Les divers microbes qui vivent dans notre intestin continuent de créer de nouvelles surprises. Ces dernières années, on a constaté que ce minuscule écosystème avait une influence considérable sur notre santé et que différentes espèces étaient impliquées dans toutes sortes de maladies dans tout le corps. Mais maintenant, des chercheurs de l’Université de Californie à Berkeley ont découvert que certaines espèces de bactéries intestinales pouvaient générer de l’électricité.
Les bactéries électriques sont connues depuis longtemps, mais c’est la première fois qu’elles sont retrouvées dans le corps humain. Normalement, ces petits insectes résident dans les lacs, le sol, les cheminées hydrothermiques et en particulier dans les milieux acides. Nous les avons même mis au travail en nous aidant à faire fermenter du fromage, du yaourt et de l’alcool, à purifier l’eau et à fabriquer des piles.
Parmi les bactéries intestinales trouvées électrogènes, on trouve des espèces telles que Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens, Enterococcus faecalis, streptocoque et Lactobacilli. Cette équipe hétéroclite est principalement pathogène, responsable des maladies d’origine alimentaire, de la diarrhée, de la gangrène, des infections nosocomiales et même des fausses couches. Les lactobacilles, quant à eux, sont un probiotique, souvent présent dans le yaourt.
« Le fait que tant de bogues qui interagissent avec les humains, que ce soit comme agents pathogènes ou probiotiques ou dans notre microbiote ou impliqués dans la fermentation de produits humains, sont électrogènes – cela avait été oublié auparavant », explique Dan Portnoy, auteur de l’étude. « Cela pourrait nous en dire beaucoup sur la façon dont ces bactéries nous infectent ou nous aident à avoir un intestin sain. »
Mais il ne s’agit pas seulement de trouver de nouvelles astuces chez de vieilles bactéries – on a découvert que ces espèces utilisaient un mécanisme complètement différent de celui des bactéries électrogènes déjà connues. Les électrons produits dans les cellules par le biais du métabolisme doivent être éliminés, et pendant que les créatures respirant de l’air utilisent notre ami oxygène, les bactéries électrogènes ont développé un moyen de « respirer » les minéraux comme le fer ou le manganèse. Une série de réactions chimiques utilisent ces minéraux pour transporter les électrons hors des cellules, ce qui prend la forme d’un minuscule courant électrique.
Une « batterie » fabriquée en tapotant sur les bactéries électrogènes
Les bactéries intestinales électriques se sont avérées utiliser une « chaîne de transfert d’électrons » beaucoup plus simple que d’autres. Au lieu du fer ou de l’oxygène, ces bactéries semblent pouvoir utiliser des molécules de flavine – des dérivés de la vitamine B2 – lorsqu’elles sont nombreuses dans l’environnement qui les entoure. Et cela n’a été observé que jusqu’à présent chez les bactéries à Gram positif – celles à paroi cellulaire unique – qui devraient faciliter le transfert d’électrons par rapport aux espèces à deux parois cellulaires.
« Il semble que la structure cellulaire de ces bactéries et la niche écologique riche en vitamines qu’ils occupent rendent le transfert des électrons de la cellule beaucoup plus facile et plus rentable », explique Sam Light, premier auteur de l’étude. « Ainsi, nous pensons que les bactéries respirant les minéraux classiquement étudiées utilisent le transfert d’électrons extracellulaires car il est crucial pour la survie, alors que ces bactéries nouvellement identifiées l’utilisent parce c’est facile. »
À l’aide d’une électrode, l’équipe a mesuré la force du courant électrique produit par ces bactéries et a constaté qu’elle contenait jusqu’à 500 microampères. Cela les met sur un pied d’égalité avec d’autres bactéries électrogènes connues.
La découverte pourrait conduire à de nouvelles façons de manipuler les bactéries intestinales pour améliorer notre santé ou lutter contre les maladies – ou tout simplement fabriquer des fromages ou des yaourts plus savoureux.
http://news.berkeley.edu/2018/09/12/gut-bacterias-shocking-secret-they-produce-electricity/
