Une équipe de chercheurs du Penn State College of Agricultural Sciences a identifié un composé dans les champignons blancs qui pourrait potentiellement bénéficier à la santé intestinale des mammifères en activant une réponse biologique protectrice.
« Nos recherches ont montré qu’une approche biochimométrique – modélisant ensemble les données chimiques et biologiques – peut conduire à la découverte de nouveaux composants de mélanges chimiques dans les aliments qui pourraient être thérapeutiques pour la santé animale et humaine », a déclaré Joshua Kellogg, professeur adjoint de métabolomique au Département des sciences vétérinaires et biomédicales. Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans le Journal des aliments fonctionnels.
À l’aide d’analyses cellulaires et d’une approche de mise en réseau moléculaire – une méthode qui organise les molécules en fonction de leur similitude structurelle – les chercheurs ont découvert que le nouveau composé qu’ils ont identifié dans les champignons blancs active le récepteur d’aryl-hydrocarbure, ou AHR, qui se trouve chez les mammifères, y compris les souris, les porcs et les humains.
Des études antérieures ont démontré que lorsque les souris ingèrent des champignons, l’AHR devient antagonique ou inhibée. Le composé identifié par l’équipe de Kellogg active l’AHR lorsqu’il est appliqué à des lignées cellulaires humaines et dérivées de souris, qui sont cultivées en laboratoire pour tester les effets moléculaires de certaines variables.
« C’est un exercice d’équilibre délicat, c’est pourquoi l’étude des aliments entiers ainsi que des composés individuels est essentielle », a déclaré Kellogg. « Il y a des avantages à l’activation de l’AHR ainsi qu’à l’antagonisme. »
Kellogg a déclaré que la procréation assistée joue un rôle important dans la santé intestinale. Lorsqu’il est activé, il peut induire une réponse cellulaire pour détoxifier les hydrocarbures aryliques, qui sont des cancérigènes connus, dans l’intestin. Lorsqu’elle est inhibée, la procréation assistée peut aider à réduire la croissance tumorale dans certains cancers. La procréation assistée est également essentielle dans d’autres facettes de la promotion de la santé intestinale, notamment le maintien de l’intégrité de la muqueuse intestinale et la prévention de l’invasion des bactéries dans l’intestin.
Les dernières recherches de l’équipe s’appuient sur les travaux antérieurs des co-auteurs Andrew Patterson, professeur de toxicologie moléculaire, de biochimie et de biologie moléculaire, et Gary Perdew, titulaire de la chaire H. Thomas & Dorothy Willits Hallowell des sciences agricoles et directeur du Center for Molecular Toxicology and Carcinogenesis . Ils ont précédemment examiné des molécules appelées benzothiazoles et comment elles réagissent avec l’AHR.
« Dans nos recherches, nous avons reconnu ces benzothiazoles, mais nous avons également vu des molécules non découvertes auparavant qui étaient structurellement liées », a expliqué Kellogg. « Lorsque nous avons dressé le profil de la chimie de ces structures apparentées, nous nous sommes demandé si elles fonctionneraient également avec l’AHR. Et nous avons constaté qu’elles activaient l’AHR. »
Les découvertes des chercheurs soulignent l’importance d’étudier les rôles que chaque composant chimique joue dans un aliment entier, selon Kellogg.
« Les aliments sont des mélanges chimiques complexes », a déclaré Kellogg. « Ce que nous faisons à la base, c’est de nous concentrer sur les moyens de rechercher la chimie active dans les sources naturelles – plantes, champignons, bactéries. Nous nous intéressons à la façon dont les mélanges chimiques dans les aliments réagissent avec la PA et pourraient protéger la santé intestinale en général. »
L’étudiant diplômé Xiaoling Chen, membre de l’équipe de recherche et auteur principal de l’article, poursuit ses recherches en examinant les mélanges moléculaires d’autres espèces de champignons.
L’équipe applique également l’approche biochimométrique à la recherche sur les maladies infectieuses, a déclaré Kellogg. Par exemple, ils examinent diverses plantes de régions de Pennsylvanie pour des composés qui agissent contre les bactéries pathogènes. Ils ont trouvé des composés phytochimiques – une partie du système immunitaire d’une plante qui aide à se protéger contre les virus – dans la plante Artemisia qui semblent être efficaces pour inhiber la croissance des mycobactéries qui causent la tuberculose.
Plus d’information:
Xiaoling Chen et al, Le réseautage moléculaire identifie un benzothiazole modulant l’AHR à partir de champignons blancs (Agaricus bisporus), Journal des aliments fonctionnels (2023). DOI : 10.1016/j.jff.2023.105602