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ETUDE : Le rôle du microbiote dans la SEP

Bien que la cause de la SEP reste à déterminer, l'impact de l'environnement et le mode de vie pourraient influencer l'initiation et / ou la progression de la maladie. Un nombre infini de variables environnementales semble avoir un impact sur la maladie. Cependant, l'influence des micro-organismes vivant dans ou sur le corps (appelé microbiote - leur génome étant le microbiome) aurait un rôle à la fois pathogène et protecteur dans la progression de la maladie. En effet, un nombre croissant d’études indique que le microbiote intestinal interagit avec le système nerveux central (SNC) et pourrait réguler plusieurs de ses fonctions.

 

Ce mois-ci, 3 articles font une synthèse sur les connaissances actuelles :

microbioteLes estimations actuelles suggèrent qu'environ ~ 1014 microbes (ou organismes commensaux) vivent sur ou dans le corps humain, c’est-à-dire autant que de cellules humaines. L'intestin distal des mammifères héberge un écosystème bactérien enrichi et très diversifié qui comprend une partie importante du microbiome. Les bactéries ont des relations « intimes » avec leurs hôtes et commencent à peupler l'intestin peu après la naissance, peut-être même pendant la gestation. Le microbiote aurait un rôle fondamental dans le développement du système immunitaire, puisqu’environ 70% du système immunitaire réside dans l'intestin, mais aussi dans la décomposition des produits alimentaires et dans la protection contre les infections. La majorité des microbes intestinaux résident dans la lumière des intestins, bordée par des cellules qui forment une barrière et une interface pour les interactions hôte-microbes. La perturbation de la barrière intestinale entraîne le passage des microbes intestinaux dans une zone où se trouvent la plupart des cellules immunitaires de l'intestin, majoritairement des lymphocytes et des macrophages, activant les mécanismes de l’immunité. Par ailleurs, le microbiote intestinal joue un rôle important dans la différenciation de cellules T auxiliaires CD4 et leur infiltration dans le cerveau. Par conséquent, les interactions entre l'intestin et les microbes sont importantes dans le développement et le maintien de l'immunité de l'hôte. Une dérégulation du microbiote intestinal peut avoir des conséquences graves sur la santé de l'hôte.

Les microbes intestinaux peuvent affecter leur hôte en reprogrammant les cellules immunitaires, en favorisant la sécrétion de cytokines, en fabriquant des bactériophages et, dans certains cas, en traversant la barrière sang-cerveau aussi appelée barrière hémato-encéphalique (BHE). La BHE est composée de cellules spécialisées qui empêchent le passage des protéines du sang dans le système nerveux central (SNC), agissant comme une interface de régulation entre le cerveau et le sang, et qui ont un rôle nourricier et de communication. La perturbation des jonctions serrées peut conduire à une perméabilité de la barrière et exposer le SNC à des substances nocives. Certaines bactéries peuvent traverser la BHE en l'absence de perturbation, alors que d'autres nécessitent une rupture et / ou un engagement des cellules immunitaires périphériques. Des études ont montré que certaines bactéries vivantes pourraient influencer positivement la BHE, aidant à réguler l'interaction entre la périphérie et le SNC.

Les cellules du cerveau interagissent avec d'autres types de cellules étroitement apparentés et forment une unité neurovasculaire, dont les interactions soutiennent et régulent les fonctions de la BHE. Les altérations des fonctions de la BHE sont importantes dans le développement et la progression de la SEP. Des études faites chez l’animal suggèrent que le microbiome affecte le développement et la maturation de la microglie (cellules nerveuses).

Les bactéries intestinales libèrent des facteurs et des métabolites dans le sang qui peuvent facilement traverser la BHE ou interagir autrement avec les cellules de la barrière et ainsi affecter le système nerveux central (SNC). La communication entre l'intestin et le cerveau peut modifier les fonctions cognitives et peut également jouer un rôle essentiel dans la médiation des comportements liés au stress, tels que l'anxiété et la dépression.

Plusieurs études ont été réalisées chez l’animal. Certaines ont montré qu’un dérèglement du microbiote intestinal pouvait conduire à des pathologies telles que le diabète, l’obésité, les colites. D’autres ont montré que les modèles animaux de troubles psychiatriques et de maladies neurodégénératives telles que le trouble du spectre autistique, la maladie de Parkinson et le déclin cognitif lié à l’âge pouvaient être influencés par des altérations du microbiote intestinal. Plusieurs ont montré que la diminution ou l'élimination du microbiote intestinal entrainait une diminution dans l’intestin et en périphérie du nombre des cellules T auxiliaires CD 4 impliquées dans l’inflammation (Th17). Quelques-unes ont impliqué le microbiote intestinal et ses métabolites dans la pathogenèse des maladies auto-immunes, telles que la polyarthrite rhumatoïde et le diabète de type I, qui impliquent également une pathologie inflammatoire induite par les lymphocytes T et une perturbation de la barrière hémato-encéphalique. Enfin des études ont examiné comment les composants (ou métabolites) issus de la dégradation de certains aliments pouvaient influencer l’expression de la SEP, ou moduler la réponse inflammatoire. Collectivement, ces résultats suggèrent une interdépendance complexe entre l'alimentation, le microbiote et le système immunitaire qui pourraient conduire à une susceptibilité à la SEP et que le microbiome intestinal contribue aux réponses inflammatoires qui influencent l'évolution de la SEP.

Chez l’homme, plusieurs études ont comparé des échantillons fécaux de personnes atteintes de SEP et de témoins sains révélant des différences notables. Ces différences sont dues à la fois à l’enrichissement de certaines bactéries, mais également au changement des espèces bactériennes (variation dans la diversité) selon la forme de la maladie et le traitement de fond. La capacité à déterminer rapidement le microbiome d'un individu par des mesures non invasives (collecte d'échantillons fécaux) pourrait être utilisée comme outil diagnostique et / ou pronostique susceptible d'éclairer les stratégies thérapeutiques.

Une autre étude importante à considérer est celle faite chez des enfants atteints de SEP (moins de 18 ans et moins de 5% des personnes atteintes de SEP). En effet, les enfants atteints de SEP présentaient des différences subtiles dans le microbiote intestinal par rapport aux enfants non malades, ce qui suggérait un milieu « pro-inflammatoire ». Cependant, les résultats pourraient être influencés par l'exposition aux médicaments. Cela soulève la possibilité d'un « microbiome SEP » ou d'une signature intestinale de la maladie. Dans cette même étude, les auteurs ont regardé si le microbiote pouvait être associé à un risque futur de poussées. Ils ont montré que la diminution d’une certaine catégorie de bactéries augmentait le risque de poussées (ajustée en fonction de l'âge et de l'utilisation d'une DMD traitement de fond). A noter que les limites de l'étude sont la rareté relative de la SEP pédiatrique, et donc des d'échantillon de taille modeste.

 

En conclusion, une quantité croissante de preuves soutient que le microbiome intestinal contribue à la fonction du SNC et que sa dérégulation pourrait être un facteur causal dans un large éventail de maladies du système nerveux central. Bien qu'il soit improbable que le microbiote soit le facteur déterminant de la pathogenèse de la SEP, il pourrait jouer un rôle important dans l’évolution de la maladie. L’étude du microbiote ouvre ainsi des possibilités pour de nombreuses nouvelles stratégies thérapeutiques.

Logsdon AF et collaborateurs, Etats-Unis - Exp Biol Med (Maywood). Janvier 2018 ; Trott S, King IL, Canada - Mult Scler. Janvier 2018 ; Tremlett H, Waubant E, Canada et Etats-Unis - Mult Scler. Janvier 2018

 

A noter : Ces études ne doivent pas être confondues avec celles sur l'éventuelle origine microbienne de la SEP, un domaine d'étude important mais distinct du microbiote.

Dernière mise à jour : 17/01/2020
Appelée SEP ou multiple sclerosis en anglais, la sclérose en plaques est une maladie neurologique qui détruit la gaine de myéline. Qu’elle soit de forme rémittente (à poussées) ou de forme progressive, il n’existe à ce jour aucun traitement curatif de cette affection. La Fondation ARSEP œuvre depuis 1969 avec ses bénévoles, aux côtés des facultés, de l’INSERM, du CNRS et de différents instituts de recherche médicale, dont l’ICM et Pasteur.