectal, et des nouveau-nés prématurés atteints d'entérocolite nécrosante, une maladie grave dans laquelle l'intestin devient enflammé et peut commencer à mourir. Ils ont découvert qu'en ajoutant l'enzyme aux échantillons et en marquant les glycanes avec un colorant fluorescent, ils ont pu obtenir des informations utiles sur la structure des glycanes.

Le Dr Crouch ajoute :« Bien que nous ne comprenions toujours pas complètement de quoi sont faites les structures glycanes et comment elles varient entre les différents types de tissus, nous pouvons voir que les différences de structure entre les tissus sains et non sains sont assez distinctives. Nous espérons pouvoir utiliser ces enzymes pour commencer à produire de meilleurs diagnostics pour les tout premiers stades de ces maladies. »