Une nouvelle étude génomique de B. longum subsp. longum par Morinaga Milk pourrait expliquer la distribution étendue de l’espèce à tous les âges

TOKYO–(BUSINESS WIRE)–Bifidobacterium longum est l’une des rares espèces de bactéries
intestinales à être largement présente chez des personnes de tous les
âges, y compris les nourrissons, les adultes et les personnes âgées.^1,2
Aujourd’hui, Morinaga
Milk Industry Co., Ltd. (TOKYO : 2264), une société japonaise de
produits laitiers de premier plan, a annoncé les résultats d’une
nouvelle étude génomique révolutionnaire en collaboration avec le SFI
Research Centre APC Microbiome Ireland, qui pourraient expliquer
pourquoi.

L’intestin humain est colonisé par une collection de microbes
(microbiome) qui jouent un rôle intégral dans la santé humaine en nous
aidant à digérer nos aliments, produire certaines vitamines, réguler
notre système immunitaire et nous protéger contre les bactéries
pathogéniques. Cette étude actuelle a révélé qu’une espèce de bactéries, B.
longum subsp. longum, présente dans ses gènes une grande
variation qui augmente sa compétitivité dans l’environnement de
l’intestin, car son génome s’adapte au régime alimentaire changeant de
chaque génération. Elle suggère également que B. longum subsp. longum
est transmis extensivement entre les membres de la même famille, et que
cette transmission ne se produit pas uniquement entre la mère et
l’enfant, comme on le pensait auparavant, mais aussi entre d’autres
membres de la famille et même entre trois générations.³

Vue d’ensemble de l’étude
Au total 453 échantillons
fécaux ont été prélevés pour l’étude chez des sujets japonais en bonne
santé âgés de 0 à 104 ans, afin de mesurer les espèces bactériennes
présentes dans l’intestin. Au total, 871 espèces bactériennes
différentes ont été détectées (Fig.1), mais seulement trois espèces (Blautia
wexlerae, Streptococcus salivarius et Bifidobacterium
longum) étaient présentes chez plus de 50 % des sujets à travers les
générations.

Ces résultats mettent en exergue la distribution étendue de B. longum
tout au long de la vie humaine. Dans le but d’identifier le mécanisme
permettant à une espèce particulière d’être aussi omniprésente,
Morinaga, en collaboration avec le SFI Research Centre APC Microbiome
Ireland de l’Université nationale d’Irlande à Cork, a mené une
analyse comparative du génome sur diverses souches de B. longum
subsp. longum pour déterminer les différences génétiques entre
les souches isolées chez des personnes de différents âges.

Des souches de B. longum subsp. longum séparées en
sept groupes
Des analyses comparatives portant sur 145
représentants B. longum obtenus chez des sujets japonais, y
compris 32 génomes accessibles au public, ont montré que les souches de B.
longum subsp. longum peuvent être groupées en sept groupes
selon la présence de prophage (i.e. matériel viral) et/ou d’un
mégaplasmide (matériel génétique présent à l’extérieur du chromosome
bactérien).

Aucune corrélation n’a été observée entre les souches isolées et l’âge
du sujet, bien qu’une corrélation négative significative ait été trouvée
entre le nombre de gènes identifiés présents dans les souches et l’âge
du sujet. Cela suggère que les souches B. longum subsp. longum
isolées chez des sujets plus jeunes possèdent, en moyenne, un plus grand
nombre de gènes que celles qui sont chez des sujets plus âgés. Les
chercheurs ont mené des recherches plus approfondies pour identifier les
gènes dans chaque souche isolée chez différents groupes d’âge et il en
résulte que les familles de gènes ont alors été classées en quatre
groupes : les familles de gènes prédominants chez les nourrissons, les
adultes et les personnes âgées, et les gènes qui ne présentent aucune
relation avec l’âge du sujet (Fig.2).

Les souches associées aux nourrissons sont mieux adaptées à
utiliser les glucides présents dans le lait maternel
Les
chercheurs ont fréquemment trouvé chez les plus jeunes des souches B.
longum subsp. longum possédant un code génétique lié à
l’utilisation de sucre, y compris celui de l’acide sialique du sucre qui
est l’un des composants des oligosaccharides du lait humain (Human Milk
Oligosaccharides (HMO) présents dans le lait maternel. Cette
caractéristique pourrait être une stratégie adaptative de B. longum
pour survivre l’environnement de l’intestin du nourrisson en utilisant
des composants du lait maternel.

Les souches associées aux personnes âgées sont mieux adaptées pour
utiliser les fibres insolubles présentes dans les légumes
Les
chercheurs ont également observé un grand nombre de souches dans B.
longum subsp. longum isolé chez de sujets âgés qui
contiennent des informations génétiques uniques qui sont censées coder
les α-L-arabinofuranosidases extracellulaires (groupe
Arabinofuranosidase cluster2 en Fig.2). Ces enzymes sont capables de
décomposer les sucres complexes présents dans le matériel végétal, tels
que les légumes et les céréales, qui contiennent tous une grande
proportion de fibre insoluble. Les personnes âgées japonaises sont
censées consommer beaucoup plus de légumes que les plus jeunes adultes⁴,
par conséquent ce trait génétique de digestion des aliments contenant
des fibres pourrait permettre à B. longum de perdurer dans
l’intestin des personnes âgées.

En outre, deux groupes de gènes indicatifs de la façon dont les
bactéries répondent à un stress environnemental ont été trouvés en plus
grands nombres parmi les souches de B. longum subsp. longum
isolées de sujets âgés, y compris la protéine du stress HSP20.⁵
Les protéines du stress sont produites pour aider un organisme à
répondre au stress, tel qu’une chaleur extrême, une exposition à
l’oxygène et la famine. Il est raisonnable d’assumer que les souches
capables de répondre au stress sont mieux à même de s’adapter et de
survivre.

Certaines souches ont été transmises entre père et enfant, mari et
femme, et même entre trois générations
Plusieurs souches de B.
longum subsp. longum isolées chez plusieurs membres
différents de la même famille se sont avérées contenir un contenu
génétique essentiellement identique. Ce résultat suggère que ces souches
ont été transmises entre divers membres d’une famille, pas seulement
entre la mère et l’enfant, ce qui avait été indiqué précédemment.⁶

« Le fait que non seulement une transmission entre la mère et l’enfant a
été observée, mais aussi entre le père et l’enfant et même entre le mari
et la femme, est un résultat remarquable », a déclaré le Dr. Toshitaka
Odamaki, directeur du département de recherche sur le microbiote à
l’Institut scientifique de prochaine génération (Next Generation Science
Institute) de Morinaga et chercheur principal de l’étude. « C’est
également le premier rapport d’une souche particulière de microbiote
intestinal qui semble avoir été transmise entre trois générations d’une
famille, entre une grand-mère, une mère et un nourrisson par exemple »,
a-t-il ajouté.

« Nous présumons que cette variété de gènes et le niveau élevé de
transfert des espèces bactériennes au sein des familles est la stratégie
de survie de B. longum subsp. longum et la clé de sa
distribution étendue pendant la durée de vie humaine », a expliqué le
Dr. Odamaki. « Ce rapport pourrait fournir une base prometteuse pour des
recherches futures visant à identifier les meilleurs candidats
probiotiques à chaque stade clé de la vie », a-t-il ajouté.

« APC Microbiome Ireland s’intéresse beaucoup à la façon
dont le microbiote humain change durant les différents stades de la vie
en réponse à une exposition à différents facteurs environnementaux, tels
que l’alimentation habituelle, l’exposition aux antibiotiques et les
niveaux de stress », a déclaré le professeur Douwe van Sinderen, chef de
projet chez APC Microbiome Ireland. Il a également souligné
l’attraction d’un tel effort scientifique conjoint : « Ce projet
collaboratif avec Morinaga, un partenaire du secteur, a été
particulièrement fructueux et gratifiant, car nous avons pu unir nos
compétences et nos connaissances complémentaires pour nous permettre de
générer des données que nous n’aurions pas pu obtenir individuellement ».

Le Dr. Odamaki de Morinaga a présenté ces résultats au Congrès mondial
IPA + Probiota Barcelone ( IPA World Congress + Probiota Barcelona) qui
s’est tenu du 7 au 9 février 2018 à Barcelone, en Espagne.

À propos de Morinaga
Morinaga Milk Industry Co., Ltd.
est l’une des principales sociétés de produits laitiers du Japon.
Morinaga a démarré ses recherches sur les bifidobactéries dans les
années 1960, inspirée par le fait qu’elles sont les bactéries
prédominantes dans les intestins des nourrissons allaités. En 1969,
Morinaga a isolé sa souche phare Bifidobacterium longum BB536
chez un nourrisson. Morinaga excelle dans le domaine de l’innovation
technologique et propose divers produits laitiers et d’autres
ingrédients fonctionnels bénéfiques à ses clients du monde entier.

À PROPOS D’APC MICROBIOME IRELAND
APC Microbiome Ireland
(APC ; http://apc.ucc.ie)
est un institut de recherche mondial de premier plan formé en 2003 à
l’aide d’un financement de Science Foundation Ireland et conjointement
avec des partenaires clés du secteur. L’APC représente une collaboration
transparente entre University College Cork et Teagasc (Irish Agriculture
and Food Development Authority). Il est largement reconnu que le
microbiote intestinal joue un rôle important dans la santé humaine et il
constitue aujourd’hui l’un des domaines de recherche les plus
dynamiques, les plus complexes et les plus passionnants dans les
domaines des produits alimentaires et pharmaceutiques. Au cours des dix
dernières années, l’APC s’est imposé comme l’un des plus importants
centres de recherche sur le microbiote intestinal au monde. L’APC a fait
plusieurs découvertes phares et publié plus de 1 700 articles de
recherche dans des revues à comités de lecture, générant de nombreuses
couvertures de revues et d’éditoriaux connexes. L’APC regroupe plus de
300 personnes, allant des principaux investigateurs scientifiques (le
corps professionnel APC) financés par des institutions partenaires, à
l’équipe de gestion et à un groupe dédié de chercheurs scientifiques,
d’assistants de recherche et d’étudiants postuniversitaires.

Le texte du communiqué issu d’une traduction ne doit d’aucune manière
être considéré comme officiel. La seule version du communiqué qui fasse
foi est celle du communiqué dans sa langue d’origine. La traduction
devra toujours être confrontée au texte source, qui fera jurisprudence.

Contacts

Morinaga Milk Industry Co., Ltd.
Mai Nozawa, +81-3-3798-0152
m-nozawa@morinagamilk.co.jp
http://www.morinagamilk.co.jp/english/