Rôle fonctionnel de Ruminococcus dans les processus digestifs

Dégradation des fibres et hydrolyse des polysaccharides

Les espèces de Ruminococcus sont spécialisées dans le métabolisme des fibres alimentaires, incluant la cellulose, l’hémicellulose et l’amidon résistant, qui sont autrement indigestes par les enzymes de l’hôte. Ces bactéries produisent une série d’enzymes actives sur les glucides (CAZymes) telles que les cellulases, xylanases et amylases, qui catalysent l’hydrolyse des polysaccharides complexes en sucres fermentescibles.

La dégradation de ces fibres se produit principalement dans le côlon, où Ruminococcus collabore avec d’autres membres du microbiote pour fermenter ces sucres en acides gras à chaîne courte comme l’acétate, le propionate et le butyrate.

Acides gras à chaîne courte et production d’énergie

L’un des principaux bénéfices de la fermentation des fibres par Ruminococcus est la production d’AGCC. Ces métabolites fournissent non seulement jusqu’à 10 % des besoins caloriques quotidiens de l’hôte, mais maintiennent également l’intégrité de l’épithélium intestinal et régulent les réponses inflammatoires.

Le butyrate, en particulier, produit par Ruminococcus et d’autres bactéries intestinales, constitue la principale source d’énergie des colonocytes, favorise l’assemblage des jonctions serrées et réduit le risque de cancer colorectal.

Interactions avec d’autres microbes intestinaux

Les espèces de Ruminococcus n’agissent pas isolément. Elles forment des relations symbiotiques avec d’autres bactéries intestinales pour optimiser la digestion. Par exemple, elles décomposent l’amidon résistant en oligosaccharides, qui servent ensuite de substrats aux microbes producteurs de butyrate tels que Faecalibacterium prausnitzii.

Cette coopération syntrophique améliore la diversité microbienne et la stabilité de l’écosystème intestinal, ce qui est associé à de meilleurs résultats de santé.

Rôle dans la dégradation de la mucine

Certaines espèces, comme Ruminococcus gnavus, peuvent dégrader la mucine, la glycoprotéine constituant le mucus qui tapisse l’intestin. Cette activité a une double nature : d’une part, la dégradation de la mucine aide à recycler les composants de la paroi intestinale et à maintenir l’homéostasie intestinale ; d’autre part, une dégradation excessive peut compromettre la barrière muqueuse, favorisant potentiellement l’inflammation.

Influence sur la fonction de barrière intestinale

Par leurs produits métaboliques et interactions directes, les Ruminococcus affectent la barrière épithéliale intestinale. Par la production de butyrate et d’autres AGCC, ces bactéries renforcent les jonctions serrées et stimulent la production de mucus, essentiels pour protéger l’hôte contre les pathogènes et les toxines.

Promotion de la modulation du système immunitaire

Le microbiote intestinal éduque activement le système immunitaire de l’hôte. Les produits de fermentation et les antigènes microbiens de Ruminococcus peuvent stimuler les cellules immunitaires, favorisant une réponse immunitaire équilibrée, cruciale pour la prévention des allergies, des maladies auto-immunes et des infections.