Les nourrissons extrêmement prématurés présentent un risque élevé de lésions cérébrales. Des chercheurs de l’Université de Vienne et de l’Université de médecine de Vienne ont maintenant trouvé des cibles possibles pour le traitement précoce de tels dommages en dehors du cerveau : les bactéries présentes dans l’intestin des prématurés peuvent jouer un rôle clé. L’équipe de recherche a découvert que la prolifération du tractus gastro-intestinal avec la bactérie Klebsiella est associée à une présence accrue de certaines cellules immunitaires et au développement de dommages neurologiques chez les bébés prématurés. L’étude est maintenant publiée dans la revue Cell Host & Microbe.
Sommaire
Interaction complexe : l’axe intestin-immunité-cerveau
Le développement précoce de l’intestin, du cerveau et du système immunitaire sont étroitement liés. Les chercheurs appellent cela l’axe intestin-immunité-cerveau. Les bactéries intestinales coopèrent avec le système immunitaire, qui à son tour surveille les microbes intestinaux et développe des réponses appropriées. De plus, l’intestin est en contact avec le cerveau via le nerf vague ainsi que via le système immunitaire.
Nous avons étudié le rôle que cet axe joue dans le développement cérébral des grands prématurés. Les micro-organismes du microbiome intestinal – qui est une collection vitale de centaines d’espèces de bactéries, champignons, virus et autres microbes – sont en équilibre chez les personnes en bonne santé. Cependant, en particulier chez les bébés prématurés, dont le système immunitaire et le microbiome n’ont pas pu se développer pleinement, des changements sont très susceptibles de se produire. Ces changements peuvent avoir des effets négatifs sur le cerveau »,
David Seki, premier auteur de l’étude, microbiologiste et immunologiste
Les modèles du microbiome fournissent des indices sur les lésions cérébrales
« En fait, nous avons pu identifier certains modèles dans le microbiome et la réponse immunitaire qui sont clairement liés à la progression et à la gravité des lésions cérébrales », ajoute David Berry, microbiologiste et chef du groupe de recherche au Center for Microbiology and Environmental Systems Science (CMESS) à l’Université de Vienne ainsi que directeur opérationnel de la Joint Microbiome Facility de l’Université de médecine de Vienne et de l’Université de Vienne. « De manière cruciale, de tels schémas apparaissent souvent avant les changements dans le cerveau. Cela suggère une fenêtre de temps critique pendant laquelle les lésions cérébrales des nourrissons extrêmement prématurés peuvent être empêchées de s’aggraver ou même évitées. »
Étude approfondie du développement des nourrissons extrêmement prématurés
Les points de départ pour le développement de thérapies appropriées sont fournis par les biomarqueurs que l’équipe interdisciplinaire a pu identifier. « Nos données montrent qu’une croissance excessive de la bactérie Klebsiella et les niveaux élevés de cellules γδ-T associés peuvent apparemment exacerber les lésions cérébrales », explique Lukas Wisgrill, néonatologiste de la division de néonatologie, de médecine de soins intensifs pédiatriques et de neuropédiatrie du département de pédiatrie. et médecine de l’adolescence à l’Université de médecine de Vienne. « Nous avons pu retracer ces schémas car, pour un groupe très spécifique de nouveau-nés, pour la première fois, nous avons exploré en détail comment le microbiome intestinal, le système immunitaire et le cerveau se développent et comment ils interagissent dans ce processus », ajoute-t-il. . L’étude a suivi un total de 60 nourrissons prématurés, nés avant 28 semaines de gestation et pesant moins de 1 kilogramme, pendant plusieurs semaines, voire plusieurs mois. En utilisant des méthodes de pointe – l’équipe a examiné le microbiome à l’aide du séquençage du gène de l’ARNr 16S, entre autres méthodes – les chercheurs ont analysé des échantillons de sang et de selles, des enregistrements d’ondes cérébrales (par exemple aEEG) et des images IRM du cerveau des nourrissons.
La recherche se poursuit avec deux études
L’étude, qui est un projet de cluster interuniversitaire sous la direction conjointe d’Angelika Berger (Université de médecine de Vienne) et de David Berry (Université de Vienne), est le point de départ d’un projet de recherche qui étudiera le microbiome et son importance pour le développement neurologique des enfants nés prématurément de manière encore plus approfondie. De plus, les chercheurs continueront à suivre les enfants de l’étude initiale. « Le développement des capacités motrices et cognitives des enfants n’apparaît qu’au bout de plusieurs années, explique Angelika Berger. « Nous visons à comprendre comment ce développement très précoce de l’axe intestin-immunité-cerveau se joue à long terme. » Les partenaires de coopération les plus importants pour le projet sont déjà à bord : « Les parents des enfants nous ont soutenus dans l’étude avec grand intérêt et ouverture d’esprit », déclare David Seki. « En fin de compte, c’est la seule raison pour laquelle nous avons pu obtenir ces informations importantes. Nous en sommes très reconnaissants. »
