De nouvelles recherches révèlent des liens entre le microbiome intestinal, le lupus et les MII, indiquant des biomarqueurs potentiels et des options de traitement personnalisées.
Étude: Le lupus et les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin partagent un ensemble commun de caractéristiques du microbiome distinctes des autres maladies auto-immunesCrédit photo : SewCreamStudio/Shutterstock.com
Dans une étude récente publiée dans Annals of Rheumatic Diseases, les chercheurs ont identifié les profils microbiens liés aux maladies auto-immunes, notamment les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) et le lupus érythémateux disséminé (LED).
Ils ont lié ces modèles de microbiome au cancer colorectal (CCR) pour découvrir des processus microbiens partagés et des biomarqueurs distincts.
Sommaire
Introduction
Le microbiote intestinal est essentiel dans les maladies auto-immunes, certaines espèces étant associées à des affections spécifiques. La dysbiose, ou instabilité grave du microbiote intestinal, est unique chez l'homme, démontrant une relation directe entre la composition intestinale et les symptômes cliniques des maladies auto-immunes.
Des études plus approfondies sont nécessaires pour trouver des biomarqueurs et comprendre les processus par lesquels le microbiome impacte les maladies auto-immunes.
Les études métagénomiques fournissent des informations complètes sur les espèces et les capacités fonctionnelles qui diffèrent selon les états pathologiques. Cependant, des études plus approfondies sont nécessaires pour déterminer la cause et la spécificité de chaque état.
À propos de l'étude
La présente étude a utilisé le profilage du microbiome pour découvrir d’éventuels biomarqueurs et voies moléculaires sous-jacents aux troubles auto-immuns, notamment le LES et les MII.
Les chercheurs ont recueilli 78 échantillons de selles, 32 provenant de patients atteints de LES (n=14) et 46 provenant de témoins appariés selon le sexe et l'âge (n=22) de l'Université médicale de Yale. Ils ont recruté des individus sur une période de deux ans. Les scores de l'indice d'activité de la maladie du lupus érythémateux systémique (SLEDAI) des participants ont été déterminés.
Au cours de trois visites, les participants ont fourni des renseignements sur leur régime alimentaire et leurs antécédents médicaux ainsi que des échantillons de sang total, en plus d’échantillons de microbiome fécal, oral et cutané.
L'acide désoxyribonucléique (ADN) extrait d'échantillons fécaux a été soumis à un séquençage métagénomique à haut débit. Les chercheurs ont analysé les profils taxonomiques et fonctionnels alignés sur la base de données de l'Encyclopédie des gènes et génomes de Kyoto (KEGG).
Ils ont également analysé des ensembles de données métagénomiques de patients atteints de maladies auto-immunes telles que les MII, la myasthénie grave, la sclérose en plaques, la spondylarthrite ankylosante ou la maladie de Graves. Ils les ont comparés aux métagénomes du cancer colorectal pour identifier les caractéristiques microbiennes spécifiques à la maladie. L'étude a exclu les échantillons contenant moins de 107 lit.
Pour étudier les protéines de type effecteur et leurs cibles dans les principales voies de signalisation, les chercheurs ont utilisé l'analyse des interactions protéine-protéine (IPP) et l'enrichissement des voies. Les IPP ont aidé à prédire les rôles microbiens dans les maladies auto-immunes et à donner des informations fonctionnelles sur les variations au niveau des espèces, notamment dans les maladies inflammatoires de l'intestin et le LES.
Des tests de co-immunoprécipitation ont utilisé des cellules rénales embryonnaires humaines 293T (HEK293T) pour démontrer la liaison des protéines in vivo aux agents d'interaction bactériens prévus.
Les régressions linéaires généralisées ont détecté des caractéristiques microbiennes différemment abondantes entre les patients et les témoins sains, en tenant compte du sexe et de l'âge. Les modèles formés sur la composition des familles de protéines (PFAM) dans les microbiomes de chaque cohorte ont prédit les familles de gènes microbiens associées aux troubles auto-immuns.
Résultats
L'étude a montré que les micro-organismes intestinaux peuvent réguler les processus pathologiques, les MII et le LES ayant des voies enrichies pour la signalisation des récepteurs des glucocorticoïdes, l'interleukine (IL)-12, 13 et la signalisation de la phosphatidylinositol 3-kinase/protéine kinase B (PI3K/AKT).
Les IPP dans le microbiome de l'hôte connectés à la protéine réceptrice des glucocorticoïdes du groupe C membre 1 de la sous-famille 3 des récepteurs nucléaires (NR3C1) étaient significativement corrélés avec les MII et le LES, indiquant une inflammation induite par le stress oxydatif.
Des validations expérimentales ont montré des connexions entre NR3C1 et les protéines dérivées des bactéries intestinales, impliquant des applications thérapeutiques potentielles pour les maladies inflammatoires telles que les MII et le LES.
Gemella haemolysans, Clostridium innocuuet Streptocoque oral étaient plus fréquents chez les personnes atteintes de MII et de LES que chez les témoins. Parvimonas micra, Peptostreptococcus stomatis, Fusobacterium nucleatum, Gemella morbillorum, Hungatella hathewayiet Solobacterium moorei étaient les bactéries les plus fréquemment trouvées chez les patients atteints de cancer colorectal. Les témoins présentaient des abondances plus élevées de Anaerostipes hadrus, Fusicatenibacter saccharivorans, Eubacterium sp. CAG_38, Gemmiger formicilis, C. leptumet Asaccharobacter celatus que les patients atteints de LES ou de MII.
Les PFAM tels que le domaine Dockerin de type I, la glycoside hydrolase 44 et la sous-unité 2 favorisant l'anaphase étaient significativement plus répandus chez les témoins. Les enzymes actives sur les glucides (CAZymes), telles que la N-acétylglucosaminyltransférase et la peptidoglycane hydrolase, étaient considérablement surexprimées chez les personnes atteintes de divers troubles auto-immuns et de cancer colorectal.
Les gènes de la glucane endo-1,3-β-glucosidase (GH17), de l'endo-β−1,4-galactanase (GH53) et de l'endo-α−1,4-polygalactosaminidase (GH114) étaient plus nombreux chez les témoins. Les résultats suggèrent que les CAZymes pourraient être des biomarqueurs potentiels pour le diagnostic de maladies auto-immunes telles que les MII et le LES.
L'étude a révélé une différence métabolique significative entre les témoins sains et les patients atteints de LES/MICI, notamment dans le métabolisme de l'acétyl-CoA et du pyruvate. Les patients atteints de LES ou de MICI se concentrent sur des enzymes comme la pyruvate kinase et la pyruvate déshydrogénase, qui peuvent avoir un impact sur le développement de la maladie via des modifications du microbiome intestinal.
Les témoins sains, en revanche, ont un métabolisme d’acétyl-CoA fort qui soutient le cycle de l’acide tricarboxylique (TCA).
Les patients présentent également des taux élevés d'acétate CoA transférase, ce qui peut influencer la composition du microbiome et l'inflammation des tissus. Les acides gras à chaîne courte (AGCC) peuvent altérer les réponses immunologiques et les maladies inflammatoires.
Conclusions
L’étude a identifié des marqueurs microbiens et des voies communes dans les maladies auto-immunes telles que les MII et le LES, indiquant le microbiome comme une cible thérapeutique possible.
Les résultats soutiennent le développement de thérapies basées sur le microbiome telles que les changements alimentaires, les probiotiques sur mesure, les prébiotiques, la transplantation de microbiote fécal et la régulation des IPP du microbiome hôte.
Les IPP impliquant NR3C1 peuvent améliorer le diagnostic et permettre une thérapie plus personnalisée pour les maladies auto-immunes.
