Une avancée prometteuse dans la recherche sur la régénération intestinale pourrait bientôt changer la donne pour les patients subissant des traitements anticancéreux. Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont découvert qu’un acide aminé courant, la cystéine, joue un rôle clé dans le renouvellement des cellules souches de l’intestin, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques.
L’étude, menée sur des souris, révèle que la cystéine, présente dans de nombreux aliments, active une voie de signalisation immunitaire qui stimule la production de nouvelles cellules intestinales. Ce mécanisme pourrait s’avérer crucial pour aider le corps à réparer les dommages causés par la radiothérapie ou la chimiothérapie, des effets secondaires dévastateurs pour la muqueuse intestinale.
« L’étude suggère que si nous donnons à ces patients un régime riche en cystéine ou une supplémentation en cystéine, nous pourrons peut-être atténuer une partie des lésions induites par la chimiothérapie ou les radiations », explique Omer Yilmaz, directeur de l’Initiative sur les cellules souches du MIT et professeur associé de biologie. « Ce qui est particulièrement attrayant, c’est que nous n’utilisons pas de molécule synthétique ; nous exploitons un composé alimentaire naturel. »
De la nourriture à la réparation : un lien inattendu
Alors que des recherches antérieures avaient déjà démontré l’impact de certains régimes, comme la restriction calorique, sur la fonction des cellules souches intestinales, cette nouvelle étude est la première à identifier un nutriment spécifique capable de stimuler directement la capacité de régénération de l’intestin.
Les chercheurs du MIT ont nourri des groupes de souris avec des régimes enrichis en l’un des 20 acides aminés constitutifs des protéines. Ils ont ensuite observé les effets sur la croissance des cellules souches intestinales. C’est la cystéine qui a montré l’impact le plus significatif, entraînant une augmentation notable du nombre de cellules souches et de cellules progénitrices, ces dernières étant des cellules immatures destinées à devenir des cellules intestinales adultes.
Les expériences subséquentes ont révélé un mécanisme fascinant : lorsque les cellules intestinales absorbent la cystéine issue de l’alimentation, elles la transforment en CoA. Ce dernier pénètre dans la muqueuse intestinale et est capté par des cellules immunitaires spécifiques, les lymphocytes T CD8. Cette absorption déclenche une réaction en chaîne : les lymphocytes T CD8 se multiplient et libèrent une molécule de signalisation appelée IL-22.
« Ce qui est vraiment passionnant ici, c’est que l’alimentation enrichie en cystéine chez les souris entraîne l’expansion d’une population de cellules immunitaires que nous n’associons généralement pas à la production d’IL-22 et à la régulation des cellules souches intestinales », souligne Omer Yilmaz. « Le régime riche en cystéine augmente le réservoir de cellules fabriquant l’IL-22, en particulier la fraction des lymphocytes T CD8. »
Ces lymphocytes T, localisés dans la muqueuse intestinale, sont idéalement placés pour réagir rapidement aux dommages. L’étude a montré que cette activation se produisait principalement dans l’intestin grêle, là où la majorité des protéines alimentaires sont absorbées.
Une aide précieuse contre les dommages thérapeutiques
L’efficacité de la cystéine dans la réparation des tissus a été démontrée dans l’étude : les souris suivant un régime riche en cet acide aminé ont montré une meilleure guérison des lésions induites par radiations dans leur muqueuse intestinale. Des travaux complémentaires non publiés ont également révélé que le même régime favorisait la régénération après un traitement par le 5-fluorouracile, un agent de chimiothérapie couramment utilisé pour les cancers colorectaux et pancréatiques, qui peut également endommager les tissus intestinaux.
La cystéine est naturellement présente dans de nombreux aliments riches en protéines tels que la viande, les produits laitiers, les légumineuses et les noix. Le corps humain peut également la synthétiser à partir d’un autre acide aminé, la méthionine. Cependant, la cystéine produite par le corps se diffuse dans tout l’organisme, contrairement à celle issue de l’alimentation qui se concentre spécifiquement dans l’intestin.
« Avec notre régime riche en cystéine, l’intestin est le premier endroit où une quantité importante de cystéine est disponible », précise Fangtao Chi, premier auteur de l’étude.
Au-delà des antioxydants
Bien que la cystéine soit reconnue depuis longtemps pour ses propriétés antioxydantes, cette recherche met en lumière son rôle inédit dans la régénération des cellules souches intestinales. Les chercheurs explorent désormais si la cystéine pourrait également stimuler la régénération d’autres tissus, comme les follicules pileux. Ils prévoient également d’étudier d’autres acides aminés qui pourraient influencer le renouvellement des cellules souches et la santé intestinale.
« Je pense que nous allons découvrir plusieurs nouveaux mécanismes expliquant comment ces acides aminés régulent les décisions relatives au devenir des cellules et à la santé intestinale, tant dans l’intestin grêle que dans le côlon », conclut Omer Yilmaz.