Microbiome intestinal associé au risque de sclérose en plaques et au développement de la maladie

Microbiome intestinal associé au risque de sclérose en plaques et au développement de la maladie

Un consortium de recherche international dirigé par des scientifiques de l'UC San Francisco a démontré des différences significatives entre les profils bactériens intestinaux des patients atteints de sclérose en plaques (SEP) et des individus en bonne santé, ainsi qu'entre les patients atteints de SEP recevant différents traitements médicamenteux. Bien que certains de ces changements aient déjà été signalés, la plupart le sont pour la première fois. Le groupe a également découvert de nouveaux mécanismes par lesquels ces bactéries pourraient influencer le développement de la maladie et la réponse au traitement.

Ces dernières années, les scientifiques ont établi de plus en plus de liens entre les bactéries intestinales et toute une série de maladies, pas seulement les maladies intestinales, notamment le diabète et l'arthrite. Le domaine des études sur le microbiome s’est réellement ouvert avec les progrès du séquençage de l’ADN au début des années 2010, qui ont permis aux scientifiques d’avoir une image détaillée des bactéries présentes dans des échantillons de selles, de sang, de tissus muqueux et de peau.

Jusqu'à récemment, la plupart des preuves expérimentales liant les bactéries intestinales et la SEP provenaient de recherches sur des souris. Les études réalisées sur des sujets humains ont produit des résultats contradictoires, en partie à cause du plus petit nombre de participants et de l'incapacité à examiner les effets de l'environnement sur le microbiome d'une personne. L’endroit où vous vivez – à la campagne ou en ville, au sommet d’une montagne ou à côté d’une raffinerie de pétrole – joue un rôle important dans la prolifération des bactéries que notre corps abrite.

Pour surmonter ces limitations, le consortium de scientifiques participant à l'étude internationale sur le microbiome de la sclérose en plaques (IMSMS) a recruté un grand nombre de patients atteints de SEP sur trois continents et sélectionné des témoins génétiquement non liés dans les mêmes foyers que les patients. C’était la première fois que cette méthodologie était utilisée dans une étude d’une telle envergure. L’étude, publiée le 15 septembre 2022 dans Cell, décrit les différences entre les profils du microbiome intestinal de 576 patients et d’un nombre égal de ménages témoins aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Espagne et en Argentine. Les résultats pourraient conduire à de nouvelles thérapies impliquant soit une manipulation du microbiome, soit des interventions diététiques.

Il s’agit de l’étude de référence qui sera utilisée par l’industrie dans les années à venir. »

Sergio Baranzini, PhD, Chaire dotée de la famille Heidrich et de ses amis en neurologie et membre de l'Institut Weill pour les neurosciences de l'UCSF

Sergio Baranzini est l'auteur principal de la nouvelle étude.

Grâce à leur protocole innovant, Baranzini et ses collègues ont pu identifier des dizaines de nouvelles espèces bactériennes associées à la SEP et confirmer d'autres espèces auparavant uniquement associées à la maladie. "Nous avons été surpris par le nombre d'espèces différentiellement présentes dans la SEP par rapport aux témoins", a déclaré Baranzini. Ils ont également constaté que la plus grande source de variation des espèces bactériennes était liée à la situation géographique des participants, confirmant l'importance de la localisation et des variations locales du régime alimentaire pour le microbiome intestinal. La deuxième plus grande source de variation était l’état pathologique d’un participant, ce à quoi s’attendaient les chercheurs.

L'étude était la deuxième d'une série menée par iMSMS, un consortium international fondé en 2015 pour déterminer le rôle des bactéries intestinales dans la susceptibilité, la progression et la réponse au traitement de la SEP. La première étude a validé le protocole de contrôle domestique et a démontré qu’il augmente la puissance statistique dans les études sur le microbiome basées sur la population.

Les résultats de l'étude sont avant tout descriptifs, admet Baranzini. « Lorsque vous examinez le microbiome, deux questions sont généralement posées », a-t-il déclaré. "La première est 'Qui est là ?' C’est à cela que nous essayons de répondre dans cet article. La seconde est « Que font-ils ? »

Répondre à la deuxième question nécessite des études mécanistiques sur des bactéries individuelles pour comprendre leurs profils métaboliques. Pourtant, les chercheurs ont obtenu des indices sur ce que font les bactéries qu’ils ont trouvées en examinant les voies potentielles codées par ces bactéries.

"Si nous savons quels gènes et quels types nous pouvons identifier chez les cas et les témoins, nous pouvons maintenant commencer à reconstruire quelles voies de signalisation potentielles sont actives chez les patients et les témoins", a déclaré Baranzini.

Par exemple, certaines des bactéries que l'équipe a associées à la SEP semblent jouer un rôle en aidant les gens à transformer les fibres végétales, dont les sous-produits ont tendance à être trouvés à des niveaux élevés chez les patients atteints de SEP. D'autres espèces semblent avoir un impact sur l'inflammation et sur la machinerie de production d'énergie de la cellule.

Les chercheurs ont également découvert que les patients traités avec un immunomodulateur appelé interféron bêta-1a, le traitement le plus ancien contre la SEP, présentaient des taux plus faibles d'acides gras à chaîne courte dans leurs selles et des taux plus élevés dans leur sang. Les acides gras à chaîne courte sont connus pour leurs propriétés anti-inflammatoires, ce qui suggère que l'interféron agit en augmentant le transport de ces molécules de l'intestin vers la circulation sanguine, ce qui, selon Baranzini, pourrait être l'un des mécanismes d'action de l'interféron.

Le groupe iMSMS continuera à recruter des patients et à s'étendre en Allemagne et au Canada jusqu'à ce que le nombre total de participants dans la cohorte atteigne 2 000. À partir de cet automne, elle suivra également un sous-ensemble de patients pendant deux ans pour voir comment leur microbiote intestinal évolue en réponse au traitement, aux changements de mode de vie et à la progression de la maladie. Toutes les données de ces études seront accessibles au public.

"C'est un exemple de la façon dont une grande science ne peut être réalisée qu'ensemble", a-t-il ajouté. « Au sein d'iMSMS, nous avons véritablement rassemblé les meilleurs et les plus brillants chercheurs en recherche sur le microbiome et la sclérose en plaques, et ils s'unissent tous. »

Source:

Université de Californie – San Francisco

Référence:

iMSMS Consortium., (2022) Le microbiome intestinal des patients atteints de sclérose en plaques et des témoins domestiques sains appariés révèlent des associations avec le risque et la progression de la maladie. Cellule. est ce que je.org/10.1016/j.cell.2022.08.021.

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