Le micro-ARN est digéré, pas absorbé
La question de savoir si des molécules de micro-ARN étrangères au corps sont absorbées par l'alimentation et peuvent même influencer le métabolisme a fait l'objet de controverses ces dernières années. Une nouvelle étude menée par le professeur de l'ETH Markus Stoffel sur des souris apporte désormais des éclaircissements : une telle absorption n'a pas lieu. L'idée prometteuse de produire des aliments fonctionnels à l'aide de micro-ARN fait donc long feu.
La communauté scientifique a été stupéfaite par ce que des chercheurs chinois avaient affirmé en 2011 : des petits morceaux de matériel génétique issus de la plante de riz - appelés molécules de micro-ARN - absorbés par le biais de l'alimentation peuvent influencer le métabolisme des êtres humains. Si cela est effectivement possible, il serait également envisageable de modifier de manière ciblée les fonctions corporelles de cette manière - par exemple avec des aliments fonctionnels contenant de telles molécules de micro-ARN. Le potentiel serait énorme. Car on sait par exemple que certaines molécules de micro-ARN propres au corps empêchent l'apparition du cancer, tandis que d'autres ont une influence sur des maladies comme l'obésité et le diabète.
Des résultats de recherche publiés l'année dernière par des chercheurs américains ont étayé l'idée d'un "aliment fonctionnel à microARN". Ces scientifiques ont conclu que le micro-ARN du lait de vache pouvait se retrouver dans le sang des humains après avoir été consommé. Le lait des mammifères contient généralement de grandes quantités de microARN. Depuis quelques années, les scientifiques se demandent donc également si ces molécules peuvent influencer naturellement le métabolisme et surtout le système immunitaire des nourrissons.
Des études controversées
Les études sur le riz et le lait de vache ont toutefois fait l'objet de controverses au sein de la communauté scientifique. En effet, pour ces deux travaux, les conclusions tirées des données publiées ne sont pas obligatoires. Les résultats peuvent aussi s'expliquer autrement. Une nouvelle étude dirigée par Markus Stoffel, professeur au Département de biologie de l'ETH Zurich, confirme aujourd'hui cette critique. Son travail probant sur des souris montre que : Le corps n'absorbe pratiquement pas de microARN provenant de l'alimentation - en tout cas pas en quantités fonctionnellement significatives. Les molécules sont plutôt décomposées en leurs éléments constitutifs dans l'intestin grêle. Fini donc le rêve d'une alimentation fonctionnelle à base de microARN.
Pour leur étude, les biologistes de l'ETH ont utilisé deux familles de souris. L'une d'entre elles appartenait à une souche de souris de laboratoire tout à fait normale (les scientifiques parlent de souris de type sauvage). Dans l'autre famille, il s'agissait de souris auxquelles il manquait une molécule de microARN bien spécifique. Cette molécule s'appelle miR-375 et est normalement produite dans le pancréas, l'intestin et les glandes mammaires. Elle fait partie de ces molécules de microARN que l'on retrouve en forte concentration dans le lait maternel.
Expérience avec des mères nourricières
Les scientifiques ont laissé les deux familles de souris engendrer des petits, mais ont échangé leur progéniture immédiatement après la naissance. De cette manière, les chercheurs ont pu étudier des petits qui ne produisaient pas eux-mêmes de miR-375, mais qui avaient été allaités par une souris femelle dont le lait contenait du miR-375.
Dans l'estomac des souriceaux ainsi nourris, les chercheurs ont pu déceler de fortes concentrations de miR-375. "L'acide gastrique n'a que très peu d'effet sur les molécules de microARN", explique Stoffel. Cependant, à d'autres endroits du corps, les scientifiques ont trouvé du miR-375, tout au plus à l'état de traces. Selon les scientifiques, les concentrations mesurées sont au moins mille fois trop faibles pour pouvoir réguler des gènes dans le corps et donc influencer le métabolisme. En particulier, les chercheurs n'ont pas trouvé de concentrations de miR-375, même approximativement significatives, dans les cellules de la paroi de l'intestin grêle. Les aliments digérés traversent ces cellules avant de passer dans le sang. Les scientifiques n'ont pas non plus trouvé de traces dans le sang et le foie.
Décomposé en éléments constitutifs
"Nous partons du principe que les microARN sont décomposés en leurs éléments constitutifs dans l'intestin grêle par des enzymes digestives", explique Stoffel. Les chercheurs ont démontré que cela se produit effectivement lors d'une expérience en laboratoire, au cours de laquelle ils ont mélangé des microARN provenant du lait avec des sucs digestifs de l'intestin grêle.
Si les microARN du lait maternel ne parviennent pas intacts dans le corps de la progéniture allaitée, pourquoi la nature a-t-elle fait en sorte que le lait maternel contienne de si grandes quantités de microARN ? Stoffel y voit une raison simple : les nourrissons grandissent rapidement. Pour pouvoir construire de nouvelles cellules corporelles, ils ont besoin, en plus d'autres nutriments, d'éléments constitutifs d'ARN. Et ce sont précisément ces derniers qui se forment dans l'intestin grêle, lorsque le micro-ARN du lait maternel y est digéré. "En fin de compte, ces éléments constitutifs devraient tout simplement servir à nourrir le nourrisson", explique Stoffel.
Référence bibliographique
Title AC, Denzler R, Stoffel M : Uptake and function studies of maternal milk-derived microRNAs. Journal of Biological Chemistry, 3 août 2015, doi : page externe10.1074/jbc.M115.676734