Absolument incroyable ! La flore intestinale peut-elle métaboliser la nicotine ? ? ?

Auteur : Zhao Bei

Fumer est nocif pour la santé, mais arrêter de fumer est plus difficile que d’escalader une montagne. Existe-t-il d’autres moyens de réduire les effets nocifs du tabagisme sur la santé humaine ? En octobre de cette année, l'équipe du professeur Jiang Changtao de l'École de médecine fondamentale de l'Université de Pékin a publié une étude passionnante prouvant qu'un type de Bacteroides xylanophilus présent dans nos intestins peut dégrader la nicotine. Nous cultivons des bactéries pendant mille jours et les utilisons pendant un instant. Est-il possible que notre propre flore intestinale puisse enfin apporter sa contribution ? Ne soyez pas impatient, voyons ce qui se passe.

1. Où va la nicotine inhalée ?

Que vous fumiez des cigarettes ordinaires, des cigarettes électroniques ou même de la fumée secondaire, vous ne pouvez pas échapper aux méfaits de la nicotine. La nicotine n’est pas du tout polie après être entrée dans le corps. Il peut non seulement pénétrer dans la circulation sanguine par les capillaires pulmonaires, mais peut même facilement traverser la barrière hémato-encéphalique et atteindre le système nerveux central. L'ensemble du processus peut être réalisé en 10 secondes. Il n’est pas étonnant que le plaisir de fumer vienne si vite.

La raison pour laquelle la nicotine qui pénètre dans le corps peut affecter une variété de réactions physiologiques est que les récepteurs de nicotine sont largement présents dans notre corps. La nicotine est hautement compatible avec les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine à la surface des cellules nerveuses centrales. Après s'être lié à eux, il peut augmenter la quantité de neurotransmetteurs, ce qui amène les neurones du centre de récompense du cerveau à sécréter de la dopamine, et le temps de liaison est très long, ce qui maintient les neurones du cerveau continuellement excités.

**En plus des neurones cérébraux, des récepteurs de nicotine existent à la surface des cellules épithéliales pulmonaires, des cellules épithéliales intestinales, des lymphocytes et d’autres cellules. Une fois que la nicotine s'y lie, elle affecte la transduction du signal de la cellule, l'état métabolique et induit même l'apoptose cellulaire, **elle aura donc un impact à long terme sur tous les organes de notre corps.

Alors, comment la nicotine est-elle excrétée par notre corps ? La nicotine est principalement métabolisée dans le foie, où elle est décomposée par les enzymes cytochromes exprimées par les cellules souches. 90 % de la nicotine est excrétée par les reins, mais une partie adhère aux vaisseaux sanguins, aux cils pulmonaires et aux cellules adipeuses.

2. Les bactéries capables de dégrader la nicotine existent naturellement dans la nature

La découverte de bactéries dans les intestins capables de métaboliser la nicotine est inattendue, mais également raisonnable. Dans le sol où pousse le tabac, il existe naturellement des micro-organismes qui métabolisent la nicotine. Par exemple, une bactérie appelée Pseudomonas putida peut exprimer la nicotine oxydoréductase ( NicA2 ) , décomposant avec succès la nicotine et l'utilisant comme sa propre source de carbone et d'azote [1].

Cette fois, l'équipe du professeur Jiang Changtao a découvert que les Bacteroides xylanogéniques présents dans l'intestin peuvent exprimer une protéine métabolique de la nicotine appelée NicX , dont la structure de base est très similaire à celle de NicA2 portée par Pseudomonas aeruginosa. Il peut métaboliser la nicotine en 4-hydroxy-1-(3-pyridyl)-1-butanone et l'excréter dans les selles. Les fumeurs ayant des Bacteroides xylariae dans leurs intestins avaient des niveaux plus faibles de nicotine dans l'intestin grêle, le sang et les selles, et souffraient d'une stéatose hépatique non alcoolique moins grave **[2] .

Il est intéressant de noter que lorsque les chercheurs ont ajouté de la nicotine au milieu de culture dans lequel Bacteroides xylanicum se développait, Bacteroides xylanicum ne s'est pas développé mieux ni répliqué plus rapidement, il semble donc que le métabolisme de la nicotine ne profite pas à Bacteroides xylanicum. C’est une chose que Bacteroides xylanense ait la capacité de métaboliser la nicotine, mais c’en est une autre qu’il soit prêt à métaboliser la nicotine dans les intestins. Quant à la raison pour laquelle Bacteroides xylanense est si « désintéressé », les chercheurs n’ont pas encore trouvé la raison.

3. Fumer modifie l'environnement intestinal et la composition de la flore

Une simple petite cigarette peut provoquer des troubles intestinaux. Fumer peut modifier la concentration en oxygène, la concentration en ions, la fonction des cellules immunitaires et l’intégrité du biofilm dans l’intestin. Ces changements dans le microenvironnement peuvent affecter la composition de la flore intestinale. De plus, certains des milliers de composés contenus dans les cigarettes peuvent affecter directement la croissance et le métabolisme de certains micro-organismes. Par exemple, la nicotine peut modifier le métabolisme de certaines vitamines ou coenzymes[3]. Les scientifiques ont comparé la flore intestinale des fumeurs et des non-fumeurs et ont constaté que le tabagisme provoquait une diminution de la diversité de la flore intestinale, une diminution de la proportion de Firmicutes et une augmentation de la proportion de Bacteroidetes, ce qui est généralement un signe de trouble de la flore intestinale.

Cependant, la flore intestinale n’accepte pas passivement les changements environnementaux provoqués par la cigarette. Ils s’adaptent également activement et affectent même l’activité des cellules nerveuses via l’axe intestin-cerveau, participant à l’interaction entre les cigarettes et le système nerveux. La bactérie xylanophila active l'expression de la protéine NicX et métabolise activement la nicotine, ce qui peut constituer une attaque proactive face au stress. Les bénéficiaires ultimes ne sont pas seulement l’hôte, mais aussi eux-mêmes.

Accélérer la décomposition de la nicotine dans le corps ou bloquer le contact entre la nicotine et les neurones est un moyen important de réduire les méfaits du tabagisme, en plus d’arrêter de fumer . En plus de la décomposition de la nicotine par la flore intestinale présentée dans cet article, les scientifiques ont également essayé et développé un vaccin contre la nicotine [4]. Le principe de cette méthode est de permettre au vaccin et à la nicotine de se combiner dans le sang pour empêcher la nicotine de pénétrer dans le cerveau. Cependant, cette tentative a échoué lors de l’essai clinique de phase III. Il existe également une méthode d’injection de nicotine oxydoréductase ( NicA2 ) dans le sang pour accélérer directement le métabolisme de la nicotine et réduire la quantité de nicotine qui pénètre dans le cerveau ou d’autres tissus. Cette étude a obtenu des résultats relativement bons dans des modèles murins et devrait être lancée dans des essais cliniques [5].

La découverte du professeur Jiang Changtao apporte cette fois un nouvel espoir aux fumeurs souffrant de stéatose hépatique non alcoolique. Bien que la proportion de personnes porteuses de Bacteroides xylariae ne soit pas élevée (environ 20 %) et que son abondance dans l'intestin soit également faible (environ 1 %) [6], Bacteroides xylariae est une bactérie intestinale certifiée inoffensive qui peut être utilisée comme complément alimentaire, ce qui la rend plus susceptible d'être administrée aux patients sous forme de probiotique. Bien entendu, il est nécessaire de poursuivre les expériences et de fournir des données supplémentaires pour déterminer si Bacteroides xylariae est facile à coloniser dans la population humaine et si l'effet clinique après sa prise est bon. En fin de compte, la meilleure façon de rester en bonne santé est d’éviter les cigarettes et de ne pas vous empoisonner ni empoisonner ceux qui vous entourent.

1. Tang H, Wang L, Wang W, Yu H, Zhang K, Yao Y, Xu P, Décryptage systématique de la voie non résolue de dégradation de la nicotine chez Pseudomonas. PLoS Genet. 2013;9(10):e1003923.

2. Chen, B., Sun, L., Zeng, G. et al. Les bactéries intestinales atténuent la NASH liée au tabagisme en dégradant la nicotine intestinale. Nature 610, 562–568 (2022).

3. Anna K Whitehead, Margaret C Meyers, Christopher M Taylor, et al., Effets dépendants du sexe de la nicotine inhalée sur le microbiome intestinal, Nicotine & Tobacco Research, Volume 24, Numéro 9, septembre 2022, Pages 1363–1370.

4. Pentel PR., LeSage MG., Nouvelles orientations dans la conception et l'utilisation des vaccins contre la nicotine. Pharmacol avancé. 2014;69:553–80.

5. Onno CP van Schayck, Bovan Engelen, Thisted T. et Kalnik M., Dégradation de la nicotine chez les fumeurs : une nouvelle approche enzymatique puissante fonctionnera-t-elle là où les vaccins à la nicotine ont échoué ? PrevMed Commun Health , 2018, Volume 1(4) : 1-4

6. Kollarcikova M., Faldynova M., Matiasovicova J., et al., Différentes espèces de Bacteroides colonisent le tractus intestinal humain et du poulet. Microorganismes. 2020;8(10):1483.

Cet article est produit par le programme de vulgarisation scientifique et de culture de la création en Chine. Veuillez indiquer la source lors de la réimpression