Les bactéries intestinales produisent des neurotransmetteurs

[Nutrimuscle-Conseils]

The Serotonin Neurotransmitter Modulates Virulence of Enteric Pathogens
Aman Kumar cell host & microbe 2020

Highlights
• Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) and C. rodentium sense serotonin in the gut
• Bacterial CpxA acts as a serotonin sensor
• Serotonin decreases virulence of EHEC in vitro and C. rodentium during murine infection
• Genetic and pharmacological changes in gut serotonin modulate C. rodentium disease

The gut-brain axis is crucial to microbial-host interactions. The neurotransmitter serotonin is primarily synthesized in the gastrointestinal (GI) tract, where it is secreted into the lumen and subsequently removed by the serotonin transporter, SERT.

Here, we show that serotonin decreases virulence gene expression by enterohemorrhagic E. coli (EHEC) and Citrobacter rodentium, a murine model for EHEC. The membrane-bound histidine sensor kinase, CpxA, is a bacterial serotonin receptor. Serotonin induces dephosphorylation of CpxA, which inactivates the transcriptional factor CpxR controlling expression of virulence genes, notably those within the locus of enterocyte effacement (LEE). Increasing intestinal serotonin by genetically or pharmacologically inhibiting SERT decreases LEE expression and reduces C. rodentium loads. Conversely, inhibiting serotonin synthesis increases pathogenesis and decreases host survival. As other enteric bacteria contain CpxA, this signal exploitation may be engaged by other pathogens. Additionally, repurposing serotonin agonists to inhibit CpxA may represent a potential therapeutic intervention for enteric bacteria.

[Nutrimuscle-Conseils]

Serotonin is almost always thought of as a brain chemical, but about 90% of it is actually produced in the gastrointestinal tract.

This knowledge is especially compelling given that various serotonin agonists and antagonists have been developed to treat diarrhea-predominant inflammatory bowel disease (IBD) and/or constipation. The fact that one can conceptually co-opt these drugs already used in the clinic (e.g., Prozac) to treat infectious diseases is potentially exciting.

[Nutrimuscle-Diététique]

Taduction de l'étude

Le neurotransmetteur de sérotonine module la virulence des pathogènes entériques
Hôte cellulaire Aman Kumar et microbe 2020

Points forts
• E. coli entérohémorragique (EHEC) et sérotonine sens C. rodentium dans l'intestin
• La CpxA bactérienne agit comme un capteur de sérotonine
• La sérotonine diminue la virulence d'EHEC in vitro et de C. rodentium lors d'une infection murine
• Les changements génétiques et pharmacologiques de la sérotonine intestinale modulent la maladie de C. rodentium

L'axe intestin-cerveau est crucial pour les interactions microbiennes-hôtes. Le neurotransmetteur sérotonine est principalement synthétisé dans le tractus gastro-intestinal (GI), où il est sécrété dans la lumière et ensuite éliminé par le transporteur de sérotonine, SERT.

Ici, nous montrons que la sérotonine diminue l'expression du gène de virulence par E. coli entérohémorragique (EHEC) et Citrobacter rodentium, un modèle murin pour EHEC. La kinase capteur d'histidine liée à la membrane, CpxA, est un récepteur bactérien de la sérotonine. La sérotonine induit la déphosphorylation de CpxA, qui inactive le facteur de transcription CpxR contrôlant l'expression des gènes de virulence, notamment ceux du locus d'effacement des entérocytes (LEE). L'augmentation de la sérotonine intestinale en inhibant génétiquement ou pharmacologiquement le SERT diminue l'expression de LEE et réduit les charges de C. rodentium. Inversement, l'inhibition de la synthèse de la sérotonine augmente la pathogenèse et diminue la survie de l'hôte. Comme d'autres bactéries entériques contiennent du CpxA, cette exploitation du signal peut être engagée par d'autres agents pathogènes. De plus, la réutilisation des agonistes de la sérotonine pour inhiber la CpxA peut représenter une intervention thérapeutique potentielle pour les bactéries entériques.La sérotonine est presque toujours considérée comme une substance chimique du cerveau, mais environ 90% de celle-ci est en réalité produite dans le tractus gastro-intestinal.

Cette connaissance est particulièrement convaincante étant donné que divers agonistes et antagonistes de la sérotonine ont été développés pour traiter la maladie inflammatoire de l'intestin (IBD) et / ou la constipation prédominantes de la diarrhée. Le fait que l'on puisse conceptuellement coopter ces médicaments déjà utilisés en clinique (par exemple, Prozac) pour traiter les maladies infectieuses est potentiellement passionnant.