Des chercheurs de l’Université du Maryland et des National Institutes of Health ont identifié l’enzyme microbienne responsable de la teinte jaune de l’urine, selon une nouvelle étude publiée dans la revue Microbiologie naturelle.
La découverte de cette enzyme, appelée bilirubine réductase, ouvre la voie à des recherches plus approfondies sur le rôle du microbiome intestinal dans des maladies telles que la jaunisse et les maladies inflammatoires de l’intestin.
« Cette découverte d’enzyme dévoile enfin le mystère derrière la couleur jaune de l’urine », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Brantley Hall, professeur adjoint au département de biologie cellulaire et de génétique moléculaire de l’Université du Maryland. « Il est remarquable qu’un phénomène biologique quotidien soit resté inexpliqué pendant si longtemps, et notre équipe est ravie de pouvoir l’expliquer. »
Lorsque les globules rouges se dégradent après leur durée de vie de six mois, un pigment orange vif appelé bilirubine est produit comme sous-produit. La bilirubine est généralement sécrétée dans l’intestin, où elle est destinée à l’excrétion mais peut également être partiellement réabsorbée. Une réabsorption excessive peut entraîner une accumulation de bilirubine dans le sang et provoquer une jaunisse, une affection qui entraîne un jaunissement de la peau et des yeux. Une fois dans l’intestin, la flore résidente peut convertir la bilirubine en d’autres molécules.
« Les microbes intestinaux codent pour l’enzyme bilirubine réductase qui convertit la bilirubine en un sous-produit incolore appelé urobilinogène », a expliqué Hall, qui occupe un poste conjoint à l’Institut d’études informatiques avancées de l’Université du Maryland. « L’urobilinogène se dégrade ensuite spontanément en une molécule appelée urobiline, responsable de la couleur jaune que nous connaissons tous. »
L’urobiline a longtemps été associée à la teinte jaune de l’urine, mais la découverte par l’équipe de recherche de l’enzyme responsable répond à une question qui échappe aux scientifiques depuis plus d’un siècle.
En plus de résoudre un mystère scientifique, ces découvertes pourraient avoir d’importantes implications sur la santé. L’équipe de recherche a découvert que la bilirubine réductase est présente chez presque tous les adultes en bonne santé, mais qu’elle est souvent absente chez les nouveau-nés et les personnes atteintes d’une maladie inflammatoire de l’intestin. Ils émettent l’hypothèse que l’absence de bilirubine réductase pourrait contribuer à la jaunisse du nourrisson et à la formation de calculs biliaires pigmentés.
« Maintenant que nous avons identifié cette enzyme, nous pouvons commencer à étudier l’impact des bactéries présentes dans notre intestin sur les niveaux de bilirubine en circulation et les problèmes de santé associés comme la jaunisse », a déclaré Xiaofang Jiang, co-auteur de l’étude et chercheur au NIH. « Cette découverte jette les bases de la compréhension de l’axe intestin-foie. »
Outre la jaunisse et les maladies inflammatoires de l’intestin, le microbiome intestinal a été associé à diverses maladies et affections, des allergies à l’arthrite en passant par le psoriasis. Cette dernière découverte rapproche les chercheurs d’une compréhension holistique du rôle du microbiome intestinal dans la santé humaine.
« L’approche multidisciplinaire que nous avons pu mettre en œuvre, grâce à la collaboration entre nos laboratoires, a été essentielle pour résoudre l’énigme physiologique de la raison pour laquelle notre urine apparaît jaune », a déclaré Hall. « C’est l’aboutissement de nombreuses années de travail de notre équipe et met en évidence une autre raison pour laquelle notre microbiome intestinal est si vital pour la santé humaine. »
Plus d’information:
BilR est une enzyme microbienne intestinale qui réduit la bilirubine en urobilinogène, Microbiologie naturelle (2024). DOI : 10.1038/s41564-023-01549-x