Il y a de nombreux mystères dans la vie que nous finissons par ignorer. Pourquoi l’urine est-elle jaune ? C’est tout simplement le cas, n’est-ce pas ? Plutôt que de jeter cette question vieille de 125 ans aux toilettes, les scientifiques ont cherché la réponse et ont découvert qu’une enzyme microbienne jusqu’alors inconnue était à blâmer.
L’enzyme qui nous a échappé pendant si longtemps est désormais connue sous le nom de bilirubine réductase. Il a été identifié par le chercheur et professeur adjoint Brantley Hall de l’Université du Maryland, qui faisait partie d’une équipe basée à l’université et aux National Institutes of Health.
La bilirubine est un pigment orange libéré par les globules rouges après leur mort. Les microbes intestinaux utilisent ensuite la bilirubine réductase pour décomposer la bilirubine en urobilinogène incolore, qui se dégrade en urobiline jaunâtre, donnant à l’urine cette teinte infâme. Alors que l’urobiline était auparavant associée à la couleur de l’urine, l’enzyme qui déclenche le processus en produisant de l’urobilinogène était jusqu’à présent inconnue.
« Bien que l’on pensait auparavant que plusieurs enzymes étaient impliquées dans la réduction de la bilirubine, nos résultats confirment la conclusion selon laquelle une seule enzyme effectue la réduction de la bilirubine en urobilinogène », a déclaré l’équipe de recherche dans une étude récemment publiée dans Nature Microbiology.
À l’instinct, viscéral
Comme on savait que certaines bactéries intestinales réduisaient la bilirubine, Hall et son équipe savaient par où commencer, mais voulaient combler les inconnues en découvrant quelle espèce particulière faisait réellement cela et comment. Cela signifiait qu’ils devaient trouver le gène responsable du codage de la bilirubine réductase.
Des études antérieures avaient montré que l’espèce Clostridiodes difficile était capable de réduire la bilirubine (bien que le mécanisme utilisé soit inconnu). En utilisant C. difficile À titre de base de comparaison, l’équipe a cultivé différentes espèces de bactéries intestinales et les a exposées à la bilirubine pour voir si ces bactéries pouvaient produire de l’urobilinogène, détectant ainsi sa présence à l’aide d’un test de fluorescence.
Le test de fluorescence a révélé à Hall et à ses collègues qu’il y avait neuf souches au sein des espèces testées qu’ils pensaient capables de réduire la bilirubine, bien que la manière dont ces bactéries la dégradaient ne soit pas encore claire. Après le test de fluorescence, les génomes des souches les plus étroitement apparentées ont été analysés, et plusieurs se sont avérés partager un gène codant pour une enzyme capable de réduire la bilirubine – la bilirubine réductase.
Les souches bactériennes qui métabolisaient la bilirubine à l’aide de la bilirubine réductase provenaient toutes d’espèces appartenant à un seul clade (les chercheurs l’appelaient officieusement le clade de la bilirubine réductase). Au sein de ce clade, la plupart de ces espèces appartiennent à la classe Clostridies dans le phylum Firmicutesun phylum de bactéries importantes pour la santé intestinale.
Plus que tu ne sais
La découverte de la bilirubine réductase va au-delà de l’origine de la couleur des urines. Après avoir identifié l’enzyme, les chercheurs ont découvert que, même si la bilirubine réductase est présente chez les adultes en bonne santé, il existe un déficit chez les nouveau-nés et les adultes atteints d’une maladie inflammatoire de l’intestin, ce qui pourrait éventuellement influencer les futurs traitements.
En séquençant les génomes intestinaux des nourrissons, Hall et son équipe ont constaté que la bilirubine réductase était souvent absente au cours des premiers mois de la vie. Une accumulation excessive de bilirubine dans le sang fait jaunir la peau et le blanc des yeux, un symptôme connu sous le nom de jaunisse. La plupart des nourrissons présentent un certain degré de jaunisse, mais celle-ci disparaît généralement d’elle-même.
L’absence de bilirubine réductase est également associée aux calculs biliaires pigmentés chez les adultes atteints d’une maladie inflammatoire de l’intestin (la maladie inflammatoire de l’intestin, ou MII, est un terme général qui peut désigner plusieurs diagnostics différents). Le séquençage des génomes intestinaux adultes a montré qu’il existait un déficit de cette enzyme chez la plupart des patients atteints de la maladie de Crohn ou de colite ulcéreuse dont les génomes intestinaux étaient séquencés.
« Grâce à la connaissance des espèces, des gènes et des enzymes impliqués dans la réduction de la bilirubine, les recherches futures peuvent désormais se concentrer sur la mesure dans laquelle le métabolisme microbien de la bilirubine intestinale affecte… le rôle de la réduction de la bilirubine dans la santé et la maladie », ont déclaré les chercheurs dans le même communiqué. étude.
Il y a encore des recherches à faire sur la bilirubine réductase et les implications qu’elle pourrait avoir sur la santé. L’équipe pense qu’il pourrait y avoir un lien entre la quantité d’urobiline produite dans le corps et la résistance à l’insuline, l’obésité, les maladies cardiaques et même l’insuffisance cardiaque. A côté de ça, on sait enfin pourquoi l’urine est jaune.
Microbiologie naturelle, 2023. DOI : 10.1038/s41564-023-01549-x