On trouve des microbiomes intestinaux désordonnés chez les patients atteints d'une maladie cérébrale hémorragique

Une nouvelle étude montre que les personnes atteintes d'une maladie génétique rare qui provoque des saignements dans le cerveau ont des microbiomes intestinaux distincts de ceux qui ne sont pas atteints de la maladie. De plus, ce sont les molécules produites par ce déséquilibre bactérien qui provoquent la formation de lésions dans le cerveau de ces patients.

Les résultats sont les premiers pour toute maladie neurovasculaire humaine. Ils ont des implications à la fois pour le traitement de la maladie et pour l'examen d'autres maladies neurovasculaires qui pourraient être affectées par le microbiome intestinal d'une personne.

L'étude a été menée par des chercheurs de l'Université de Chicago Medicine et publiée le 27 mai dans Communication Nature . Il a examiné les bactéries intestinales de patients atteints d'angiome caverneux (AC), une maladie où des anomalies des vaisseaux sanguins se développent dans le cerveau et provoquent des accidents vasculaires cérébraux, convulsions, et des complications neurologiques graves.

La maladie est causée par une mutation génétique dans la lésion - qui peut être héréditaire ou se produit sporadiquement - et sa gravité et son évolution varient considérablement d'un patient à l'autre.

UChicago est un leader dans l'étude de cette maladie. Il a été désigné comme centre d'excellence pour l'angiome caverneux et traite des patients atteints de la maladie du monde entier.

Les enquêteurs ont laissé entendre que la maladie pourrait être affectée par le microbiome intestinal :l'auteur principal Issam Awad, MARYLAND, le professeur John Harper Seeley de neurochirurgie et directeur de chirurgie neurovasculaire à UChicago Medicine, était partenaire d'une étude précédente chez la souris, qui a montré que les cellules qui tapissaient les vaisseaux sanguins du cerveau réagissaient aux bactéries intestinales des animaux.

"Les implications de cela étaient très grandes, ", a-t-il dit. "Mais nous ne savions pas si ce concept d'un microbiome unique qui favorise le développement de lésions serait vrai chez les êtres humains."

Découvrir, Chercheurs UChicago - travaillant avec des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco, Université du Nouveau-Mexique, Université de Pennsylvanie, et le groupe de soutien aux patients d'Angioma Alliance - ont collecté des échantillons de selles de plus de 120 patients CA.

Les échantillons ont ensuite été analysés pour leur contenu bactérien et comparés à des échantillons de la population générale. Les échantillons de CA ont montré des quantités significativement plus élevées de bactéries gram-négatives et moins de bactéries gram-positives.

Les chercheurs ont identifié une combinaison de trois espèces bactériennes communes, dont l'abondance relative permet de distinguer les patients AC des patients témoins sans lésions AC, avec une sensibilité et une spécificité élevées.

Les échantillons d'AC ont également montré un réseau bactérien déséquilibré qui était beaucoup plus désordonné que le réseau bactérien de la population générale.

Les patients CA de tous les différents sites de collecte avaient le même microbiome distinctif, indépendamment du fait qu'ils aient hérité de la mutation ou qu'ils aient une lésion sporadique, et quel que soit le nombre de lésions qu'ils avaient."

Issam Awad MD, Auteur principal de l'étude et directeur de la chirurgie neurovasculaire, Centre médical de l'Université de Chicago

Les chercheurs ont en outre montré que le déséquilibre bactérien chez les patients atteints d'AC produit des molécules de lipopolysaccharide (LPS), qui voyagent à travers la circulation sanguine jusqu'au cerveau et se fixent à la paroi des vaisseaux sanguins du cerveau, facilitant le développement des lésions. "Toutes ces preuves indiquaient que le microbiome était une cause de lésions plutôt qu'un effet, " dit Awad.

Les chercheurs ont également collecté du sang de plusieurs patients atteints d'AC et ont utilisé un apprentissage automatique informatique avancé pour identifier la combinaison de signaux moléculaires associés à la maladie. Les personnes atteintes d'AC avaient des biomarqueurs sanguins et des molécules inflammatoires liés au LPS significativement différents. Le résultat était essentiellement une puce, test personnalisé pour chaque patient AC.

« En examinant à la fois les combinaisons de bactéries et les biomarqueurs sanguins, nous avons pu mesurer à quel point la maladie était agressive chez chaque patient, " a déclaré Sean Polster, MARYLAND, résident en neurochirurgie à UChicago Medicine et premier auteur de l'article. Polster a passé deux ans de sa résidence en neurochirurgie à coordonner l'étude entre les différentes institutions.

Les chercheurs commencent à réfléchir à la façon dont ces résultats affectent le traitement. Des études antérieures sur des souris ont montré que les émulsifiants nourris - qui sont souvent utilisés comme conservateurs dans les aliments transformés - avaient plus de saignements dans le cerveau, probablement en raison de la façon dont ils ont perturbé le réseau bactérien de l'intestin. Les chercheurs disent maintenant aux patients d'éviter ces conservateurs.

Bien que les antibiotiques et les probiotiques puissent sembler être des traitements naturels, ils pourraient modifier l'équilibre bactérien d'une manière qui entraînerait de plus gros problèmes. "C'est plus compliqué qu'il n'y paraît, " dit Awad.

Cependant, il dit aux patients CA qui ont des infections causées par des bactéries gram-négatives (telles que les infections des voies urinaires ou la prostatite) de les faire traiter immédiatement pour éviter plus de lésions cérébrales potentielles.

Les chercheurs cherchent également à savoir si cette connexion microbiome-cerveau peut être examinée dans d'autres maladies. Déjà, ils ont montré que les mêmes gènes et biomarqueurs impliqués dans l'AC sont également actifs dans le cerveau humain à mesure que nous vieillissons. "Les patients ont beaucoup d'espoir que nous y travaillions, " a déclaré Polster.

• Des chercheurs prometteurs recevront un financement dans le cadre du programme de bourses de la Fondation pour la recherche AGA
• Les bonnes bactéries ont une niche dans notre nez,