La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative courante, progressive et débilitante. Il ne peut actuellement être ni prévenu ni guéri.
En 2003, Heiko Braak a proposé que les formes non héréditaires de MP soient causées par un pathogène dans l'intestin. Il a émis l'hypothèse que l'agent pathogène pourrait traverser la barrière muqueuse intestinale et se propager au cerveau par le système nerveux. Jusqu'à présent, il n'y a eu aucune preuve d'un agent pathogène spécifique pouvant déclencher la MP.
Maintenant, Haydeh Payami, Ph.D., professeur de neurologie à l'Université de l'Alabama à Birmingham, et ses collègues signalent pour la première fois une surabondance significative d'un groupe de pathogènes opportunistes dans les intestins des personnes atteintes de MP, par rapport aux sujets témoins.
La question passionnante est de savoir si ce sont des agents pathogènes de Braak capables de déclencher la MP, ou s'ils ne sont pas pertinents pour la PD mais capables de pénétrer dans l'intestin et de se développer, car la muqueuse intestinale est compromise dans la PD. Nous soulignons qu'aucune réclamation ne peut être faite sur la fonction basée uniquement sur l'association. L'identité de ces micro-organismes permettra aux études expérimentales de déterminer si et comment ils jouent un rôle dans la MP. «
Haydeh Payami, Ph.D., professeur de neurologie, Université de l'Alabama à Birmingham
Payami et ses collègues de l'UAB, de l'Université Emory, de l'Albany Medical College et de l'Université de Washington ont pu identifier ces micro-organismes car ils ont réalisé la plus grande étude d'association à l'échelle du microbiome de personnes atteintes de MP et de témoins à ce jour. De nombreuses études antérieures ont trouvé des microbiomes intestinaux altérés chez les personnes atteintes de MP, mais n'ont pas détecté d'augmentation des agents pathogènes opportunistes. Les agents pathogènes opportunistes sont souvent inoffensifs, mais ils peuvent se développer et provoquer des infections si le système immunitaire est compromis ou s'ils pénètrent dans des sites stériles du corps.
« Nous soupçonnons que la raison pour laquelle nous avons pu détecter ces micro-organismes est qu'ils sont rares et que nous avions une taille et une puissance d'échantillon beaucoup plus grandes que les études précédentes », a déclaré Payami. Ses chercheurs ont ré-analysé leur étude de 2017 qui avait 197 cas et 130 contrôles, en utilisant un pipeline de bioinformatique plus avancé. Ils ont également analysé un nouvel ensemble de données indépendant avec 323 cas de PD et 184 contrôles, en parallèle au premier ensemble de données. Cela a permis la réplication interne et la puissance de détecter les signaux rares et communs. Les études antérieures sur le microbiome PD ont varié de 10 à 197 cas de PD et de 10 à 130 témoins.
Une étude d'association à l'échelle du microbiome utilise les progrès du séquençage de l'ADN et des outils informatiques pour rechercher les communautés microbiennes qui peuvent être associées à la maladie. On commence à comprendre que le microbiome intestinal – qui comprend 500 à 1 000 espèces bactériennes qui ont une influence principalement bénéfique – joue un rôle important dans la santé et les maladies humaines.
Payami et ses collègues ont également utilisé une analyse de réseau de corrélation sans hypothèse pour identifier les communautés de micro-organismes concomitants. L'analyse de réseau est un nouvel outil important en biologie. Un exemple de réseaux facilement compréhensible est un réseau social comme Facebook, où l'on peut cartographier les connexions entre des followers ou des amis. Quelques personnes auront un nombre énorme de connexions, certaines en auront beaucoup et une grande majorité en aura beaucoup moins. Une carte de ces connexions s'apparente à une carte d'itinéraire de la compagnie aérienne.
En utilisant l'analyse de réseau, Payami et ses collègues ont trouvé trois grappes polymicrobiennes et ont également constaté que chaque grappe partageait des caractéristiques fonctionnelles. Le premier groupe était celui des pathogènes opportunistes surabondants dans les cas de MP, une découverte nouvelle.
Les deux autres grappes confirmaient les études précédentes. Par rapport aux témoins, les personnes atteintes de MP avaient des niveaux réduits d'un groupe de microbes qui produisent des acides gras à chaîne courte. Dans le troisième groupe, les personnes atteintes de MP avaient des niveaux élevés de deux genres qui sont des microbes probiotiques métabolisant les glucides.
Payami dit que l'étude actuelle avait un objectif précis et une exécution analytique intentionnellement stricte. La rigueur de l'étude a notamment montré que les microbiomes intestinaux altérés dans les cas de MP étaient indépendants du sexe, de l'âge, de l'IMC, de la constipation, de l'inconfort gastro-intestinal, de la géographie et du régime alimentaire. Les 15 genres associés à PD qui ont atteint une importance à l'échelle du microbiome dans les deux ensembles de données ont été identifiés en utilisant deux méthodes, avec ou sans ajustement de covariable.
« Il y a plus à apprendre », a déclaré Payami, « avec de plus grands échantillons avec une plus grande puissance, des études longitudinales pour suivre le changement du prodromal à la maladie avancée, et par le séquençage du métagénome de nouvelle génération pour élargir la portée des bactéries et des archées pour inclure les virus et les champignons, et améliorer la résolution de la souche et du niveau des gènes. «
Co-auteurs avec Payami pour l'étude, «Caractériser la dysbiose du microbiome intestinal dans la MP: preuve d'une surabondance de pathogènes opportunistes», publiée dans le Revue partenaire Nature Parkinson's Disease sont Zachary D. Wallen, Mary Appah, Marissa N. Dean, Cheryl L. Sesler et David G. Standaert, Département de neurologie de l'UAB; Stewart A. Factor, École de médecine de l'Université Emory, Atlanta, Géorgie; Eric Molho, Albany Medical College, Albany, New York; et Cyrus P. Zabetian, Système de soins de santé Puget Sound de l'Administration des anciens combattants et Université de Washington, Seattle, Washington.
Le soutien est venu des subventions des National Institutes of Health NS036960, NS062684, NS108675 et NS095775.
L'activité d'acquisition de recherches médicales de l'armée américaine, 820, rue Chandler, Fort Detrick, Maryland 21702-5014, est le bureau d'acquisition et d'administration. Ce travail a également été soutenu par le U.S.Army Medical Research Materiel Command approuvé par l'armée américaine, dans le cadre du programme de recherche sur la maladie de Parkinson, aux termes des prix W81XWH1810508 et W81XWH1810509. Les opinions, interprétations, conclusions et recommandations sont celles de l'auteur et ne sont pas nécessairement approuvées par l'armée américaine.
Lorsqu'il mène des recherches sur des animaux, le ou les enquêteurs se conforment aux lois des États-Unis et aux règlements du Department of Agriculture. Dans la conduite de la recherche utilisant l'ADN recombinant, l'investigateur a adhéré aux directives du NIH pour la recherche impliquant des molécules d'ADN recombinant. Dans la conduite de recherches impliquant des organismes dangereux ou des toxines, l'investigateur a adhéré au CDC-NIH Guide for Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories.
À l'UAB, Payami est titulaire de la chaire John T. et Juanelle D. Strain dotée en neurologie.
La source:
Université d'Alabama à Birmingham
