Une protéine bactérienne mime l’hormone de la satiété

Objectif de cette étude*

Les mécanismes moléculaires à l’origine des troubles alimentaires tels que l’anorexie, la boulimie ou l’hyperphagie restent à ce jour non déterminés. Des données préliminaires indiquent que des auto-anticorps réagiraient de manière croisée avec l’hormone mélanotrope, l’a-MSH et réguleraient ainsi la prise alimentaire et les émotions. Quelle est l’origine de ces anticorps ? Les auteurs de cette étude ont mené des investigations à la fois chez l’animal et l’homme pour apporter des réponses.

*Tennoune et al., Translational Psychiatry (2014), 1–11

Ce qu’il faut retenir

Les chercheurs ont identifié une protéine bactérienne qui s’avère être le sosie de l’hormone de la satiété, la mélanotropine (a-MSH). Cette protéine (ClpB) est fabriquée par certaines bactéries, telles qu’Escherichia coli, présentes naturellement dans la flore intestinale. En présence de cette protéine antigénique, des anticorps spécifiques (Ac) sont produits par l’organisme pour « neutraliser » ClpB. Ces anticorps présentent également la particularité de se lier à l’hormone de la satiété du fait de son homologie de structure avec ClpB. La liaison Ac-aMSH modifie alors l’effet satiétogène de l’hormone et induit des variations dans le comportement alimentaire. Chez les patientes anorexiques, les concentrations d’anticorps anti-ClpB sont corrélées à une mauvaise image de soi et à une course à la minceur.

Le point de vue de l’expert (Angèle Guilbot, Responsable scientifique, Groupe Larena-Santé)

Les résultats de cette étude indiquent qu’une protéine bactérienne produite par E. Coli serait,  via une réaction immunitaire croisée, impliquée dans les Troubles du Comportement Alimentaire (TCA). Bien qu’il s’agisse d’une réelle avancée moléculaire ouvrant la voie à d’autres investigations, il est nécessaire de rappeler que les bactéries E. coli sont des bactéries commensales composant 80 % de la flore intestinale. La réponse immunitaire de l’organisme, initialement dirigée contre ClpB puis indirectement contre l’a-MSH, ne peut donc pas à elle seule expliquer l’origine des troubles alimentaires. Il est, de plus, important de garder à l’esprit que ces pathologies sont associées à des troubles psychologiques qui doivent être également considérés dans la recherche d’une meilleure compréhension des TCA.

Le contexte

Les troubles du comportement alimentaire (TCA) tels que l’anorexie mentale, la boulimie, l’hyperphagie sont caractérisés par une dérégulation de la prise alimentaire, diminuée ou augmentée selon les cas. Toutes catégories confondues, la prévalence des TCA serait comprise entre 15% et 20% chez les jeunes adultes. Bien que différentes études psychiatriques, génétiques ou neurobiologiques aient été menées, les mécanismes moléculaires à l’origine de ces troubles restent non élucidés.

Méthodologie de l’étude

Protéomique – Des techniques d’électrophorèse, de spectrométrie de masse et d’alignements de séquences contre des bases de données ont été mises en œuvre pour identifier la protéine issue de cultures bactériennes (E. Coli K12).

Pré-clinique – Des lots de 8 souris ont été gavés pendant 21 jours avec des bactéries E. Coli K12 (108) natives ou mutées pour ClpB. La réponse immunologique (dosage des anticorps) et comportementale des souris a été étudiée.

Clinique – Des prélèvements de plasma ont été réalisés chez des patientes souffrant de troubles alimentaires diagnostiqués avec l’échelle standardisée « Eating disorders inventory-2 ». En moyenne, 25 personnes ont été prélevées dans chaque groupe : Ctr, contrôle (sujet sain) / A, anorexie / B, boulimie et H, hyperphagie. Les anticorps anti-ClpB (IgG et IgM) ont été dosés dans ces échantillons.

Résultats

Données pré-cliniques

Par comparaison avec des souris contrôles, la prise alimentaire et le taux d’anticorps dirigés contre la mélanotropine n’ont pas varié chez les souris gavées avec une souche bactérienne E. Coli mutée pour ClpB (pas de production de protéine). A l’inverse, lorsque les souris ont reçu les bactéries E.Coli productrices de ClpB, une augmentation du taux d’anticorps anti-MSH a été constatée après 3 semaines de gavage. Au niveau comportement alimentaire, une perte de poids consécutive à une diminution de consommation a été observée après 1 semaine de gavage. La prise alimentaire est restée réduite au cours des 2 semaines suivantes mais le poids a augmenté en raison d’un nombre accru de « repas ». Ainsi, la protéine ClpB a conduit à la production d’anticorps « croisés » capables de neutraliser l’hormone de la satiété. De façon concomitante, le comportement alimentaire des souris a été modifié.

Données cliniques

Globalement, les taux d’Ac anti-ClpB (réagissant de manière croisée avec la MSH) mesurés chez les patientes souffrant d’un TCA étaient similaires à ceux obtenus chez des sujets sains contrôles. Cependant, en considérant les anticorps par sous-populations (IgG et IgM), des différences apparaissent. Ainsi, les taux d’IgG anti-ClpB sont significativement plus élevés chez les sujets souffrant de boulimie et d’hyperphagie (Figure 1 A). Une concentration significativement plus élevée d’IgM anti-ClpB a été observée chez les sujets souffrant d’anorexie mentale comparés aux patientes souffrant de boulimie (Figure 1 B).

Des corrélations entre taux d’Ac et comportement ont été identifiées chez les patientes anorexiques ; les concentrations d’IgG étaient par exemple positivement corrélées à l’insatisfaction de sa propre image corporelle et à l’obsession de la minceur.

Figure1BacteriesTCA

 

Figure 1 | Pourcentage d’anticorps anti-ClpB (IgG à gauche, IgM à droite), se fixant également sur la MSH, caractérisés chez des sujets contrôles (Ctr), anorexiques (A), boulimiques (B) ou hyperphagiques (H). #p <0.01, *p <0.05

CONCLUSION

La bactérie intestinale la plus commune de notre intestin, E. Coli, produit une protéine, la ClpB, dont le profil moléculaire s’avère extrêmement semblable à celui de l’a-MSH. Des anticorps dirigés contre la ClpB sont produits par l’organisme et ces mêmes anticorps présentent la particularité de se lier à l’a-MSH. L’hormone de satiété est donc neutralisée et, selon les concentrations d’anticorps, la sensation de faim est stoppée précocement ou perdure plus longtemps. Ces données ouvrent de nouvelles perspectives de diagnostic et de traitement spécifique des troubles du comportement alimentaire. Un test sanguin basé sur la détection de la protéine bactérienne ClpB est d’ailleurs actuellement en développement pour, selon les auteurs, orienter la mise en place de thérapies spécifiques et individualisées des TCA.

> Téléchargez l’intégralité du ConneXience n°18 – Novembre 2014

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