Expérimental/mécanismes cellulaires et moléculaires.

L’obésité et les troubles du comportement alimentaire (TCA) sont des problèmes majeurs de santé publique, dont la physiopathologie est multifactorielle. La régulation du comportement alimentaire implique des boucles neurohormonales liées à l’axe microbiote-intestin-cerveau ; une dysbiose intestinale peut donc contribuer aux modifications des signaux de faim ou de satiété. Au cours de l’anorexie mentale, une augmentation des Enterobacteriaceae est observée. Parmi elles, la bactérie Escherichia coli (E. coli) produit une protéine présentant une séquence mimétique avec le neuropeptide anorexigène α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH) : la caseinolytic protease B (ClpB). Des études récentes ont montré que la ClpB possède un effet inhibiteur sur la prise alimentaire, pouvant être lié à l’activation de récepteurs aux mélanocortines au niveau des cellules entéroendocrines intestinales entraînant la libération de peptides satiétogènes (peptide YY, PYY et glucagon-like peptide 1, GLP-1). À l’état physiologique, elle peut être clivée en plusieurs fragments dont les effets biologiques sont méconnus. L’objectif de cette étude a été de rechercher si des fragments de ClpB exercent un effet satiétogène.

Afin d’évaluer les effets de la ClpB et de ses fragments sur la production de PYY, une culture primaire de cellules intestinales issus de colons de rats mâles Sprague-Dawley a été établie. Des protéines extraites d’E. coli WT et d’E. coliΔClpB ainsi que des concentrations croissantes de ClpB recombinante ont été incubées sur cette culture. Le dosage de PYY a été mesurée par ELISA. Les différents fragments de ClpB ont été identifiés par Western-Blot à l’aide d’anticorps polyclonaux anti-α-MSH ou anti-ClpB au niveau hypothalamique, intestinal et plasmatique chez le Rat et la Souris. Enfin, l’impact de l’administration intrapéritonéale de la protéine totale et de son fragment à 25kDa sur la prise alimentaire a été mesuré chez des souris mâles C57Bl/6.

Les résultats montrent que la ClpB stimule la sécrétion de PYY par des cellules primaires intestinales de Rat (Test de Mann et Whitney, p<0,001,ClpB>13nM). L’étude par Western Blot révèle la présence d’un fragment à 25kDa qui est retrouvé au niveau plasmatique, hypothalamique et colique chez les rongeurs et l’Homme. Les injections intrapéritonéales révèlent un effet aigu avec une diminution de la prise alimentaire perdurant 2h après l’injection de la ClpB totale et de son fragment chez la souris C57Bl/6 ainsi que chez la souris génétiquement obèse Ob/Ob (ANOVA 2, p<0,01, p<0,001, 90 à 120min et p<0,05 à 120min respectivement).

En conclusion, ce travail conforte le rôle de la protéine ClpB dans la régulation de la satiété au sein de l’axe microbiote-intestin-cerveau. La ClpB stimule positivement la production de PYY et son fragment 25kDa a des effets inhibiteurs comparables sur la prise alimentaire. Ces résultats ouvrent des perspectives d’applications thérapeutiques.