La captation des polysaccharides liés en 1,3 et 1,4 par les cellules intestinales dépend de l’endocytose clathrine/dynamine 1/Rab5

Pourquoi les gros sucres comptent plus qu’on le pensait

De nombreux médicaments et compléments à base de sucres végétaux ou fongiques (polysaccharides) sont avalés sous forme de comprimés ou de poudres. Pendant des décennies, les scientifiques ont supposé que ces longues chaînes hydrophiles étaient tout simplement trop volumineuses pour franchir la paroi intestinale et atteindre la circulation sanguine intactes. Cette étude renverse ce dogme en montrant que plusieurs types de polysaccharides peuvent, en réalité, traverser les cellules intestinales en utilisant un système d’import cellulaire très organisé — ouvrant de nouvelles possibilités pour des « médicaments glucidiques » administrés par voie orale.

Longues chaînes de sucre qui enfreignent les règles

Les polysaccharides sont de longues chaînes de sucres simples et constituent l’un des quatre principaux éléments constitutifs du vivant, aux côtés des protéines, des lipides et de l’ADN. Ils sont déjà à la base de dizaines de médicaments, des anticoagulants comme l’héparine aux produits pour la santé articulaire tels que le chondroïtine sulfate. Pourtant, la plupart sont injectés parce que leur encombrement et leur forte affinité pour l’eau faisaient croire qu’ils ne pouvaient pas entrer dans la circulation lorsqu’ils étaient administrés par voie orale. Les auteurs ont remis en cause cette vision en étudiant un panel de polysaccharides naturels présentant différents types de liaisons et charges électriques, y compris un bêta‑glucane d’origine fongique (GFPBW1) et un alpha‑glucane d’origine végétale (WGE) utilisés comme composés modèles.

Traverser la paroi intestinale sans se désintégrer

Tout d’abord, l’équipe a testé si ces gros sucres pouvaient franchir une couche de cellules d’apparence intestinale humaines cultivées sur une membrane. À l’aide d’étiquettes chimiques et de chromatographie, ils ont trouvé que plusieurs polysaccharides traversaient la couche cellulaire avec une efficacité étonnamment élevée. Fait important, leurs « empreintes » avant et après le transport étaient presque identiques, ce qui suggère que les chaînes n’avaient pas besoin d’être découpées en petits morceaux pour traverser. Les chercheurs sont ensuite passés à des modèles vivants chez le rat et la souris, leur administrant par voie orale des versions marquées de GFPBW1 et WGE. Dans des prélèvements sanguins et du tissu hépatique, ils ont détecté des polysaccharides marqués et intacts — là encore avec seulement des changements minimaux de taille — démontrant qu’au moins une fraction de ces grosses molécules survit à la digestion, traverse l’épithélium intestinal et atteint la circulation.

La porte d’entrée cellulaire : l’endocytose dépendante de la clathrine

Comment de si grosses molécules passent‑elles à travers des cellules intestinales individuelles ? L’étude pointe vers une voie d’import cellulaire appelée endocytose médiée par la clathrine, un processus normalement utilisé pour internaliser hormones, nutriments et même virus. Au microscope, les polysaccharides entrants colocalisaient avec la clathrine, une protéine échafaudage qui façonne de petites invaginations bourgeonnantes dans la membrane cellulaire. Lorsque les chercheurs ont bloqué la clathrine chimiquement ou épuisé sa chaîne lourde (CLTC) par des outils génétiques, l’absorption des sucres a chuté fortement dans les cellules en culture. Des souris génétiquement modifiées pour être dépourvues de clathrine spécifiquement dans leur revêtement intestinal ont absorbé beaucoup moins de polysaccharide après administration orale. Des tests d’interaction physique ont en outre montré que les polysaccharides modèles peuvent se lier directement à la clathrine, renforçant l’hypothèse qu’ils empruntent ce système de puits recouverts.

Aides clés et signaux de trafic à l’intérieur de la cellule

La clathrine n’agit pas seule. La protéine dynamine 1, qui pince les vésicules bourgeonnantes comme un anneau qui se resserre, s’est révélée essentielle : inhiber ou réduire l’expression de la dynamine 1 limitait l’entrée des polysaccharides, tandis que son augmentation favorisait leur captation. Un autre partenaire, Rab5 — régulateur des endosomes précoces, les premières stations de tri cellulaires — était également crucial. Les polysaccharides internalisés colocalisaient fréquemment avec Rab5, et des animaux dépourvus de Rab5 dans tous les tissus présentaient une captation intestinale fortement réduite. Une fois à l’intérieur, les sucres circulaient dans un réseau de compartiments, incluant endosomes précoces, lysosomes (centres de recyclage cellulaires), appareil de Golgi et réticulum endoplasmique, bien que le trajet exact varie entre cellules intestinales normales et cellules de type tumoral.

Récepteurs membranaires spécialisés comme « stations d’amarrage » pour les sucres

L’étude a également mis au jour un niveau de sélectivité. Certains récepteurs membranaires — protéines détectant des signaux à l’extérieur de la cellule — étaient nécessaires pour des polysaccharides particuliers. Le récepteur immunitaire Dectin‑1 était important pour le bêta‑glucane GFPBW1, tandis qu’un récepteur du facteur de croissance nommé BMPRIA jouait un rôle majeur dans la captation du WGE. Le récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) a aussi soutenu l’entrée des deux sucres, même si une liaison physique directe n’était pas toujours détectable, ce qui suggère des mécanismes plus complexes et indirects. Lorsque ces récepteurs étaient silencés, la captation des polysaccharides correspondants diminuait ; lorsqu’ils étaient surexprimés, la captation augmentait. De plus, deux voies de signalisation intracellulaires majeures, Wnt/β‑caténine et NF‑κB, contribuaient à réguler la facilité avec laquelle les cellules internalisent ces sucres.

Ce que cela signifie pour les comprimés et poudres de demain

Dans l’ensemble, ce travail montre que certains polysaccharides naturels volumineux peuvent être absorbés intacts depuis l’intestin vers la circulation sanguine via un système coordonné centré sur la clathrine, la dynamine 1, Rab5 et des récepteurs membranaires spécifiques. Pour les non‑spécialistes, le message clé est que « trop gros pour être absorbé » n’est pas une règle absolue : nos cellules intestinales disposent de portes actives capables d’importer certains sucres complexes. Comprendre ces portes et leurs protéines associées pourra orienter la conception de nouveaux médicaments et compléments à base de polysaccharides administrables par voie orale et atteignant de façon fiable des cibles dans l’organisme, rendant potentiellement inutiles certaines injections.

Citation: Liao, W., Cao, D., Wang, Y. et al. 1,3-and 1,4-linked polysaccharides uptake in intestinal cells relies on clathrin/dynamin 1/Rab5-dependent endocytosis. Nat Commun 17, 1831 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68542-w

Mots-clés: absorption des polysaccharides, endocytose intestinale, clathrine dynamine Rab5, médicaments glucidiques oraux, captation du bêta‑glucane