"nature" : regard sans précédent sur l'intestin grêle humain, la recherche révèle les secrets de l'absorption des nutriments et de l'évitement des infections
2024-09-03
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l'intestin grêle est un organe important pour l'absorption des nutriments dans le corps humain, avec une longueur moyenne allant jusqu'à 6 mètres. la paroi interne est formée de millions de protubérances en forme de villosités, ce qui augmente considérablement la surface de ce tube digestif. .chaque villosité de l'intestin grêle ne mesure que 0,5 à 1,5 mm de long, mais son expression génétique et ses fonctions métaboliques sont très différentes des cryptes situées à ses racines, près de la paroi interne, jusqu'aux pointes saillantes des villosités.. dans un article récemment publié dans la revue nature, des scientifiques de l'institut des sciences weizmann en israël ont construit une carte d'expression spatiale complète qui démontrait clairementhétérogénéité spatiale des villosités dans l’intestin grêle adulte。le professeur shalev itzkovitz, l'auteur correspondant de l'étude, a analysé en détail l'intestin grêle de souris dans des travaux antérieurs et a découvert que les cellules situées dans différentes positions relatives sur les villosités de l'intestin grêle remplissent différentes fonctions. mais comparé aux souris,l’analyse de l’intestin humain est beaucoup plus difficile, principalement parce que les échantillons sont difficiles à obtenir。dans cette étude, les scientifiques ont collaboré avec des chirurgiens pour obtenir du tissu intestinal humain chirurgicalement retiré. le patient qui a fourni l'échantillon a subi une procédure de whipple en raison de maladies telles que le cancer du pancréas. en plus de la tête pancréatique malade, la première partie de l'intestin grêle, le duodénum, a également dû être retirée. les chercheurs ont pu analyser cette portion de tissu intestinal sain.grâce à des techniques telles que la transcriptomique spatiale, la protéomique spatiale et l’hybridation in situ par fluorescence d’une seule molécule, les auteurs de l’étude ont reconstruit une carte complète de l’expression spatiale du duodénum et analysé l’expression génique des cellules dans différentes régions avec une résolution de 50 microns.▲imagerie par fluorescence d'échantillons de tissus de l'intestin grêle humain, avec différentes protéines étiquetées de différentes couleurs(source de l'image : référence [1])d'après cette carte, les chercheursun mystère sur l’absorption des graisses dans l’intestin grêleréponses fournies. les scientifiques ont découvert depuis longtemps que les graisses provenant des aliments ne sont pas absorbées rapidement dans la circulation sanguine, parfois avec un retard allant jusqu'à deux jours. cette étude a révélé que les cellules épithéliales de l'intestin grêle ont une « chaîne d'assemblage » lors de l'absorption des lipides. elles sont responsables de l'assemblage des gouttelettes lipidiques lorsqu'elles sont situées à la racine des villosités. ces cellules migrent ensuite progressivement le long des villosités jusqu'à atteindre la pointe. avant de synthétiser des chylosomes, qui le feront. le cholestérol provenant des aliments est transporté des cellules épithéliales à travers les vaisseaux lymphatiques vers la circulation sanguine.de même, ces cellules épithéliales migrantes absorbent également le fer au niveau des racines et le libèrent dans la circulation sanguine lorsqu’elles atteignent les extrémités. de plus, de nombreuses enzymes nécessaires à la digestion des nutriments tels que les acides aminés, les peptides et les sucres sont principalement absorbées ou produites au sommet des villosités, tandis que les cellules qui absorbent les vitamines et les minéraux sont concentrées aux racines des villosités.▲les villosités de l'intestin grêle présentent des protéines caractéristiques exprimées dans des régions allant de la racine à la pointe.(source de l'image : référence [1])en plus de la façon dont l’intestin grêle absorbe les nutriments, la carte révèle également comment l’intestin grêle combat les infections. les chercheurs ont découvert que certaines cellules situées à l'extrémité des villosités sécrètent des protéines antibactériennes, qui peuvent soit attaquer directement les bactéries, soit envoyer un signal de détresse au système immunitaire.recrute des cellules immunitaires pro-inflammatoires telles que les macrophages jusqu'à la pointe。en compilant cet atlas des cellules de l’intestin grêle, les chercheurs ont également découvert de manière inattendue des structures anatomiques différentes de celles qu’ils connaissaient auparavant. habituellement, dans les manuels d'anatomie, les villosités de l'intestin grêle chez les humains en bonne santé sont décrites comme des protubérances droites ressemblant à des doigts. seulement dans le cas d'un cancer, les villosités auront de nombreuses branches. dans cette étude, afin d'enregistrer la structure spatiale des tissus de manière tridimensionnelle sans détruire l'intégrité du tissu, les chercheurs ont utilisé de nouvelles méthodes techniques et ont découvert queles villosités de l'intestin grêle humain contiennent d'abondantes villosités dentelées et ramifiées concentrées au sommet de plis arrondis., permet d’augmenter encore la surface de l’intestin grêle et d’améliorer l’absorption.comme le notent les auteurs dans le résumé de l'article, "cette étude fournit une ressource détaillée pour comprendre la biologie de l'intestin grêle adulte. notre atlas fournit des réponses aux questions fondamentales et peut être appliqué aux questions cliniques, professeur shalev itzkovitz, l'auteur correspondant." de l'étude, a déclaré : "une fois que nous avons cartographié l'intestin grêle sain, nous pouvons mieux comprendre les changements que subit l'intestin grêle en réponse à la maladie, au vieillissement, à la prise de certains médicaments ou à un régime alimentaire spécifique."
