Une nouvelle étude révèle que l'AVC peut faire plus que endommager le cerveau. Au lieu de cela, les AVC pourraient recâbler le microbiome intestinal, créant des changements métaboliques qui peuvent conduire à de nouveaux traitements et à la médecine de précision.
Étude: Altérations du microbiote intestinal et des profils métabolomiques dans les accidents vasculaires cérébraux aigus: aperçu de la dérégulation de l'axe du cerveau-boute. Crédit d'image: chinnapong / shutterstock.com
Un AVC aigu présente un fardeau de santé important aux niveaux national et mondial. Il tue de nombreux patients et laisse beaucoup d'autres incapables, souvent à vie. Un article récent dans Frontières en microbiologie Explore les associations de microbiote intestinal avec le processus de la maladie et la récupération d'un AVC aigu.
Introduction
Un AVC aigu est la deuxième cause de décès et la troisième cause d'invalidité dans le monde, avec environ 25 millions de cas diagnostiqués chaque année. L'AVC provoque une lésion cérébrale, qui est aggravée par l'inflammation qui en résulte. Ceci est encore exacerbé par des changements liés à l'AVC dans l'intestin et d'autres systèmes corporels, comme les reins et les poumons.
Le microbiote intestinal joue un rôle vital dans l'activité métabolique de l'hôte. La dysbiose intestinale semble aggraver le risque d'AVC. Inversement, via l'axe du cerveau intestinal, un AVC aigu peut provoquer une dysbiose intestinale. Le microbiote intestinal affecte également le pronostic de l'AVC en influençant sa gravité et son cours cliniques.
Des études antérieures ont suggéré que les bactéries pro-inflammatoires comme Prevotella et Enterobacteriaceae peut être augmenté chez ces patients. Ceux-ci activent les voies inflammatoires et entraînent finalement des niveaux plus élevés de produits chimiques inflammatoires dans le corps, tels que TNF-α, IL-6 et IL-1β.
En même temps, des bactéries bénéfiques comme Faecalibacterium prausnitzii et Bifidobacterium, qui contre-contre l'inflammation sont réduits, provoquant une baisse de la production d'acides gras à chaîne courte (SCFA). Cela pourrait inhiber l'activité des lymphocytes T régulatrices (Treg), ce qui fait que les cellules Th17 deviennent hyperactives et déclenchent une inflammation.
Le résultat combiné de ces changements est une neuroinflammation accrue du cerveau affecté par un AVC. En plus, Lactobacillus L'abondance est réduite, diminuant la production de neurotransmetteur inhibiteur neuroprotectrice de la production d'acide γ-aminobutyrique (GABA). De telles observations ont contribué à expliquer la survenue d'une dysbiose intestinale post-temps dans les modèles animaux.
Une autre façon d'étudier cela est via la métabolomique, où les métabolites produits par les microbes intestinaux sont profilés. Ces connaissances pourraient aider à identifier les voies sous-jacentes à l'inflammation et aux lésions cérébrales dans des accidents vasculaires cérébraux aigus qui sont médiés par la dysbiose intestinale.
Le microbiote intestinal produit des acides aminés essentiels et d'autres métabolites. Il s'agit notamment de plusieurs neurotransmetteurs qui affectent l'axe intestinal et la fonction cérébrale. D'autres molécules traversent la barrière épithéliale intestinale pour entrer dans la circulation sanguine, leur permettant de pénétrer le cerveau et d'évoquer des réponses microgliales.
Il reste encore beaucoup à connaître le microbiote intestinal et ses métabolites dans le contexte d'un AVC aigu. La présente étude visait à contribuer à cette lacune de recherche.
Résultats de l'étude
Les enquêteurs ont inclus 20 personnes en bonne santé et 20 patients atteints d'AVC aigu dans l'étude. Une métabolomique non ciblée a été réalisée sur n = 6 par groupe, sélectionnée pour la reproductibilité.
Les patients atteints d'AVC aigu avaient une microbiote intestinale nettement modifiée concernant la structure et la composition de la communauté. Leur structure communautaire était différente, avec une diversité phylogénétique plus élevée mais une uniformité plus faible, dominée par les phyla firmicutes, bacteroidota et protéobactéries.
Par rapport aux individus en bonne santé, les patients atteints d'AVC aigu avaient une abondance plus élevée de Faecalibacterium et Agathobacter (avec Bacteroides plus enrichi dans des contrôles sains). Des changements profonds dans son activité fonctionnelle ont accompagné ces altérations marquées dans la composition du microbiote intestinal. Les voies associées à l'énergie et biosynthétiques étaient particulièrement vulnérables à ces changements.
Le modèle de métabolite fécal a également changé considérablement par rapport aux témoins sains. Le métabolisme de l'azote, du glutathion et de la phénylalanine était plus fréquemment régulé à la hausse chez les patients atteints d'AVC aigu. Alors que 122 métabolites ont été augmentés chez les patients atteints d'AVC, certains étaient significativement plus faibles. Fait intéressant, les niveaux de SCFA étaient comparables dans les deux groupes.
Certains genres agissaient comme des hubs dans la communauté microbienne, et ceux-ci variaient considérablement entre les témoins sains et les patients atteints d'AVC. Augmentation des abondances de Fécalibacterium et Agathobacter étaient étroitement associés à des métabolites régulés à la hausse.
De plus, les patients atteints d'AVC avaient une association plus discrète ou dispersée de métabolites avec les microbes que les individus en bonne santé. Des genres microbiens spécifiques ont été associés aux dix premiers métabolites différentiels dans les deux cohortes. Cela suggère que le microbiote altéré a pris en compte le changement de profil de métabolite chez les patients atteints d'AVC.
Dans l'ensemble, les auteurs ont émis l'hypothèse d'un décalage compensatoire et potentiellement anti-inflammatoire dans la phase aiguë mais soulignent la nécessité d'une validation causale. Ils ont proposé que l'AVC aigu peut amener les microbes intestinaux anti-inflammatoires à modifier leur production de métabolites clés pour moduler la réponse inflammatoire.
Étant donné que les résultats contradictoires ont été rapportés dans d'autres études, ces résultats doivent être validés, en utilisant de préférence des marqueurs sériques de l'inflammation et du suivi longitudinal pour identifier le cours des changements de microbiote intestinal après un AVC aigu. Une approche plus granulaire est essentielle pour démêler les contributions spécifiques à la souche à la réponse aiguë du microbiote intestinal à l'inflammation systémique induite par l'AVC aigu. L'axe du cerveau intestinal peut bien médier ces changements.
Conclusions
« Nos résultats indiquent que la dysbiose intestinale chez les patients AS est étroitement associée à des changements dans des métabolites spécifiques. Cette interaction microbe-métabolite-hôte complexe reflète probablement un mécanisme d'adaptation métabolique intestinal unique chez les patients atteints d'AVC. «
S'il est validé, cela peut représenter des cibles thérapeutiques potentielles pour la gestion aiguë des AVC. À long terme, de telles études peuvent aider à développer une médecine de précision basée sur le microbiote intestinal.
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