Les interaction entre nutrition, flore colique et santé humaine suscitent actuellement beaucoup d’intérêt. Il existe un véritable partenariat entre la flore résidente et la muqueuse du colon, impliquant principalement les acides gras à chaîne courte (AGCC), produits par les fermentations intra-coliques, en particulier celles de certaines fibres alimentaires.

 

L’un de ces AGCC, le butyrate agit sur la croissance et le renouvellement des cellules de la muqueuse colique et constitue leur principal nutriment. Un déficit local en ce nutriment pourrait participer au développement de certaines maladies du colon (rectocolite, hémorragique ou colite de diversion). Au total, les AGCC exercent donc un effet protecteur vis-à-vis des pathologies du colon, et contribuent au bon fonctionnement de la muqueuse.

 

En utilisant le butyrate pour leurs besoins énergétiques, les cellules coliques s’avèrent parfaitement adaptées à leur environnement. Dans un travail antérieur, Claire Cherbuy a montré une altération des voies d’utilisation du butyrate dans les cellules d’animaux sans germes, liée à une expression plus faible d’une des enzymes clé, l’HMGCoA synthase. En l’absence de flore intestinale, l’utilisation de la glutamine est quant à elle augmentée dans les colonocytes, en parallèle avec une activité plus élevée d’une autre enzyme clé, la glutaminase.

 

Les travaux de Claire Cherbuy ont consisté à approfondir les mécanismes d’action de la flore intestinale sur ces deux enzymes clé. Au cours de ce travail, elle a successivement testé la réversibilité des adaptations existant chez les animaux dépourvus de flore, la cinétique d’action de la flore et l’implication du butyrate lui-même. Dans ce but, elle a implanté une flore intestinale de rats témoins chez des rats initialement sans germes, pendant une période de 2, 15 ou 30 jours. Pour tester le rôle du butyrate, elle a implanté deux types de flore, l’une produisant de l’acétate et du lactate, et l’autre produisant non seulement ces métabolites, mais aussi du butyrate.

 

Après 30 jours d’implantation, les animaux initialement axéniques récupèrent les caractéristiques métaboliques des animaux témoins. Les études cinétiques indiquent que ceci se produit dès 2 jours d’implantation, c’est-à-dire dès que les produits bactériens sont produits. La comparaison des deux flores simplifiées met en évidence l’effet activateur du butyrate, au moins sur l’activité de la glutaminase.

 

Elle a donc confirmé dans une étude le rôle de la flore vis-à-vis de l’HMGCoA synthase et de la glutaminase. Par les études cinétiques, elle a également montré l’implication des métabolites bactériens dans la régulation de ces deux enzymes. Enfin, la présence de butyrate semble jouer un rôle déterminant, au moins vis-à-vis de la glutaminase.

 

Ainsi, il apparaît que la contribution respective du butyrate et de la glutamine au métabolisme des cellules coliques est conditionnée par la flore intestinale.

 

Ce travail montre aussi l’importance de la flore dans le maintien de caractéristiques de cellules saines et le rôle déterminant joué par le butyrate. C’est donc un argument supplémentaire en faveur d’un rôle essentiel du butyrate dans le bon fonctionnement du côlon.