Plusieurs études ont indiqué que la dysbiose intestinale, définie comme des altérations du microbiome intestinal, contribue à la neurodégénérescence et à la pathogenèse de la maladie d’Alzheimer (MA). Ces études ont montré l’existence d’une relation bidirectionnelle complexe entre la MA et le microbiome intestinal, ce qui souligne également la possibilité de développer des stratégies préventives contre la manifestation de la maladie en modifiant le microbiome intestinal.
Dans un récent Neurosciences et revues biocomportementales étude, les scientifiques passent en revue la littérature actuelle associée au rôle de l’axe intestin-cerveau dans la pathogenèse de la MA.
Étude: Le microbiome intestinal et la maladie d’Alzheimer : interactions complexes et bidirectionnelles. Crédit d’image : Naeblys / Shutterstock.com
La DA et le microbiote intestinal
La MA est une maladie neurodégénérative qui touche principalement les personnes de plus de 65 ans. Cette maladie entraîne des changements de comportement, une perte de mémoire progressive, des troubles cognitifs et un déclin fonctionnel.
La MA survient en raison de l’agrégation anormale d’amyloïdes extracellulaires et d’enchevêtrements neurofibrillaires, ce qui provoque un dysfonctionnement synaptique et la mort neuronale.
La MA est devenue une menace mondiale pour les épidémies, en particulier chez les personnes âgées. Cela est dû au manque de traitements efficaces ou de mesures préventives, ainsi qu’au vieillissement de la population mondiale. Récemment, l’apparition de la maladie d’Alzheimer sporadique a été liée à des facteurs génétiques et environnementaux complexes et au mode de vie.
Des études animales et humaines ont montré que des changements dans le microbiome intestinal influencent la manifestation de la pathologie de la MA. Les déséquilibres du microbiome intestinal ont un impact sur l’homéostasie du système nerveux central (SNC) et la pathogenèse de la maladie à travers l’axe intestin-cerveau. Les déséquilibres du microbiome intestinal peuvent également entraîner des altérations de l’activité neuronale et synaptique.
Des signatures métaboliques spécifiques à la maladie ont été identifiées pour la MA et pourraient être utilisées comme biomarqueurs pour le diagnostic de la maladie. Dans la présente étude, les auteurs ont compilé des preuves à l’appui de la relation bidirectionnelle entre le microbiome intestinal et la maladie d’Alzheimer. À cette fin, il a été démontré que le microbiome intestinal provoque des troubles cognitifs et la progression de la pathologie de la maladie d’Alzheimer par divers mécanismes, notamment la neuroinflammation, la dérégulation immunitaire, ainsi que l’agrégation amyloïde et tau.
L’intestin humain abrite de nombreux Gram-positifs tels que Lactobacille, Clostridiumet Eubactérieainsi que des bactéries Gram-négatives telles que Bacteroides et Prévotelle. La dysbiose intestinale entraîne une agrégation anormale des protéines cérébrales, une dérégulation immunitaire et une inflammation. La composition du microbiote intestinal peut changer en raison du régime alimentaire, de l’exercice, de l’utilisation de médicaments ou d’une infection.
Le modèle de drosophile AD a montré que l’infection par les entérobactéries améliore la pathologie de la maladie d’Alzheimer, car l’infection bactérienne favorise l’inflammation et le recrutement d’hémocytes immunitaires dans le cerveau, ainsi que le facteur de nécrose tumorale (TNF) – et la kinase N-terminale c-jun (JNK) – neurodégénérescence médiée.
Plusieurs études ont montré que le microbiome intestinal est associé au trafic de cellules γδ-T productrices d’interleukine 17 (IL-17) de l’intestin vers les méninges. Ce phénomène stimule la libération astrocytaire d’IL-17, la neuroinflammation médiée par le récepteur de chimiokine 6 (CCR6) et le dysfonctionnement synaptique.
Un précédent in vivo une étude sur la souris a rapporté une dysbiose intestinale après un mois d’exposition à l’ampicilline. Cela a entraîné une réduction de l’expression hippocampique du récepteur de l’acide N-méthyl-D-aspartique (NMDA), une altération de la mémoire spatiale et une agression accrue. Notamment, ces pathologies ont été altérées suite à l’introduction de Lactobacillus fermentum dans l’alimentation animale.
L’utilisation de probiotiques comme Bifidobactérie longue a amélioré la fonction cognitive des souris mâles BALB/c. Une autre étude a révélé que les greffes de microbiote fécal de souris saines à un modèle de souris AD entraînaient une réduction des pathologies amyloïdes et tau et une amélioration des capacités cognitives.
La majorité des preuves à l’appui de la relation bidirectionnelle entre le microbiote intestinal et la MA ont été obtenues à partir d’études sur des animaux transgéniques MA. Ces études ont indiqué que les altérations du microbiome intestinal avec le vieillissement augmentaient également l’expression de la protéine précurseur amyloïde intestinale (APP).
Perspectives d’avenir
Les mécanismes cellulaires sous-jacents qui surviennent en raison de l’altération du microbiote intestinal et qui peuvent ensuite influencer le pronostic de la MA comprennent la neuroinflammation, les perturbations de la barrière intestinale et hémato-encéphalique, les réponses immunitaires dérégulées, l’agrégation amyloïde et tau, la dérégulation de la fonction synaptique et le stress oxydatif.
Bien que diverses modalités de modulation intestinale dans les études précliniques aient montré le potentiel de diminuer la pathologie de la MA ou d’améliorer les capacités cognitives, des recherches supplémentaires sont nécessaires avant que ces résultats puissent être traduits en études humaines. En effet, des changements indésirables dans la composition du microbiome intestinal pourraient améliorer divers résultats neurologiques. De plus, l’effet des altérations microbiennes intestinales sur les pathologies de la MA peut varier considérablement entre les animaux et les humains.
Plusieurs facteurs de confusion qui ne sont pas correctement pris en compte ont été identifiés dans de nombreuses études, tels que l’âge, l’alimentation, le sexe et les comorbidités limitant la traduction des données précliniques dans les études humaines. Il existe également un manque d’analyses longitudinales sur le rôle du microbiome intestinal dans la MA.
Un autre aspect qui limite la traduction de ces données précliniques aux études cliniques humaines est la reproductibilité relativement faible des résultats d’une étude à l’autre. Cela est dû aux différences de méthodologies et aux difficultés de contrôle des facteurs environnementaux qui influencent la composition microbienne de l’intestin et l’activité métabolique.
À l’avenir, les scientifiques devront tenir compte des facteurs génétiques qui influent sur la composition et la fonction du microbiome intestinal. D’autres études sont également nécessaires pour garantir la sécurité des altérations microbiennes intestinales chez l’homme.
