L’écosystème microbien
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Ce n’est pas la première fois que l’intestin est évoqué dans la SEP (quid de la maladie de Crohn, maladie autoimunne inflammatoire du système digestif qui évolue par poussées), d’où l’intérêt de cet article.
Notre tube digestif contient des milliards de bactéries englobant des milliers de différentes espèces qui constituent collectivement le microbiome intestinal. En fait, le nombre de cellules bactériennes qui ont colonisé le corps dépasse de cellules humaines qui constituent le corps d’un facteur de dix à un, et la majorité de ces bactéries réside dans notre intestin!
Ces petits passagers ne sont pas juste pour la balade, et vous pourriez dire que nous avons conclu un contrat mutuellement bénéfique avec eux; ils bénéficient d’un endroit pour appeler à la maison et un approvisionnement constant de la nourriture, alors que nous bénéficions de leur capacité à briser nos aliments en nutriments essentiels.
Il se trouve, cependant, que le microbiome intestinal joue un rôle encore plus grand que nous aider à digérer nos aliments, et beaucoup de fonctions biologiques de notre corps – de nos processus métaboliques à notre système immunitaire – sont extrêmement sensibles aux changements dans la composition des bactéries qui résident dans notre intestin. La perturbation de cet équilibre délicat a été impliqué dans une multitude de problèmes de santé tels que le diabète, l’obésité et les maladies auto-immunes comme le trouble inflammatoire de l’intestin et de la sclérose en plaques. Je reviendrai sur le lien entre le microbiome intestinal et MS dans un instant.
L’écosystème microbien dans nos tripes est façonnée par les différentes expositions que nous rencontrons dans la vie, tels que la nourriture que nous mangeons, l’air que nous respirons, toutes les infections que nous avons acquises ou les médicaments que nous avons prises, avec une foule d’autres facteurs environnementaux. Ces expositions environnementales interagissent avec les propres processus physiologiques de notre corps, comme un métabolisme et de stress, de modifier davantage l’équilibre de nos communautés microbiennes.
Il y a même des preuves pour suggérer que nos gènes ont une main dans influencer la composition et l’abondance du microbiome intestinal, et que ces souches «héréditaires» de bactéries sont associés à la santé et la maladie. Ce que cela signifie est que gut microbiome de chaque individu est unique, agissant comme un microbienne « empreinte digitale » qui porte le potentiel à l’avenir pour aider à prédire le risque de diverses maladies ou d’offrir de nouvelles cibles thérapeutiques.
Cartographier nos microbiomes intestinale est pas une tâche triviale. Pour réaliser une telle entreprise complexe, le projet sur le microbiome humain (un jeu sur le Projet du génome humain à partir il ya plusieurs décennies) a été lancé en 2008 par les US National Institutes of Health (NIH) dans le but de répertorier les différentes espèces de microbes résidant dans un échantillon d’individus en bonne santé. Un tel catalogue, à son tour, peut servir de point de comparaison comment les différents états pathologiques peuvent modifier la composition du microbiome intestinal et proposer de nouvelles pistes pour le traitement de référence.
Alors que les bactéries qui étudient traditionnellement a impliqué « la culture » colonies bactériennes sur des plaques de milieu de croissance, les approches modernes ont évolué à des techniques de séquençage à haut débit avancés qui sont plus rapides, plus précis, et fournissent beaucoup plus d’informations. Aujourd’hui, les chercheurs gut microbiome fondent sur des approches de séquençage de l’ADN et des outils informatiques complexes pour cataloguer les gènes comprenant nos communautés microbiennes complexes intestin.
Les chercheurs purifient premier ADN à partir d’échantillons qui sont grouillant de microbes (pour échantillonner le microbiome intestinal, les chercheurs comptent sur des échantillons de selles), la séquence de l’information génétique en utilisant une de plusieurs techniques, et de comparer ces données de séquençage utilisant des algorithmes complexes aux bases de données existantes. Une technique appelée analyse de la séquence de l’ADNr 16S, permet aux chercheurs de déterminer quelles espèces bactériennes sont présents dans l’échantillon (c. «Qui est là? »), Tandis qu’un deuxième approche appelée métagénomique analyse détermine la fonction (s) des microbes, ou de répondre à la question « que peuvent-ils faire? » A la fin de la journée, ces approches puissantes ne sont pas seulement en mesure de capter la diversité biologique du microbiome intestinal, mais aussi leurs interactions fonctionnelles avec la physiologie de l’hôte, conduisant à des indications précieuses pour la santé et la maladie.
Gut microbiome : Le lien vers la sclérose en plaques
Plus tôt, je l’ai mentionné que les déséquilibres dans la composition des communautés microbiennes dans nos tripes ont été liés à diverses maladies, y compris MS. La connexion entre le microbiome intestinal et MS est enracinée dans les interactions entre les microbes dans l’intestin et le système immunitaire.
Puisque le système gastro-intestinal est un point d’entrée important pour de nombreuses substances étrangères dans le corps, y compris les agents pathogènes potentiels, le système immunitaire utilise un système de surveillance complexe qui surveille la composition du microbiome intestinal afin de distinguer les «bonnes» bactéries de les «mauvaises».
Nos microbes intestinaux, à son tour, sécrètent certains composés tels que – cytokines et chimiokines – qui peuvent réguler l’activité de certaines cellules immunitaires qui sont impliqués dans les troubles auto-immunes comme la SP. Par exemple, des espèces bactériennes Bacteroides fragilis a été montré pour promouvoir l’activité incontrôlée de lymphocytes T auxiliaires-1 cellules – qui sont normalement impliquées dans la défense de l’hôte contre l’infection, mais peut conduire à des attaques contre nos propres tissus de la maladie auto-immune – grâce à la libération de certaines molécules . En outre, les bactéries filamenteuses segmentées activer un autre type de cellule immunitaire appelées lymphocytes T auxiliaires-cellule 17 qui contribue également au processus pathologique de la SP.
À ce jour, la majeure partie de la recherche examinant le lien entre le microbiome intestinal et MS a eu lieu dans des modèles animaux. Fait intéressant, l’une des premières études à examiner cette question est venu à une conclusion qui donne à réfléchir: le microbiome intestinal est essentielle pour le développement de la maladie semblable à la SP chez les souris. L’article de Nature, publié par Kerstein Berer (Institut Max Planck de neurobiologie, Allemagne) et ses collègues, a décrit une expérience où les souris qui ont été induite expérimentalement de développer une maladie semblable à la SP ont été élevés dans deux conditions différentes: un environnement stérile, exempt de germes ou un environnement (mais pas stérile) exempts d’agents pathogènes conventionnels. Ils ont constaté que les souris soulevée dans l’environnement stérile n’a pas abriter des microbes dans leurs tripes et, surtout, ne développent pas la maladie semblable à la SP.
D’autre part, la plupart des souris non-stériles ont fait passer à développer la maladie. Lorsque les souris stériles ont été recolonisé avec les microbiomes intestinales transplantés de celles non-stériles, ils se sont rapidement rendus sur de développer la maladie de semblable à la SP. Ces observations ont suivi dans la foulée d’une étude antérieure d’un groupe dans la Dartmouth Medical School (Hanover, NH), qui a traité des souris induites de développer une maladie semblable à la SP avec un cocktail de divers antibiotiques. Ils ont constaté que les antibiotiques sont apparus pour se protéger contre développement de la maladie semblable à la SP, probablement grâce à une réduction de cytokines pro-inflammatoires.
À première vue, cette approche large semble suggérer que les microbes qui peuplent notre intestin sont nuisibles et peuvent augmenter le risque de développer la SP, mais il est pas nécessairement tout à fait aussi simple. Au contraire, des recherches plus récentes ont mis l’accent sur certaines souches bactériennes intestinales comme jouant un rôle potentiellement bénéfique et même thérapeutique pour la lutte contre l’auto-immunité. Une étude menée par Shahram Lavasani et ses collègues (Université de Lund, Suède) a constaté qu’un mélange de probiotiques de trois souches de Lactobacillus supprimé la progression de la SP comme une maladie et a infirmé les deux signes cliniques de la maladie et des lésions inflammatoires. Bien sûr, ces résultats montrant une stratégie thérapeutique gut microbiome-entraîné dans un modèle animal, tout en excitant, sont encore à leurs balbutiements, et beaucoup plus de travail doit être fait pour tirer des conclusions sur le potentiel thérapeutique de l’utilisation de substances probiotiques chez l’homme.
Plus récemment, des chercheurs ont commencé à étudier le rôle du microbiome intestinal chez l’homme, afin de poser la question «y at-il quelque chose sur le microbiome intestinal chez les personnes atteintes de SP qui est unique par rapport aux personnes non atteintes de SP? » Dr Sushrut Jangi, qui travaille dans le laboratoire du Dr Howard Weiner (Brigham and Women ‘s Hospital, Boston MA), a été déterminé pour répondre simplement à cette question. Dr Jangi et ses collègues ont recueilli des échantillons de selles d’une cohorte de personnes vivant avec le SEP rémittente ainsi que des contrôles sains et soumis les échantillons à séquençage à haut débit afin de déterminer la composition fonctionnelle du microbiome intestinal. Ils ont constaté que la bactérie pro-inflammatoire Methanobrevibacteriaceae a été trouvé dans une proportion plus élevée dans l’intestin des personnes atteintes de SP, alors que les bactéries Butyricimonas, qui produisent un composé qui supprime généralement le système immunitaire, a été trouvé à être relativement faible par rapport aux individus sains.
Avec beaucoup d’attention de la recherche maintenant tourné vers déterminer comment et pourquoi MS peut se développer chez les enfants et les adolescents, l’enquête sur le rôle du microbiome intestinal dans MS a emboîté le pas. Depuis le microbiome intestinal est pensé pour jouer un rôle central dans la façon dont le système immunitaire se développe pendant l’enfance, il ne va de soi que les chercheurs vont se saisir de cette «critique» du développement immunitaire de se demander si le microbiome intestinal diffère chez les jeunes vivent avec la SP rapport à leurs homologues en bonne santé et, dans l’affirmative, si cette différence est une cause ou une conséquence de la maladie. Encore aujourd’hui, nous avons annoncé le lancement d’une nouvelle étude intitulée «Des insectes aux cerveaux: le microbiome intestinal dans la sclérose en plaques pédiatrique » qui pose cette question exacte.
L’étude, dirigée par le Dr Helen Tremlett (Université de la Colombie-Britannique) et financé par la Fondation pour la recherche scientifique sur, est menée en collaboration avec de Dre Brenda Banwell étude MS pédiatrique dans le cadre du Réseau de maladie démyélinisante canadienne de pédiatrie au pédiatrique MS centres à travers le Canada et l’Hôpital des enfants de Philadelphie. Bien que l’étude commence tout juste à obtenir en cours, la communauté de MS sera gardant un œil avide sur cette étude pivotale dans les prochaines années, car les résultats vont révéler des informations importantes sur les déclencheurs et les conducteurs de MS pour les personnes de tous âges. Lisez notre mise à jour de nouvelles pour plus d’informations à propos de cette collaboration passionnante.