Une étude chez la souris suggère que le cadmium dans l’intestin imite une carence en vitamine D – ScienceDaily

Les chercheurs ont retracé ce lien chez la souris avec des bactéries intestinales qui, après exposition au cadmium ingéré, ont surproduit une enzyme qui dégrade la vitamine D, créant ainsi des conditions qui imitent une carence en vitamine D. En termes d’effets cliniques, les souris sensibilisées à un allergène spécifique qui consommait du cadmium ont produit des niveaux élevés d’anticorps contre l’allergène ainsi que des cellules immunitaires qui ont augmenté leurs symptômes respiratoires.

Des recherches épidémiologiques distinctes ont montré une association chez les enfants entre une carence en vitamine D et une susceptibilité plus élevée à l’asthme et à d’autres symptômes allergiques. Et un rapport du Congrès publié le 29 septembre a révélé une source inattendue de cadmium chez les enfants, annonçant que des niveaux dangereux de métaux lourds toxiques, dont le cadmium, avaient été détectés dans plusieurs marques d’aliments pour bébés.

« Le problème est que, parce que le cadmium ne se dégrade pas facilement – il a une demi-vie dans le corps d’au moins 15 ans – si vous êtes chroniquement exposé à de faibles doses, il s’accumule avec le temps », a déclaré Prosper Boyaka, professeur et président des biosciences vétérinaires à l’Ohio State University et auteur principal de l’étude. « Ce n’est pas non plus quelque chose auquel nous pouvons facilement éviter d’être exposés car il peut rester dans l’air, le sol et l’eau. »

La plupart des gens ingèrent l’élément naturel cadmium, un métal lourd utilisé pour les batteries et la fabrication de pigments, en mangeant des aliments végétaux et animaux qui ont absorbé le polluant ou en buvant de l’eau contaminée. L’Environmental Protection Agency répertorie le cadmium parmi huit métaux considérés comme extrêmement toxiques à de faibles concentrations.

Boyaka et ses collègues ont découvert qu’un composé expérimental qui inhibe les enzymes activées réduisait la réponse allergique chez les souris ayant ingéré du cadmium.

« Nous avons proposé deux stratégies possibles dans le document », a déclaré Boyaka. « L’un est la supplémentation en vitamine D, mais cela doit se produire avant que l’exposition au cadmium ne provoque une réaction allergique accrue, la question serait donc de savoir quand utiliser un supplément. Nous proposons également de cibler ces enzymes comme moyen de prévenir la réponse allergique accrue. « 

La recherche a été publiée récemment dans la revue Immunologie des muqueuses.

Les polluants environnementaux tels que le cadmium et le plomb sont considérés comme des contributeurs – avec la prédisposition génétique et la surutilisation d’antibiotiques – au nombre croissant de personnes allergiques, mais les mécanismes derrière cette association ne sont pas bien compris, a déclaré Boyaka.

Dans cette étude, les chercheurs ont ajouté ce qui est considéré comme une dose « subtoxique » de cadmium à l’eau potable consommée par des groupes de souris pendant 28 jours. À l’aide d’un modèle de souris qui simule la prédisposition génétique humaine à une allergie aux œufs, l’équipe a exposé les souris à une protéine d’œuf pour tester leur réponse allergique.

Les souris qui ont bu de l’eau contenant des doses subtoxiques de cadmium puis ont été exposées à l’allergène ont eu une réaction allergique plus forte – sous la forme d’actions inflammatoires internes et de symptômes d’allergie – que la réponse des souris témoins.

« Notre hypothèse était que le cadmium modifierait la population microbienne dans l’intestin parce que nous savons que la dysbiose, ou un changement dans le microbiote, peut entraîner des réactions allergiques. Et oui, donner ces minuscules, minuscules doses de cadmium dans l’eau potable a changé allergique sensibilisation », a déclaré Boyaka.

L’effet était connu pour se produire dans l’intestin, comme prévu, car les souris sans germes, dépourvues de microbes intestinaux, qui ont été exposées par voie orale au cadmium n’ont pas surproduit l’anticorps qui provoque une réponse allergique. Mais les chercheurs ont déterminé que le cadmium ne tuait pas les cellules ou ne faisait pas fuir les intestins. Une série d’expériences a lié le cadmium dans l’intestin à la production de molécules inflammatoires, ainsi qu’à la stimulation des deux enzymes qui dégradent la vitamine D.

« C’est la principale découverte – après exposition à des doses subtoxiques de métaux lourds, les polluants restent dans les tissus mous, y compris dans l’intestin. Et ce qu’ils font, c’est rendre les cellules plus réactives. Dans l’intestin, en particulier, les bactéries feront produire certaines cellules plus de l’enzyme qui dégrade la vitamine D », a déclaré Boyaka. « C’est une connexion que nous ne connaissions pas auparavant. »

Le laboratoire de Boyaka étudie actuellement des composés potentiels qui pourraient être utilisés pour bloquer les enzymes dégradant la vitamine D.

Ce travail a été soutenu par des subventions des National Institutes of Health et du National Center for Advancing Translational Sciences. Les chercheurs ont mené des expériences en utilisant le Ohio State Center for Clinical and Translational Science Mass Spectrometry and Proteomics Core.

Les co-auteurs, tous de l’État de l’Ohio, incluent Eunsoo Kim, Astrid Bonnegarde-Bernard, Stephen Opiyo, Marisa Joldrichsen, Zayed Attia, Brian Ahmer et Estelle Cormet-Boyaka.