Une nouvelle étude du MIT suggère que la consommation d’aliments riches en cystéine, un acide aminé, pourrait contribuer au renouvellement et à la réparation de l’intestin grêle. Les chercheurs ont découvert que la cystéine peut activer un processus de signalisation immunitaire qui incite les cellules souches à former de nouveaux tissus intestinaux. Cette capacité de régénération améliorée pourrait aider le corps à guérir les dommages causés par les radiations, qui sont un effet secondaire fréquent des traitements contre le cancer. Bien que l’étude ait été menée sur des souris, les scientifiques affirment que si des résultats similaires sont observés chez l’homme, la cystéine présente dans les aliments ou les compléments alimentaires pourrait offrir une nouvelle possibilité de régénérer plus rapidement l’intestin après une blessure.
Alimentation et régénération
“L’étude suggère qu’en donnant à ces patients une alimentation riche en cystéine ou une supplémentation en cystéine, nous pouvons peut-être atténuer certains des dommages causés par la chimiothérapie ou la radiothérapie”, explique Omer Yilmaz, directeur de la MIT Stem Cell Initiative, professeur associé de biologie au MIT et membre du Koch Institute for Integrative Cancer Research du MIT. “La beauté de la chose est que nous n’utilisons pas de molécule synthétique, mais que nous utilisons une composition alimentaire naturelle”. Des études antérieures ont montré que certains types d’alimentation, y compris la restriction calorique, peuvent améliorer la fonction des cellules souches intestinales. Cependant, cette recherche est la première à identifier un seul nutriment qui favorise directement la capacité de régénération de l’intestin. Yilmaz est l’auteur principal de l’étude, qui a été récemment publiée dans Nature. L’auteur principal du travail est Fangtao Chi, chercheur postdoctoral au Koch Institute.
Il est bien connu que l’alimentation joue un rôle important dans la santé. Un régime riche en graisses peut contribuer à l’obésité, au diabète et à d’autres maladies chroniques, tandis qu’un régime pauvre en calories est associé à une plus grande longévité chez de nombreuses espèces. Le laboratoire de Yilmaz étudie depuis longtemps l’impact des différentes habitudes alimentaires sur la régénération des cellules souches et a déjà montré qu’un régime riche en graisses et un jeûne de courte durée peuvent tous deux augmenter l’activité des cellules souches de différentes manières. “Nous savons que les macro-régimes tels que les régimes riches en sucre, en graisses et hypocaloriques ont un impact évident sur la santé. Cependant, à un niveau granulaire, nous en savons beaucoup moins sur la manière dont les nutriments individuels influencent les décisions concernant le sort des cellules souches ainsi que la fonction des tissus et la santé générale des tissus”, explique Yilmaz.
Le rôle de la cystéine
Dans leur dernier travail, l’équipe du MIT a nourri des souris avec un régime riche en l’un des 20 acides aminés, les éléments constitutifs des protéines. Ils ont ensuite analysé l’effet de chaque acide aminé sur la croissance des cellules souches dans l’intestin. La cystéine a eu l’influence la plus forte, augmentant considérablement le nombre de cellules souches ainsi que celui des cellules précurseurs (cellules immatures qui se développent en cellules intestinales adultes). D’autres expériences ont montré que la cystéine déclenche une réaction en chaîne qui active les cellules immunitaires connues sous le nom de cellules T CD8. Lorsque les cellules intestinales absorbent la cystéine de la nourriture, elles la transforment en CoA, un cofacteur qui pénètre dans la muqueuse de l’intestin. Là, les cellules T CD8 absorbent le CoA, ce qui les incite à se multiplier et à libérer une molécule de signalisation appelée IL-22. L’IL-22 joue un rôle important dans la régulation de la régénération des cellules souches intestinales, mais jusqu’à présent, les scientifiques ne savaient pas que les cellules T CD8 pouvaient la produire. Une fois activées, ces cellules T libérant de l’IL-22 aident à protéger et à réparer la muqueuse intestinale lorsqu’elle est lésée.
“Ce qui est vraiment passionnant, c’est qu’un régime contenant de la cystéine entraîne chez les souris une augmentation d’une population de cellules immunitaires que nous n’associons normalement pas à la production d’IL-22 et à la régulation des cellules souches intestinales”, explique Yilmaz. “Avec une alimentation contenant de la cystéine, le pool de cellules produisant de l’IL-22 augmente, notamment la proportion de cellules T CD8”. Ces cellules T ont tendance à s’accumuler dans la muqueuse intestinale, ce qui leur permet de se trouver au bon endroit pour réagir rapidement aux dommages. Les chercheurs ont observé que l’activation des cellules T CD8 se produisait principalement dans l’intestin grêle et non dans d’autres endroits du tube digestif, probablement parce que c’est là que la plus grande partie des protéines alimentaires est absorbée.
Réparation des dommages causés par la radiothérapie et la chimiothérapie
Dans l’étude, les souris qui ont reçu une alimentation riche en cystéine ont montré une meilleure réparation des dommages causés par les radiations à la muqueuse intestinale. Dans des travaux supplémentaires non encore publiés, l’équipe a découvert que la même alimentation soutenait la régénération après un traitement au 5-fluorouracile, un agent chimiothérapeutique souvent utilisé pour le cancer de l’intestin et du pancréas et qui peut également endommager le tissu intestinal. La cystéine est naturellement présente dans de nombreux aliments riches en protéines, dont la viande, les produits laitiers, les légumineuses et les noix. Le corps peut également produire lui-même de la cystéine en transformant un autre acide aminé, la méthionine, dans le foie. Cependant, la cystéine produite en interne circule dans tout le corps et ne se concentre pas dans l’intestin comme la cystéine absorbée par l’alimentation.
“Dans notre alimentation riche en cystéine, l’intestin est le premier endroit où une grande quantité de cystéine arrive”, explique Chi. La cystéine est connue depuis longtemps pour ses propriétés antioxydantes, mais cette étude est la première à montrer qu’elle favorise également la régénération des cellules souches intestinales. Les chercheurs examinent maintenant si la cystéine peut également stimuler la régénération d’autres tissus. Dans un projet en cours, ils testent si la cystéine peut favoriser la repousse des follicules pileux. Ils prévoient également d’étudier d’autres acides aminés susceptibles d’influencer le renouvellement des cellules souches et la santé intestinale.