Akkermansia muciniphila dans la maladie inflammatoire de l’intestin et le cancer colorectal
Akkermansia muciniphila (A. muciniphila) est une bactérie anaérobie à Gram négatif, isolée et identifiée pour la première fois à partir des selles d’une femme caucasienne en bonne santé à l’Université de Wageningen en 2004. Cette bactérie colonise de manière stable l’intestin humain environ un an après la naissance, représentant 1 % à 4 % du microbiote intestinal total. A. muciniphila est spécialisée dans la dégradation de la mucine, une glycoprotéine du mucus, qu’elle utilise comme seule source de carbone et d’azote. Elle réside principalement dans la couche muqueuse intestinale, avec une abondance maximale dans le cæcum, où la production de mucine est la plus active. Bien que la dégradation de la mucine soit typiquement un comportement associé aux pathogènes, A. muciniphila ne présente pas de pathogénicité. Elle reste confinée à la couche muqueuse externe et ne pénètre pas la couche interne. Des études récentes ont révélé son rôle clé dans le maintien de l’homéostasie intestinale.
A. muciniphila et la dysbiose du microbiote intestinal
La dysbiose du microbiote intestinal est étroitement liée au développement des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), incluant la rectocolite hémorragique (RCH) et la maladie de Crohn (MC). Le cancer colorectal (CCR), notamment le CCR associé à la colite (CAC), est également associé aux MICI, qui constituent un facteur de risque majeur. Fait intéressant, l’abondance d’A. muciniphila est inversement corrélée aux troubles métaboliques, eux-mêmes facteurs de risque du CCR. Une supplémentation en A. muciniphila, en protéines spécifiques de sa membrane externe (Amuc_1100), en protéines sécrétées (comme la protéine induisant le GLP-1) ou en vésicules extracellulares a permis d’atténuer des maladies métaboliques chez l’humain et la souris. Ces résultats suggèrent qu’A. muciniphila est un membre bénéfique du microbiote, modulant divers troubles. Cependant, son rôle dans les MICI et le CCR reste controversé, car des facteurs environnementaux (régime alimentaire, probiotiques, médicaments) influencent fortement le microbiote.
A. muciniphila dans l’inflammation intestinale et la tumorigenèse
Une colonisation et une abondance réduites d’A. muciniphila ont été observées chez les patients atteints de RCH et de MC. Des modèles animaux de colite induite par le sulfate de dextrane sodique (DSS) ou l’acide 2,4,6-trinitrobenzènesulfonique (TNBS) montrent également une diminution de cette bactérie. Dans le CAC induit par l’azoxyméthane (AOM)/DSS, une dysbiose marquée par une augmentation de bactéries pathogènes (Desulfovibrio, Helicobacter) et une réduction de bactéries bénéfiques (Lactobacillus, Bifidobacterium, A. muciniphila) a été rapportée. De plus, l’abondance d’A. muciniphila dans les biopsies coliques est inversement corrélée à la concentration de triméthylamine N-oxyde, un facteur de risque du CCR. Bien que certaines études indiquent une réduction d’A. muciniphila dans le CCR et le CAC, d’autres rapportent une augmentation chez les patients atteints de CCR. Par ailleurs, des souris génétiquement prédisposées à la colite (mutation muc2 ou délétion d’IL-10) présentent une expansion d’A. muciniphila. Ces contradictions pourraient s’expliquer par des différences d’état de santé, d’activité de la maladie et de fonctions génétiques. Des études à grande échelle sont nécessaires pour établir un lien de causalité.
Interventions alimentaires ciblant A. muciniphila
Le régime alimentaire module le microbiote, le métabolome et l’immunité intestinale. Les régimes cétogènes atténuent la colite en réduisant les cellules lymphoïdes innées de groupe 3 via une augmentation d’A. muciniphila. Les aliments fermentés, les extraits de fruits, légumes ou viandes, ainsi que des composés comme les dérivés de l’acide caféique ou le resvératrol, enrichissent A. muciniphila et protègent contre la colite. À l’inverse, certaines fibres insolubles ou peptides de blanc d’œuf améliorent la colite tout en inhibant A. muciniphila. Les acides biliaires, la vitamine D et l’α-cétoglutarate stimulent cette bactérie, renforçant la barrière intestinale et l’immunomodulation.
Probiotiques et A. muciniphila
Des probiotiques comme Lactobacillus pentosus ou des mélanges contenant Bifidobacterium infantis améliorent les MICI en augmentant l’abondance d’A. muciniphila et la production d’acides gras à chaîne courte (AGCC). Certains probiotiques, combinés à des protéines thérapeutiques ou des extraits végétaux, réduisent la croissance tumorale dans le CAC. Cependant, d’autres probiotiques diminuent A. muciniphila tout en exerçant des effets anti-inflammatoires, soulignant une spécificité d’action selon l’espèce et la maladie. Les mécanismes impliquent des interactions directes avec les cellules épithéliales et immunitaires, ainsi qu’une modulation du microbiote.
Interventions pharmaceutiques ciblant A. muciniphila
Les antibiotiques modulent fortement l’abondance d’A. muciniphila. La metformine enrichit cette bactérie et atténue l’inflammation colique. L’inhibiteur de TLR4 TAK-242 et des nanomédicaments à base d’acide hyaluronique-bilirubine favorisent sa croissance, améliorant la colite. L’inhibition de HuR par le MS-444 augmente A. muciniphila et réduit la tumorigenèse chez les souris APC^Min/+. Certaines médecines traditionnelles chinoises exploitent également cette bactérie. À l’inverse, des molécules comme la berbérine diminuent son abondance tout en prévenant le CAC. Ces résultats positionnent A. muciniphila comme un intermédiaire thérapeutique prometteur.
Intervention directe d’A. muciniphila dans les MICI et le CCR
L’administration orale d’A. muciniphila (souches DSM 22959 ou ATCC BAA-835) accélère la récupération de la colite en augmentant l’épaisseur du mucus et l’expression de MUC2. Ses vésicules extracellulares, la protéine Amuc_1100 ou la bactérie pasteurisée améliorent l’intégrité de la barrière intestinale et la réponse immunitaire. La pasteurisation potentialise même la production de métabolites anti-âge et anticancéreux (AGCC, polyamines). Cependant, dans des modèles de souris gnotobiotiques déficientes en IL-10, A. muciniphila peut induire une colite, suggérant un rôle de pathobionte chez les hôtes génétiquement sensibles.
Conclusions et perspectives
La dysbiose du microbiote est une caractéristique des désordres intestinaux, et l’équilibre symbiotique avec A. muciniphila est perturbé dans les MICI et le CCR. Bien que son augmentation soit généralement associée à des effets protecteurs, certaines études soulignent des corrélations négatives, nécessitant une approche prudente. Les dérivés d’A. muciniphila, comme Amuc_1100, offrent des perspectives thérapeutiques innovantes. La découverte de nouvelles souches ou molécules dérivées pourrait révolutionner les probiotiques ciblés. En conclusion, A. muciniphila incarne un espoir pour la prévention et le traitement des maladies intestinales, mais son double rôle (« ami » et « ennemi ») exige des recherches approfondies.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001829