Alzheimer, Parkinson: l’origine est dans la flore intestinale

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La sécrétion de protéines amyloïdes par notre flore intestinale entraînerait l’apparition de protéines du même genre dans le cerveau. Les amas de protéines amyloïdes dans les neurones sont en cause dans les maladies neuro-dégénératives comme Parkinson ou Alzheimer.

Maladies de Parkinson, d’Alzheimer, dégénérescence cérébrale, sclérose latérale amyotrophique, toutes ces maladies neuro-dégénératives ont un point commun: la mort de neurones associée à l’accumulation de protéines dites amyloïdes (différentes selon la maladie). Des protéines anormales s’agrègent en des sortes de « pelotes de laine » qui remplissent les neurones puis se transmettent de neurones en neurones, entre les différentes régions cérébrales entrainant une inflammation (une réaction du système de défense immunitaire) et la mort des cellules. La question centrale était donc de savoir d’où venait ces protéines amyloïdes. Le chercheur Shu Chen, de la Case western reserve university à Cleveland, et ses collègues ont montré qu’elles seraient issues de nos intestins, et plus précisément des bactéries de la flore intestinale. Jusqu’à maintenant, on ignorait comment apparaissaient les premières protéines anormales qui se replient mal et vont s’accumuler dans les neurones. On observait également une réaction inflammatoire importante autour des régions cérébrales où ces protéines s’agrègent, sans que l’on sache si elle provoque ou non la mort des neurones. En revanche, on savait que des protéines amyloïdes sont déjà présentes dans les intestins et les neurones intestinaux des patients parfois 20 ans avant que la maladie de Parkinson soit diagnostiquée.

Tout se joue dans l’intestin

Nos intestins renferment plus de 1,5 kilogramme de bactéries. Cette flore intestinale ou microbiote a de nombreux rôles dans la digestion, contre l’inflammation, etc. Ces bactéries sont pour la plupart non seulement inoffensives, mais aussi essentielles à notre survie. En 2002, il a été découvert que certaines d’entre elles produisaient des protéines amyloïdes, utiles à leur prolifération, leur adhérence et leur résistance. Les plus étudiées sont les protéines « curli », sécrétées par les bactéries Escherichia coli. Chen et ses collègues ont supposé que ces protéines amyloïdes de la flore intestinale provoquaient l’apparition d’autres protéines amyloïdes dans les neurones du cerveau.

Ils ont choisi d’étudier l’agrégation de l’une de ces protéines, l’alpha-synucléine, qui s’accumule dans les neurones des patients atteints de la maladie de Parkinson. Pour ce faire, ils ont nourri pendant deux ou trois mois 344 rats âgés et des vers C. elegans (génétiquement modifiés pour exprimer l’alpha-synucléine humaine) avec des bactéries Escherichia coli produisant des curli, d’autres animaux recevant des bactéries modifiées pour ne plus produire de curli.

Résultat : les rats ayant reçu les E. coli sécrétant les curli présentaient des protéines alpha-synucléines agrégées dans l’intestin et dans les neurones intestinaux, mais aussi dans les neurones du cerveau. Les vers développaient quant à eux des amas de protéines alpha-synucléines dans leurs cellules musculaires. À l’inverse, les animaux exposés aux bactéries ne produisant pas de curli ont développé très peu d’agrégats amyloïdes. En outre, l’apparition des protéines amyloïdes provoquait une réaction inflammatoire locale intense dans le cerveau des rats, comparable à celle que l’on observe dans le cerveau des patients souffrant de maladies neuro-dégénératives.

Flore intestinale en mauvaise santé : inflammation aggravée

Comment les protéines amyloïdes sécrétées par les bactéries affectent-elles indirectement les neurones ? Les scientifiques émettent trois hypothèses. La présence des protéines agrégées bactériennes pourrait provoquer une surexpression de l’alpha-synucléine dans tout l’organisme, ce qui favoriserait alors son agrégation. À moins que l’agrégation ne se transmette, presque de proche en proche, à d’autres protéines. Ou encore que l’activation immunitaire engendrée dans les intestins par les protéines amyloïdes bactériennes entraîne une réaction immunitaire et une inflammation au niveau cérébral ; inflammation qui serait alors à l’origine de l’agrégation protéique cérébrale.

Cette étude est l’une des premières à démontrer que le microbiote est capable de provoquer l’agrégation de protéines anormales dans les neurones du cerveau. Voilà une nouvelle piste de recherche pour mieux comprendre les maladies neuro-dégénératives, voire les traiter, étant donné que l’on dispose maintenant de nombreux outils pour étudier et agir sur la flore intestinale. La santé des intestins et de la flore intestinale via l’alimentation et la prise régulière de probiotiques reste une priorité pour celles et ceux qui se soucient de leur santé présente et à venir.

Source :

  1. Chen et al., Exposure to the functional bacterial amyloid protein curli enhances alpha-synuclein aggregation in aged fischer 344 rats and Caenorhabditis elegans, Nature,
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