- Des études suggèrent que le microbiote intestinal et le cerveau communiquent de manière bidirectionnelle, avec des changements dans la composition et la fonction du microbiome intestinal associés aux conditions neurodégénératives.
- Une étude récente a révélé qu’une souche bactérienne probiotique pouvait empêcher le développement de la paralysie et de la dégénérescence des motoneurones dans un modèle de ver de la sclérose latérale amyotrophique (SLA).
- L’étude a révélé que le modèle du ver SLA présentait des altérations du métabolisme des lipides et que les effets neuroprotecteurs de la souche bactérienne probiotique étaient médiés par la normalisation de ces changements.
- Ces résultats suggèrent que les probiotiques pourraient potentiellement jouer un rôle dans le traitement des maladies neurodégénératives, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires.
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative progressive qui apparaît généralement plus tard dans la vie et se caractérise par une paralysie causée par la dégénérescence des motoneurones.
En plus de ces modifications du système nerveux, les maladies neurodégénératives, dont la SLA, sont également
Une étude récente publiée dans
L’étude a révélé que L. rhamnosus HA-114 a exercé ses effets neuroprotecteurs en restaurant les altérations du métabolisme des lipides (graisses) observées dans le modèle du ver SLA.
Parce que les chercheurs ont mené cette étude dans un modèle d’invertébrés, ils doivent reproduire ces résultats chez les mammifères.
Auteur de l’étude Dr Alex Parkerneuroscientifique à l’Université de Montréal au Canada, a déclaré Nouvelles médicales aujourd’hui:
« Nous avons découvert une bactérie probiotique naturelle qui a la capacité de supprimer la dégénérescence des motoneurones dans des modèles animaux de la SLA. Les travaux, pour l’instant, se limitent à des modèles animaux simples (publiés), mais des travaux sont en cours sur des modèles mammifères (souris), et un essai clinique pour les patients SLA est prévu pour 2023. »
Des études ont
Le microbiote intestinal peut influencer le développement et le fonctionnement du cerveau en modulant la fonction immunitaire, les voies métaboliques ou en agissant directement sur le système nerveux.
Ces découvertes ont conduit à un regain d’intérêt pour le rôle du microbiote intestinal dans le développement de maladies neurodégénératives.
Par exemple, plusieurs études récentes ont montré que des changements dans la composition et la fonction du microbiome intestinal sont associés à des conditions neuropsychologiques, notamment
Cependant, il existe peu de données montrant une association causale entre le microbiote intestinal et les troubles neurologiques.
La sclérose latérale amyotrophique est une maladie neurodégénérative progressive caractérisée par la perte des motoneurones.
La dégénérescence des motoneurones entraîne la faiblesse des muscles et, éventuellement, la perte de contrôle des mouvements et la paralysie.
Les modèles animaux sont essentiels pour étudier les mécanismes qui sous-tendent le développement de maladies neurologiques telles que la sclérose latérale amyotrophique qui affectent le système nerveux central.
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé un nématode, ou ver rond, appelé
C. elegans est l’un des modèles d’invertébrés les plus couramment utilisés pour étudier le développement et le comportement des animaux. C. elegans a un cycle de vie court, complétant le développement d’un œuf fécondé à un adulte en environ 3 jours à 20 degrés Celsius.
De plus, tout le génome de C. elegans a été publié, et des gènes spécifiques peuvent être facilement modifiés pour étudier leur fonction.
Adulte C. elegans mesurent environ 1 millimètre de long et utilisent des bactéries comme source de nourriture. Ainsi, ces vers peuvent être maintenus en laboratoire sur des cultures de E. coli cultivés en boîtes de Pétri.
Les chercheurs peuvent ainsi examiner les effets neuroprotecteurs de bactéries intestinales individuelles en se nourrissant C. elegans une souche bactérienne spécifique.
Par exemple, des études antérieures ont montré que certaines souches bactériennes probiotiques peuvent prévenir ou ralentir les symptômes neurodégénératifs chez C. elegans modèles de La maladie d’Alzheimer et
Environ
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé C. elegans des vers qu’ils ont génétiquement modifiés pour exprimer des formes mutantes de FUS ou de TDP-43 dans les motoneurones.
Ces génétiquement modifiés — ou transgéniques — C. elegans vers exprimant une mutation FUS ou alors TDP-43 les gènes ont tendance à développer une paralysie et à présenter une dégénérescence des motoneurones entre 6 et 12 jours après l’âge adulte.
Les chercheurs ont d’abord examiné si l’alimentation du transgénique C. elegans Modèles de SLA différentes souches de bactéries probiotiques pourraient prévenir ou réduire l’expression de ces symptômes de type SLA.
Plus précisément, les chercheurs ont maintenu le transgénique C. elegans Modèles ALS sur 13 souches bactériennes différentes et trois combinaisons de deux souches chacune. Les animaux du groupe témoin ont été maintenus sur une souche de E. coli.
Les chercheurs ont découvert que seule la souche bactérienne L. rhamnosus HA-114 a pu empêcher le développement de la paralysie et la dégénérescence des motoneurones dans les modèles transgéniques de la SLA.
L’expérience a également impliqué trois autres L. rhamnosus souches, mais ces souches n’ont pas pu empêcher le développement de traits de type ALS.
Les chercheurs ont ensuite examiné les mécanismes potentiels qui pourraient expliquer la capacité de la souche bactérienne HA-114 à sauver ces symptômes de type SLA.
Certains des mécanismes communs impliqués dans les conditions neurodégénératives comprennent le stress oxydatif et l’agrégation de
Pour examiner plus en détail les mécanismes sous-jacents aux effets neuroprotecteurs de HA-114, les chercheurs ont évalué les différences dans le profil d’expression génique des modèles de vers SLA maintenus sur HA-114 et E. coli.
Les vers transgéniques maintenus sur HA-114 ont montré une expression plus élevée des gènes impliqués dans le métabolisme des lipides que ceux maintenus sur le E. coli souche.
Par conséquent, les chercheurs ont ciblé individuellement l’expression de trois gènes – acdh-1, chat-1et élo-6 — impliqué dans le métabolisme des lipides dans les modèles de vers ALS.
Utilisation transgénique C. elegans Les modèles SLA porteurs de mutations dans ces gènes du métabolisme des lipides en plus de ceux de la FUS ou alors TDP-43 gènes, les chercheurs ont constaté que HA-114 n’était plus en mesure d’empêcher la paralysie de ces souches.
En d’autres termes, ces gènes impliqués dans le métabolisme des lipides étaient essentiels pour médier les effets neuroprotecteurs de HA-114.
Les chercheurs ont découvert que même le HA-114 tué par la chaleur était capable d’empêcher la paralysie du transgénique C. elegans Modèle SLA.
De plus, les acides gras, mais pas les extraits de protéines, dérivés de HA-114 ont pu sauver les symptômes liés à la SLA chez les vers transgéniques.
Les chercheurs ont également découvert que les acides gras dérivés de HA-114 et de HA-114 amélioraient également l’expression du acdh-1 gène. Notamment, HA-114 n’a pas pu empêcher la paralysie du transgénique C. elegans Modèle SLA en présence d’un inhibiteur de acdh-1 l’expression du gène.
Les gènes acdh-1 et chat-1 sont impliqués dans le métabolisme des acides gras et dans les mitochondries
Ensemble, ces résultats suggèrent que la souche bactérienne HA-114 influence le métabolisme des lipides, en particulier la bêta-oxydation, pour exercer ses effets neuroprotecteurs.
Par conséquent, les chercheurs ont examiné plus en détail si l’ALS C. elegans les modèles ont montré des déficits dans le métabolisme des lipides et si la souche bactérienne HA-114 pouvait aider à normaliser ces déficits.
Ils ont également examiné si de tels déficits du métabolisme des lipides étaient également présents dans un C.elegans modèle de la maladie de Huntington, une autre maladie neurodégénérative liée à l’âge.
Le C. elegans les modèles de la SLA et de la maladie de Huntington ont montré une plus grande accumulation de lipides que les animaux témoins de type sauvage.
De plus, lorsque les modèles transgéniques de la SLA et du ver de la maladie de Huntington ont été maintenus sur HA-114, ils ont montré des niveaux d’accumulation de lipides similaires à ceux observés chez les animaux de type sauvage. C. elegans.
En somme, ces résultats montrent une perturbation du métabolisme des lipides chez C. elegans modèles de neurodégénérescence liée à l’âge, HA-114 étant suffisant pour normaliser ces altérations du métabolisme lipidique.
Des expériences supplémentaires ont également démontré que les modèles ALS transgéniques présentaient des déficits dans les voies associées à la bêta-oxydation.
La présente étude a mis en évidence une perturbation du métabolisme des lipides dans le modèle de SLA transgénique qui ne se limitait pas aux motoneurones mais s’étendait également à des organes tels que le foie.
Cela suggère que la SLA pourrait avoir un impact sur d’autres systèmes d’organes et souligne la nécessité d’une compréhension plus complète de la maladie.
Enfin, bien que la SLA, comme la maladie d’Alzheimer, soit également associée à l’agrégation de protéines mal repliées, HA-114 n’a pas pu empêcher l’agrégation des protéines. Au lieu de cela, HA-114 peut aider à atténuer les déficits du métabolisme dus aux gènes mutants et à prévenir ou retarder la dégénérescence des neurones.
