Pour décrypter ce processus qui « court » du microbiote au cerveau, on en revient à l’alpha-synucléine, une protéine précurseur de l’amyloïde retrouvée dans les plaques spécifiques de la maladie d’Alzheimer, un composant majeur des corps de Lewy et des fibrilles caractéristiques de la maladie de Parkinson. Ses anomalies de pliage sont caractéristiques de toutes ces maladies neurodégénératives. Cette recherche de l’Université de Louisville montre que des protéines produites par nos bactéries intestinales peuvent en cause dans ces anomalies de pliage et donc, indirectement la cause de cette inflammation cérébrale. Des travaux présentés dans les Scientific Reports qui élargissent encore le cercle d’influence de notre flore intestinale.
L'équipe de la Louisville School of Medicine montre que ces processus peuvent être déclenchés par des protéines produites par notre microbiote intestinal. L'étude révèle que l'exposition à des protéines bactériennes également appelées amyloïde et qui présentent une similarité de structure avec des protéines du cerveau conduit à une augmentation de l'agglutination de la protéine alpha-synucléine dans le cerveau.
L'alpha-synucléine est une protéine normalement produite par les neurones du cerveau. Dans les maladies d'Alzheimer et de Parkinson, l'alpha-synucléine est agrégée sous une forme agglomérée appelée amyloïde, entraînant ces dommages aux neurones. Les chercheurs ont émis l'hypothèse que les protéines similaires produites par les bactéries du microbiote favorisent les anomalies de pliage des protéines du cerveau par un processus nommé « ensemencement croisé », ce qui conduit finalement à la formation d'agrégats de protéines cérébrales. Une autre hypothèse serait que les protéines amyloïdes produites par le microbiote amorcent l'activation de cellules immunitaires dans l'intestin, entraînant une inflammation accrue dans le cerveau.
La preuve par l'expérience : l'expérience a consisté à administrer des souches bactériennes E. coli -qui produisent la protéine bactérienne amyloïde- à des rats (groupe 1). Les animaux témoins (groupe 2) ont reçu des bactéries identiques mais qui ne présentaient pas cette capacité de produire la protéine amyloïde bactérienne. L'expérience montre que les rats du groupe 1 présentent une augmentation des niveaux de protéine alpha-synucléine dans les intestins et le cerveau, une augmentation des agrégats dans le cerveau et une inflammation cérébrale, vs les rats du groupe 2.
Des résultats similaires sont observés dans des expériences similaires menées sur le ver C. elegans (Caenorhabditis elegans).
Cette nouvelle compréhension du rôle possible du microbiote dans la neurodégénérescence peut permettre de découvrir de nouveaux facteurs responsables du développement de ces maladies neurologiques, et finalement, de nouvelles approches préventives et thérapeutiques ciblant directement le microbiote. « Ces nouvelles données montrent que les protéines produites par les bactéries de l'intestin peuvent être facteur d'amorçage de la pathogenèse de la maladie d'Alzheimer, de la maladie de Parkinson et de la SLA », explique l'auteur principal, le Dr Robert P. Friedland.
« Une conclusion essentielle car la plupart des maladies ne sont pas causées par des gènes, et l'intestin est notre exposition environnementale la plus importante ». Enfin, nous disposons de multiples options thérapeutiques pour influencer les communautés bactériennes du microbiote intestinal.
Scientific Reports 06 October 2016 doi:10.1038/srep34477 Exposure to the Functional Bacterial Amyloid Protein Curli Enhances Alpha-Synuclein Aggregation in Aged Fischer 344 Rats and Caenorhabditis elegans
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