Un sous-produit bactérien produit dans l’intestin peut altérer les cellules immunitaires avant qu’un accident vasculaire cérébral ne se produise, offrant ainsi de nouveaux indices sur les raisons pour lesquelles la gravité des lésions cérébrales peut varier si considérablement.
Étude : Le microbiote intestinal stimule la gravité des accidents vasculaires cérébraux via la procréation assistée dans les cellules dendritiques intestinales. Crédit d’image : Perupailustrator/Shutterstock.com
Des études récentes ont démontré que les microbes intestinaux modulent la fonction immunitaire et le risque de troubles neurologiques. En modulant l’immunité systémique, le microbiome intestinal peut influencer l’issue d’un AVC. Axe intestin-cerveau (ACS) un dysfonctionnement peut aggraver les lésions neurologiques ; cependant, les mécanismes biologiques qui sous-tendent ces changements ne sont pas clairs.
Une étude récente publiée dans la revue Cellule suggère que les microbes intestinaux pourraient influencer la gravité de l’AVC ischémique via le récepteur des hydrocarbures aryliques (Procréation assistée) signalisation qui régule les cellules dendritiques (CC) fonction.
Retracer la voie immunitaire de l’intestin au cerveau
Dans cette étude, les chercheurs ont exploré comment la composition microbienne intestinale influence les résultats des accidents vasculaires cérébraux par le biais d’une régulation dépendante de la procréation assistée des CD intestinales et des réponses des lymphocytes T en aval.
Utilisation d’une occlusion transitoire de l’artère cérébrale moyenne (tMCAO), l’équipe a réalisé des investigations métagénomiques pour évaluer les profils microbiens associés à la gravité de l’AVC. Chez la souris, la gravité de l’AVC a été classée à l’aide d’une mesure composite de la taille de l’infarctus, des déficits sensorimoteurs et de la perte de poids après trois jours d’AVC. Culture sélective et séquençage du génome entier (WGS) a confirmé un enrichissement bactérien.
Pour évaluer si les microbes des patients victimes d’un AVC influencent les CD et les résultats de l’AVC, les chercheurs ont réalisé une transplantation de microbiote fécal (FMT) expériences. Ils ont obtenu des échantillons d’individus présentant des déficits neurologiques de gravité variable, puis les ont transplantés chez des souris après un traitement antibiotique. L’échelle des accidents vasculaires cérébraux des National Institutes of Health (NIHSS) des scores ≤ 3,0 représentaient un léger déficit neurologique, alors que le NIHSS de 13 ou plus indiquait des déficits modérés à sévères pour la sélection des donneurs FMT. Une analyse distincte a comparé l’indole fécal entre les patients ayant un score NIHSS inférieur à 5 et ceux ayant un score de 5 ou plus.
À l’aide des tests Kovács, ils ont mesuré les niveaux d’indole dans des échantillons d’iléon, de plasma, de selles et d’urine, avec une spectrométrie de masse pour une quantification plus spécifique de l’indole iléal. Cela a aidé les chercheurs à déterminer si le métabolisme microbien du tryptophane influençait les résultats des accidents vasculaires cérébraux par le biais de réponses immunitaires intestinales basées sur la procréation assistée.
Pour cartographier l’expression de la procréation assistée dans les cellules et organes immunitaires, les chercheurs ont effectué une cytométrie en flux ainsi qu’une approximation et une projection uniformes du collecteur (UMAP). Ils ont également effectué le séquençage de l’ARN unicellulaire (séquençage d’ARNc), expression différentielle des gènes (DEG), et analyse en composantes principales (APC) pour évaluer les changements dans l’expression des gènes. En utilisant CH-223191, l’équipe a vérifié si le blocage de la procréation assistée pouvait inverser les résultats avec et sans cellules T régulatrices (Treg) épuisement.
Les bactéries intestinales productrices d’indole sont à l’origine d’accidents vasculaires cérébraux plus graves
Dans cette étude, 43 % des souris ont développé un accident vasculaire cérébral grave. La diversité microbienne iléale et la composition de la communauté différaient selon la gravité de l’AVC. Un accident vasculaire cérébral grave était associé à une déplétion de plusieurs bactéries anaérobies obligatoires, notamment les Muribaculaceae et les Akkermansiaceae, et à un enrichissement en E. coli par rapport aux souris opérées de manière factice. Bien que E. coli était également plus abondant dans les accidents vasculaires cérébraux graves que modérés, cette comparaison n’était pas statistiquement significative.
Chez la souris, l’administration d’indole avant un accident vasculaire cérébral a augmenté le volume de l’infarctus et les déficits neurologiques. Dans le même temps, la colonisation avec un déficit en indole E. coli la souche a produit des lésions moins graves que la colonisation par des bactéries productrices d’indole E. coli. Dans une petite cohorte de patients, l’indole fécal était plus élevé dans les accidents vasculaires cérébraux modérés à sévères et était corrélé au score NIHSS, confirmant une association plutôt qu’une relation causale chez l’homme. L’indole a également induit des réponses basées sur la procréation assistée dans les pays en développement in vitroalors que ses effets néfastes sur les accidents vasculaires cérébraux expérimentaux dépendaient de la signalisation de la procréation assistée dans les cellules CD11c+.
En cas de perte de procréation assistée, le récepteur de chimiokine CC de type 7 (RCC7) l’activité migratoire basée sur a augmenté dans les CD intestinales. L’administration de CH-223191 a également augmenté l’accumulation de CD dérivées de l’intestin dans les méninges et les ganglions lymphatiques mésentériques et a été associée à des fréquences de Treg méningées plus élevées et à une neuroinflammation moindre.
L’épuisement expérimental des Treg a aboli l’effet neuroprotecteur précoce de l’inhibition de la procréation assistée, bien que les cellules dendritiques intestinales conventionnelles de type 1 (cDC1) a encore augmenté. Les animaux déficients en AHR ont montré des effets néfastes atténués dus à la production d’indole. E. colil’administration d’indole et le microbiote transféré des patients victimes d’un AVC. Chez les souris colonisées par E. coli souches incapables de produire de l’indole, les déficits sensorimoteurs et le volume de l’infarctus étaient inférieurs à ceux des souris colonisées par des souches productrices d’indole. E. colice qui suggère que la communication microbiome-AHR pourrait programmer les réponses immunitaires intestinales avant l’apparition d’une lésion cérébrale ischémique.
L’AVC a produit des changements limités et dépendants du temps dans les gènes canoniques sensibles à la procréation assistée. Cyp1a1 et Ahrr ont été temporairement réduits dans tout l’intestin 16 heures après l’AVC et sont revenus à la valeur initiale 72 heures plus tard. Cyp1b1 augmenté sélectivement dans l’iléon à 72 heures, au même endroit et au même moment où la production d’indole E. coli étendu.
Chez les souris dépourvues de procréation assistée dans les cellules CD11c+, les cellules dendritiques conventionnelles de type 2 (cDC2) et les macrophages inflammatoires ont montré une expression réduite de plusieurs gènes associés à l’inflammation. Les cytokines inflammatoires systémiques ont également montré des tendances modestes, bien que ces différences ne soient pas statistiquement significatives. Ces résultats n’établissent pas une réponse comparable des cytokines anti-inflammatoires chez les patients.
La procréation assistée était fortement exprimée dans les cellules immunitaires de l’iléon, en particulier dans les cellules tueuses naturelles (NK) cellules, monocytes, macrophages et cellules dendritiques dérivées de monocytes (modC). Dans le cerveau et les méninges, les cDC1 ont démontré la plus forte expression de procréation assistée.
Dans les analyses métagénomiques humaines, E. coli et tnaA étaient enrichis chez les patients ayant subi un AVC ischémique par rapport aux témoins. Plus haut tnaA l’abondance était également associée à des résultats fonctionnels défavorables 90 jours après un accident vasculaire cérébral dans des analyses non ajustées. Toutefois, après ajustement pour tenir compte des facteurs cliniques, tnaA ont montré une forte tendance plutôt qu’une association indépendante statistiquement significative avec de mauvais résultats, tandis que E. coli n’était plus associée aux résultats.
Le microbiome intestinal pourrait-il influencer la gravité des accidents vasculaires cérébraux ?
Les résultats suggèrent que les interactions hôte-microbiome pourraient influencer les populations de lymphocytes T. Les Treg limitent la neuroinflammation et favorisent la récupération, et les expériences ont montré que l’inhibition pharmacologique de la procréation assistée augmentait les réponses des Treg. L’épuisement délibéré des Treg a supprimé l’effet neuroprotecteur précoce de l’inhibition de la procréation assistée, indiquant que les Treg étaient nécessaires pour cette protection chez la souris. L’étude n’a pas établi que la signalisation de la procréation assistée induite par le microbiome épuise les Treg.
Le traitement systémique au CH-223191 pourrait affecter les types de cellules au-delà des CD, alors que les résultats du microbiote humain étaient corrélatifs. Les chercheurs affirment que de plus grandes cohortes humaines prospectives, des études sur des animaux femelles et des travaux sur d’autres compartiments intestinaux sont nécessaires pour tester l’ampleur de l’application de ces mécanismes.
L’exploration des différences interindividuelles dans le métabolisme du tryptophane pourrait aider à déterminer si le métabolisme microbien du tryptophane pourrait éventuellement éclairer les évaluations de la susceptibilité et de la gravité des accidents vasculaires cérébraux. L’enrichissement de tnaA-les bactéries codantes chez les patients ayant subi un accident vasculaire cérébral et chez les personnes souffrant d’obésité ou de diabète de type 2 soutiennent une étude plus approfondie de cette possibilité. Pourtant, il n’établit pas le métabolisme microbien du tryptophane en tant que biomarqueur clinique ou cible de traitement chez l’homme.
