Une nouvelle étude place le microbiome intestinal au centre de la pathogenèse de la maladie de Parkinson

Les enquêteurs ont utilisé la métagénomique, l’étude du matériel génétique récupéré directement à partir du microbiome des selles de personnes atteintes de MP et de sujets témoins neurologiquement sains.

“L’objectif principal de cette étude était de générer une vue complète et inaltérée du déséquilibre du microbiome intestinal de la MP”, a déclaré Haydeh Payami, Ph.D., professeur au département de neurologie de l’école de médecine Marnix E. Heersink et auteur principal sur l’étude.

L’étude rapporte que le métagénome de la maladie de Parkinson est révélateur d’un microbiome favorisant la maladie.

“Nous avons trouvé des preuves de plusieurs mécanismes que nous savons liés à la maladie de Parkinson, mais nous ne savions pas qu’ils se produisaient également dans l’intestin et qu’ils étaient orchestrés par le microbiome”, a déclaré Payami.

Les enquêteurs ont découvert une surabondance d’agents pathogènes opportunistes et de composants immunogènes, ce qui suggère une infection et une inflammation en jeu, une surproduction de molécules toxiques et une surabondance de curli de produits bactériens. Cela induit une pathologie de la MP et une dérégulation des neurotransmetteurs, y compris la L-dopa. Dans le même temps, il y avait une pénurie de molécules neuroprotectrices et de composants anti-inflammatoires, ce qui rend la récupération difficile.

Payami, titulaire de la chaire dotée de John T. et Juanelle D. Strain en neurologie, et son équipe ont recruté 490 personnes atteintes de la maladie de Parkinson et 234 témoins sains. Un peu plus de la moitié des sujets étaient des hommes et étaient principalement âgés de plus de 50 ans. Tous venaient de la région du Grand Sud des États-Unis, ce qui a contribué à éliminer la confusion par l’influence géographique et culturelle sur la composition du microbiome.

Les chercheurs ont étudié 257 espèces d’organismes dans le microbiome, et parmi celles-ci, l’analyse a indiqué que 84, plus de 30 %, étaient associées à la maladie de Parkinson.

“Sur les 84 espèces associées à la MP, 55 avaient une abondance anormalement élevée chez les personnes atteintes de MP, et 29 étaient épuisées”, a déclaré Payami. “Nous avons constaté que plus de 30 % des micro-organismes et des gènes et voies bactériens testés ont des abondances modifiées dans la maladie de Parkinson, ce qui indique un déséquilibre généralisé.”

À une extrémité du spectre, Bifidobacterium dentium était multiplié par sept, Actinomyces oris par 6,5 fois et Streptococcus mutans par six. À l’autre extrémité du spectre, Roseburia intestinalis a été réduite de 7,5 fois et Blautia wexlerae de cinq fois. Dans l’ensemble, 36 % des espèces associées à la MP présentaient un changement d’abondance plus que doublé, reflétant une augmentation ou une diminution de 100 % à 750 % de la MP par rapport au groupe témoin sain.

“Cette étude a créé un vaste ensemble de données à la résolution la plus élevée actuellement possible et l’a rendu public sans restriction pour promouvoir la science ouverte”, a déclaré Payami. “Il comprend de nombreuses métadonnées sur 490 personnes atteintes de MP, la plus grande cohorte de MP avec des données sur le microbiome et une cohorte unique de 234 personnes âgées neurologiquement saines, qui peuvent être utilisées dans un large éventail d’études. Nous avons montré qu’il existe un déséquilibre généralisé dans le métagénome de Parkinson, créant un environnement qui est permissif pour les événements neurodégénératifs et interdit la récupération. »

La maladie de Parkinson est un trouble progressivement débilitant qui a touché 4 millions de personnes en 2005 et devrait doubler pour atteindre 8,7 millions de personnes d’ici 2030. Bien qu’historiquement définie comme un trouble du mouvement, la MP est une maladie multisystémique. On suppose que la MP est causée par diverses combinaisons de susceptibilité génétique et de déclencheurs environnementaux, bien qu’aucune combinaison causale n’ait encore été identifiée. Le lien entre la MP et le système gastro-intestinal est établi depuis longtemps.

“Il s’agit d’une recherche passionnante, car la métagénomique est un nouveau domaine, bien qu’en évolution rapide, et les ressources, méthodes et outils, bien qu’à la pointe de la technologie, sont encore en développement”, a déclaré Payami. « Sans aucun doute, plus d’informations seront révélées à mesure que nous augmentons la taille de l’échantillon et que d’autres mènent également des études de métagénomique et partagent les données. Nous prévoyons que dans un proche avenir, nous aurons les outils et la puissance analytique pour utiliser la métagénomique comme nouvelle approche pour étudier la MP hétérogénéité, rechercher des biomarqueurs, approfondir l’origine et la progression des sous-phénotypes de la MP et étudier le potentiel de manipulation du microbiome pour prévenir, traiter et arrêter la progression de la MP.

Les co-auteurs du département de neurologie de l’UAB sont Zachary A. Wallen, Ph.D., Guy Twa, Gwendolyn Cohen, Marissa N. Dean, MD et David Standaert, MD, Ph.D. Les autres co-auteurs sont Ayse Demirkan, Ph.D., Université de Surrey, Royaume-Uni, et Timothy R. Sampson, Ph.D., Université Emory.

La recherche a été soutenue par le US Army Medical Research Material Command, les National Institutes of Health, la Parkinson’s Foundation et Aligning Science Across Parkinson’s via la Michael J. Fox Foundation for Parkinson’s Research.