Indole

L'indole, ou 2,3-benzopyrrole, est un composé aromatique composé d'un anneau de benzène et d'un anneau de pyrrole avec huit atomes de carbone et un atome d'azote. Les bactéries et les plantes produisent de l'indole à partir du tryptophane et l'utilisent pour la signalisation et la défense contre les intrus. Chez l'homme, le précurseur de l'indole est le tryptophane, qui est absorbé avec les protéines animales et végétales de l'alimentation. À partir de ces protéines, le microbiote intestinal produit plusieurs dérivés du tryptophane, dont l'indole, la tryptamine et la sérotonine.

Chez les bactéries, l'indole est un composé de signalisation important qui contrôle la physiologie et la pathogenèse bactériennes. Les plantes utilisent l'indole comme facteur de croissance et de défense. Dans le corps humain, l'indole et ses dérivés affectent plusieurs voies métaboliques, la santé intestinale, la réponse au stress oxydatif et la réponse immunitaire. Composé naturel du goudron de houille, de l'huile de jasmin et de l'huile de fleur d'oranger, l'indole est utilisé dans l'industrie des parfums et du tabac en raison de son odeur unique.

Indole et microbiome intestinal

L'indole est un produit de dégradation de l'acide aminé essentiel tryptophane, que nous absorbons par le biais de l'alimentation. Le microbiome intestinal produit de l'indole, c'est pourquoi la concentration d'indole dans le tractus gastro-intestinal dépend à la fois de l'alimentation et de la composition du microbiome ^intestinal1.

Plus de 85 espèces bactériennes commensales de l'intestin sont connues pour produire de l'indole ainsi que plusieurs composés indoliques substitués, parmi lesquelles Escherichia coli, Bacteroides ovatus, Clostridium limosum et Enterococcus faecalis. L'indole et ses dérivés sont absorbés, distribués par la circulation sanguine et transportés vers le foie, affectant le métabolisme hépatique et la réponse immunitaire.

Chez les bactéries, l'indole fonctionne comme une molécule de signalisation qui modifie l'expression des gènes. Les bactéries intestinales bénéfiques sont attirées par l'indole, tandis qu'il repousse les bactéries étrangères et pathogènes. L'indole et ses dérivés contrôlent la communication interbactérienne, la résistance aux médicaments, la stabilité des plasmides, la formation de biofilms et la production de facteurs de virulence.

Indole, santé et maladie

En tant que sous-produits du métabolisme du tryptophane, l'indole et les composés indoliques sont des marqueurs importants du système immunitaire, de la santé et des maladies. L'indole soutient l'homéostasie immunitaire dans le tractus gastro-intestinal en activant les cellules immunitaires intestinales, en renforçant la barrière intestinale et en favorisant la croissance des bactéries intestinales bénéfiques.

Cependant, la recherche a montré que les patients souffrant de maladies gastro-intestinales ou de troubles métaboliques ont un microbiome intestinal perturbé. Il en résulte un changement dans le métabolisme du tryptophane et une modification de la composition des dérivés indoliques. Il a été démontré qu'un régime alimentaire sain associé à une supplémentation en indole améliorait les symptômes des patients souffrant de maladies inflammatoires de l'intestin (MII), du syndrome du côlon irritable (SCI) et d'une inflammation du foie, ainsi que de complications métaboliques telles que le diabète, l'obésité et la résistance à l'^insuline2.

En dégradant le tryptophane, le microbiome intestinal produit quelques composés indoliques toxiques, tels que le sulfate d'indoxyle et l'acide indoleacétique. Chez les personnes en bonne santé, ces toxines urémiques sont éliminées par les reins. Cependant, chez les patients souffrant d'une maladie rénale chronique, les reins sont blessés ou endommagés et donc incapables d'éliminer les toxines urémiques. Dans le même temps, le microbiome intestinal est altéré et produit ces toxines en fortes concentrations, ce qui conduit à leur accumulation dans l'organisme, où elles peuvent devenir dangereuses et affecter presque tous les systèmes de l'^organisme3.

Indole et thérapie

L'indole et les indoles substitués ont des activités pharmacologiques étendues en raison de leurs effets antifongiques, antiplaquettaires, anticancéreux, antiplasmodiques, anti-insecticides et antioxydants. L'indole étant présent à l'état naturel, les indoles substitués comptent parmi les composés les plus importants pour le développement pharmaceutique.

Plusieurs composés indoliques ont des effets antitumoraux importants et ciblent différentes voies dans les cellules ^{cancéreuses4}. Il a été démontré que les patients atteints de cancer du côlon ont un métabolisme du tryptophane altéré. Par conséquent, l'impact d'un régime riche en indole et en tryptophane, contenant du chou, du brocoli, du chou frisé, du chou vert, des feuilles de navet, de la moutarde, du radis, du colza, du kohl rabi et des choux de Bruxelles, est largement étudié dans le cadre de la prévention du cancer, y compris du cancer du côlon.

En raison de leurs effets antibactériens, les dérivés indoliques sont actuellement étudiés pour lutter contre les bactéries multirésistantes aux ^{médicaments5}. De même, plusieurs indoles substitués sont actifs contre le plasmodium et pourraient donc être des médicaments puissants pour les patients atteints de ^paludisme6.

Références

1. Li X, Zhang B, Hu Y, et al. New Insights Into Gut-Bacteria-Derived Indole and Its Derivatives in Intestinal and Liver Diseases. Front Pharmacol 2021;12:769501.
2. Su X, Gao Y, Yang R. Gut Microbiota-Derived Tryptophan Metabolites Maintain Gut and Systemic Homeostasis. Cells 2022;11(15):2296.
3. Cigarran Guldris S, González Parra E, et Cases Amenós A. Le microbiote intestinal dans la maladie rénale chronique. Nefrologia 2017;37(1):9-19.
4. Luo ML, Huang W, Zhu HP, et al. Advances in indole-containing alkaloids as potential anticancer agents by regulating autophagy. Biomed Pharmacother 2022;149:112827.
5. Meng T, Hou Y, Shang C, et al. Recent advances in indole dimers and hybrids with antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Arch Pharm (Weinheim) 2021;354(2):e2000266.
6. Surur AS, Huluka SA, Mitku ML, et al. Indole : The After Next Scaffold of Antiplasmodial Agents ? Drug Des Devel Ther 2020;14:4855-4867.