Lien confirmé entre la maladie d'Alzheimer et le microbiote

Publié par Isabelle le 17/11/2020 à 13:00
Source: Université de Genève
Des scientifiques genevois et italiens apportent la preuve d'une corrélation entre le microbiote intestinal et l'apparition de plaques amyloïdes dans le cerveau, annonciatrice de la maladie d'Alzheimer.


Le microbiote intestinal pourrait jouer un rôle dans les maladies du cerveau, dont la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) d'Alzheimer. Certaines bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire...) intestinales libèrent des lipopolysaccharides et des acides gras à chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) courte qui peuvent atteindre le cerveau via le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent...) et provoquer une pathologie (La pathologie, terme provenant du Grec ancien, est littéralement le discours, la rationalité (λογία logos) sur la souffrance...) amyloïde et une neurodégénérescence. © UNIGE

La maladie d'Alzheimer est la cause la plus fréquente de démence (La démence (du latin demens) est une réduction acquise des capacités cognitives suffisamment importante pour retentir sur la vie de la...). Incurable, elle touche directement près d'un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un...) de personnes en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...), sans compter l'entourage des malades et la société tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) entière. Depuis quelques années, la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) soupçonne le microbiote (Le microbiote est une nouvelle dénomination de la microflore.) intestinal de jouer un rôle dans le développement de la maladie. Une équipe de l'Université de Genève (L'université de Genève (UNIGE) est l'université publique du canton de Genève en Suisse. Fondée en 1559 par Jean Calvin, sous le nom d'Académie de...) (UNIGE) et des Hôpitaux universitaires de Genève (HUG), avec leurs collègues italiens du Centre national de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) et de soins pour les maladies d'Alzheimer et psychiatriques Fatebenefratelli de Brescia (Brescia (en français Brèche) est une ville italienne d'environ 190 000 habitants, située dans la province de Brescia, dont elle est le chef-lieu, en...), de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Naples et du Centre de recherche IRCCS SDN à Naples, confirment qu'une corrélation existe entre un déséquilibre du microbiote intestinal et le développement des plaques amyloïde dans le cerveau humain. Elles sont à l'origine des troubles neurodégénératifs caractéristiques de la maladie d'Alzheimer. Des protéines produites par certaines bactéries intestinales, identifiées dans le sang des malades, pourraient en effet modifier l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) entre le système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le...) et le système nerveux (Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, de l'encéphale, de la moelle épinière, etc. Il coordonne les mouvements musculaires,...) et déclencher la maladie. Ces résultats, à découvrir dans le Journal of Alzheimer's Disease, permettent d'envisager de nouvelles stratégies préventives basées sur la modulation du microbiote des personnes à risque.

Le laboratoire de recherche du neurologue Giovanni Frisoni, directeur du centre de la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) des HUG et professeur au Département de réhabilitation et gériatrie de la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie),...) de l'UNIGE, travaille sur l'influence potentielle du microbiote intestinal sur le cerveau, et plus particulièrement sur les maladies neurodégénératives. "Nous avions déjà montré que le profil du microbiote intestinal chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer était altéré par rapport aux personnes ne souffrant pas de pareils troubles," explique-t-il. "Leur microbiote présente en effet une diversité microbienne réduite, avec de plus la surreprésentation de certaines bactéries et la forte diminution d'autres microbes." "Nous avions aussi découvert une association entre un phénomène inflammatoire détecté dans le sang, certaines bactéries intestinales et la maladie d'Alzheimer," poursuit-il. "D'où l'hypothèse que nous avons voulu tester ici: l'inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure, allergie…) du sang pourrait-elle constituer un médiateur entre le microbiote et le cerveau ?"

Le cerveau sous influence

Il existe plusieurs voies par lesquelles les bactéries intestinales peuvent influencer le fonctionnement du cerveau et favoriser la neurodégénérescence. Premièrement, elles peuvent influencer la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) du système immunitaire et, par conséquent, modifier l'interaction entre ce dernier et le système nerveux. Les lipopolysaccharides, des protéines situées sur la membrane des bactéries aux propriétés pro-inflammatoires, ont d'ailleurs été trouvées dans les plaques amyloïdes et autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5...) des vaisseaux cérébraux des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer. Ensuite, le microbiote intestinal produit des métabolites -et notamment les acides gras à chaîne courte- qui, ayant des propriétés neuroprotectrices et anti-inflammatoires, affectent directement ou indirectement les fonctions cérébrales.

"Pour déterminer si les médiateurs inflammatoires et les métabolites bactériens constituent oui ou non un lien entre le microbiote intestinal et la pathologie amyloïde dans la maladie d'Alzheimer, nous avons étudié une cohorte de 89 personnes de 65 à 85 ans, dont certaines souffraient de la maladie d'Alzheimer ou d'autres maladies neurodégénératives causant des problèmes de mémoire similaires, et d'autres ne présentant aucun trouble de la mémoire," rapporte Moira Marizzoni, chercheuse au Centre Fatebenefratelli de Brescia et première auteure de ces travaux. "Nous avons, par imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait...) PET, mesuré leur dépôt d'amyloïde, puis quantifié la présence dans leur sang de divers marqueurs d'inflammation et de protéines produites par les bactéries intestinales, notamment les lipopolysaccharides et acides gras à chaîne courte."

Une très nette corrélation

"Nos résultats sont sans appel: certains produits bactériens du microbiote intestinal sont corrélées à la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) des plaques amyloïdes dans le cerveau, et ce par l'intermédiaire du système sanguin, qui transporte certaines protéines des bactéries jusqu'au cerveau" détaille Moira Marizzoni. En effet, des taux sanguins élevés de lipopolysaccharides et de certains acides gras à chaîne courte (l'acétate et le valérate) étaient associés à la fois à d'importants dépôts amyloïdes dans le cerveau et à ces souches bactériennes particulières. À l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un...), de hauts taux d'un autre acide gras (En chimie, un acide gras est un acide carboxylique à chaîne aliphatique. Il est retrouvé dans les graisses animales et végétales, les huiles ou les cires sous forme estérifiée. Les acides gras naturels...) à chaîne courte, le butyrate, étaient associés à une pathologie amyloïde moins importante."

Ces travaux apportent ainsi la preuve d'une association entre certaines protéines du microbiote intestinal et l'amylose cérébrale à travers un phénomène inflammatoire sanguin. Les scientifiques vont maintenant travailler à l'identification des bactéries en jeu dans ce phénomène.

Une stratégie basée sur la prévention (La prévention est une attitude et/ou l'ensemble de mesures à prendre pour éviter qu'une situation (sociale, environnementale, économique..) ne se dégrade,...)

Cette découverte ouvre la voie à des stratégies protectrices potentiellement très novatrices - au travers de l'administration d'un cocktail bactérien par exemple, ou de prébiotiques afin de nourrir les "bonnes" bactéries de notre intestin (L'intestin est la partie du système digestif qui s'étend de la sortie de l'estomac à l'anus. Chez les humains et la plupart des mammifères, il est...). "Il ne faut cependant pas se réjouir trop vite," tempère Giovanni Frisoni. En effet, il faut d'abord identifier les souches du cocktail. Ensuite, cet effet neuroprotecteur ne pourrait être efficace qu'à un stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un...) très précoce de la maladie, dans une optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) de prévention plutôt que de thérapie (Une thérapie est un ensemble de mesures appliquées par un thérapeute à une personne souffrant d'un problème de santé, dans le but de l'aider à guérir, de minimiser ou de soulager ses...). Or, le diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers,...) précoce reste encore aujourd'hui l'un des principaux défis de la prise en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) des maladies neurodégénératives, car il faut développer des protocoles permettant d'identifier les personnes à haut risque pour les traiter bien avant l'apparition de symptômes détectables. Cette étude s'inscrit d'ailleurs dans le cadre d'un effort plus large de prévention mené par la Faculté de médecine de l'UNIGE et le Centre de la mémoire des HUG.

Note:
Cette étude a pu être réalisée grâce au soutien de l'Association suisse pour la recherche sur l'Alzheimer, la Fondation Segre, la Fondation Velux, la Fondation Edmond J. Safra, la Fondazione Agusta (Agusta S.p.A. est une société italienne qui construit des hélicoptères. Elle a repris le constructeur britanique Westland, et fait désormais partie du géant italien Finmeccanica. Agusta est l'une des sociétés...), la Fondation Chmielewski, M. Ivan Pictet, ainsi que grâce à d'autres soutiens.


Publication:
Cette recherche est publiée dans Journal of Alzheimer's Disease, DOI: 10.3233/JAD-200306

Contact:
- Giovanni Frisoni - Professeur ordinaire - Département de réhabilitation et gériatrie - Faculté de médecine, UNIGE
Directeur du Centre de la mémoire, HUG - Giovanni.Frisoni at unige.ch
- Moira Marizzoni - Laboratory of Biological Psychiatry - Laboratory of Neuroimaging and Alzheimer's Epidemiology - IRCCS Istituto Centro San Giovanni di Dio Fatebenefratelli - Brescia, Italy - mmarizzoni at fatebenefratelli.eu
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