Expérimental/mécanismes cellulaires et moléculaires.

De nombreuses altérations du microbiote intestinal (ou dysbioses) ont été recensées chez des patients atteints d’obésité ou d’anorexie. En effet, il a été démontré une augmentation de la population appartenant à l’ordre des Enterobacteriaceae et notamment de la souche Escherichia coli dans l’anorexie. Cette augmentation était inversement corrélée à l’indice de masse corporelle. Ainsi, les entérobactéries pourraient jouer un rôle clé dans le développement et/ou le maintien des troubles du comportement alimentaire et de l’obésité. De récentes études ont mis en évidence que la souche Escherichia coli K12 (E. coli) appartenant aux entérobactéries est capable de produire une protéine possédant un mimétisme avec le neuropeptide anorexigène α-MSH (α-melanocyte-stimulating hormone) : la ClpB (caseinolytic protease B). La présente étude a pour but de confirmer l’expression de la ClpB dans une autre souche d’entérobactérie, Hafnia alvei 4597 par une approche protéomique LC-MS/MS dite de “data independent acquisition” (DIA).

Pour cette étude, les protéines issues de trois cultures de H. alvei 4597 et E. coli K12 ont été utilisées. Afin de ne détecter que les protéines ayant des séquences similaires avec l’α-MSH, une immunoprécipitation avec un anticorps anti-α-MSH a été effectuée puis une technique LC-MS/MS DIA a été réalisée. Les données obtenues ont été analysées grâce aux logiciel Spectronaut Pulsar 11 (Biognosys) et les résultats ont été croisés avec les bases de données d’E. coli (UniProt TrEMBL, 83333) et d’H.alvei (UniProt TrEMBL, 13337) afin d’identifier les protéines. Seules les protéines ayant une Q-value<0,001 et un log2 fold change>0,4 ont été considérées dans cette étude.

Grâce à cette technique LC-MS/MS DIA, 112 protéines ont été identifiées chez H. alvei 4597 contre 116 chez E. coli K12. La ClpB figurait parmi les 18 protéines communes aux deux souches. De plus, la quantification relative a permis de mettre en évidence que la ClpB était la protéine mimétique d’ α-MSH la plus abondante après immunoprécipitation dans la souche H. alvei 4597 et qu’elle était significativement augmentée par rapport à E. coli K12 (1,55±0,08×10⁷ UA versus 0,22±0,09×10⁷ UA ; p<0,001 test t de Student). L’alignement des séquences des protéines identifiées a finalement permis de confirmer le mimétisme de la ClpB issue d’H.alvei 4597 pour l’α-MSH sur la séquence pharmacophore du neuropeptide.

Cette étude a permis de démontrer que la souche H. alvei 4597 est capable de produire la ClpB et, ce, en quantité plus importante que la souche E. coli K12. De plus, la ClpB de cette souche présente le même mimétisme avec l’α-MSH que la ClpB d’E. coli K12. Ces données sont donc favorables à l’utilisation de la souche H. alvei 4597 comme probiotique visant à lutter contre le surpoids en renforçant les mécanismes naturels de satiété grâce à un effet similaire à celui de l’α-MSH.