Comment la diarrhée répétée peut entraîner des problèmes nutritionnels

 Comment la diarrhée répétée peut entraîner des problèmes nutritionnels"Il y a plus que ce que l'on voit avec cette toxine", déclare James M. Fleckenstein à propos de celui produit par E. coli. "Il change fondamentalement la surface de l'intestin pour en profiter, probablement finalement au détriment de l'hôte." (Crédit: Sindy Süßengut / Unsplash)

Nouvelles découvertes sur E. coli donnent une idée des raisons pour lesquelles des épisodes de diarrhée récurrents mais de courte durée peuvent entraîner des problèmes nutritionnels à long terme.

Pour les habitants des pays riches, la diarrhée n'est généralement rien de plus qu'un inconvénient inconfortable pendant quelques jours. Mais pour un pauvre enfant dans un pays en développement, des épisodes répétés de diarrhée peuvent entraîner de graves conséquences sanitaires telles que la malnutrition, croissance rabougrieet les déficits cognitifs.

Des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Washington à Saint-Louis ont découvert qu'une toxine produite par la bactérie induisant la diarrhée Escherichia coli (E. coli) a d'autres effets sur le tube digestif humain. La toxine, découvrent-ils, modifie l'expression des gènes dans les cellules qui tapissent l'intérieur de l'intestin, les incitant à fabriquer une protéine que la bactérie utilise ensuite pour se fixer à la paroi intestinale.

Les résultats apparaissent dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.


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«Il y a plus que ce que l'on voit avec cette toxine», déclare l'auteur principal James M. Fleckenstein, professeur de médecine et de microbiologie moléculaire. «Cela change fondamentalement la surface de l'intestin pour en profiter, probablement finalement au détriment de l'hôte. Il y a des décennies, les gens ont découvert comment la toxine provoque la diarrhée, mais jusqu'à récemment, personne n'avait vraiment les outils pour se plonger dans ce que cette toxine pouvait faire d'autre. Nous essayons de rassembler les pièces du puzzle pour découvrir comment la production de toxines E. coli pourrait être à l’origine de la malnutrition et d’autres effets secondaires de la diarrhée. »

Fleckenstein et le premier auteur Alaullah Sheikh, chercheur postdoctoral, étudient les entérotoxigènes E. coli (ETEC), une souche productrice de toxines de E. coli c'est une cause fréquente de diarrhée aqueuse sévère. La soi-disant toxine thermolabile de la bactérie provoque l'ouverture des canaux ioniques sur les cellules intestinales, déclenchant un déversement d'eau et d'électrolytes dans le tube digestif - en d'autres termes, la diarrhée.

Depuis l'invention de la thérapie de réhydratation orale dans les années 1970, les décès dus à la diarrhée ont chuté de plus de 80% dans le monde. Bien qu'elle soit inestimable pour aider les gens à survivre à une crise de diarrhée, la thérapie ne fait rien pour réduire le nombre de cas. Dans le monde entier, les jeunes enfants développent encore la diarrhée en moyenne trois fois par an, les enfants les plus jeunes et les plus pauvres étant les plus touchés par le nombre de cas - et les conséquences à long terme sur la santé.

Fleckenstein et Sheikh ont émis l'hypothèse que la toxine thermolabile d'ETEC pourrait faire plus que simplement provoquer une diarrhée aiguë et une déshydratation. Si tel est le cas, cela pourrait expliquer le lien entre ETEC et la malnutrition, le retard de croissance et d'autres problèmes.

Pour trouver d'autres façons dont la toxine affecte l'intestin, les chercheurs ont cultivé des cellules intestinales humaines dans un plat et ont traité les cellules avec la toxine. Ils ont découvert que la toxine active un ensemble de gènes appelés CEACAM. Un en particulier - CEACAM6 - code pour une protéine qui se trouve normalement dans les cellules de l'intestin grêle à de faibles niveaux. D'autres expériences ont révélé que la toxine amène les cellules à produire plus de protéine CEACAM6, que la bactérie utilise ensuite pour se fixer aux cellules intestinales et délivrer encore plus de toxine. De plus, en utilisant des échantillons de biopsie intestinale provenant de personnes au Bangladesh infectées par ETEC, les chercheurs ont montré que l'expression de CEACAM6 augmente dans l'intestin grêle lors d'une infection naturelle.

«CEACAM6 est exprimé dans ce qu'on appelle la bordure en brosse de l'intestin grêle, où toutes vos vitamines et nutriments sont absorbés», dit Sheikh. «C'est l'une des premières preuves que l'ETEC peut modifier la surface intestinale. Nous ne savons pas encore combien de temps cela dure et ce que cela signifie pour les personnes infectées, mais il va de soi que des dommages à cette partie du corps pourraient affecter la capacité d'absorber les nutriments.

Fleckenstein, Sheikh et ses collègues continuent d'étudier le lien entre l'ETEC et la malnutrition, le retard de croissance et d'autres conséquences sur la santé.

«Nous essayons en laboratoire de comprendre le rôle de l'ETEC et de ses toxines en ce qui concerne les effets non diarrhéiques de l'infection à ETEC, en particulier chez les jeunes enfants dans les pays en développement», déclare Fleckenstein. «Il y a beaucoup de travail à faire pour explorer comment les toxines pourraient être liées à ces conséquences à long terme de la diarrhée.»

Le financement du travail provenait du ministère américain des Anciens Combattants; l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses; les National Institutes of Health (NIH); et le centre de recherche sur les maladies digestives de l’école de médecine de l’université de Washington par l’intermédiaire de l’Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales.

étude originale

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