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Les chercheurs du Centre RIKEN pour les sciences médicales intégratives (IMS) ont découvert qu’une combinaison particulière de micro-organismes dans l’intestin peut aggraver les symptômes dans un modèle murin de la sclérose en plaques. Cette étude montre que deux bactéries spécifiques de l’intestin renforcent l’activité des cellules immunitaires qui attaquent le cerveau et la moelle épinière du corps des patients.

Deux bactéries intestinales

La sclérose en plaques est une maladie auto-immune dans laquelle le système immunitaire attaque la myéline qui recouvre les cellules nerveuses du cerveau et de la moelle épinière. La démyélinisation affecte la rapidité avec laquelle les neurones communiquent entre eux et avec les muscles, provoquant divers symptômes, notamment des engourdissements, une faiblesse musculaire, des tremblements et l’incapacité de marcher. Il a été rapporté que les micro-organismes intestinaux affectent les symptômes de la sclérose en plaques, mais la manière dont ces bactéries peuvent affecter la myéline du cerveau et de la moelle épinière reste un mystère.
Des chercheurs dirigés par Hiroshi Ohno à l’IMS RIKEN ont entrepris de trouver ce lien en utilisant un modèle de souris de cette maladie. Ces souris subissent une démyélinisation de la moelle épinière similaire à celle qui résulte des attaques auto-immunes des cellules T qui produisent la cytokine IL-17A. Toutefois, l’administration de l’antibiotique ampicilline à ces souris a réduit la démyélinisation.
Ce traitement a également empêché l’activation d’un type particulier de cellules T. Comme l’explique M. Ohno, « nous avons découvert que le traitement à l’ampicilline, et seulement à l’ampicilline, réduisait sélectivement l’activité des cellules T qui attaquent une protéine importante appelée glycoprotéine oligodendrocyte de la myéline [MOG], qui aide la myéline à se fixer aux neurones ».

Déterminer lesquelles

Cela a été confirmé en prélevant des cellules immunitaires dans l’intestin grêle et d’autres régions et en mesurant leur production de cytokines en présence de MOG. La production n’a été réduite que par l’ampicilline et seulement lorsque les cellules T provenaient de l’intestin grêle. À ce stade, l’équipe savait que les micro-organismes de l’intestin grêle activaient les cellules T spécifiques de la MOG, qui pouvaient alors attaquer la myéline. L’étape suivante consistait à déterminer quelles bactéries étaient responsables.
Comme seule l’ampicilline réduisait les symptômes chez les souris modèles, ils ont cherché des microbiotes qui n’étaient presque complètement supprimés que chez les souris traitées à l’ampicilline. Ils n’ont trouvé qu’une seule de ces bactéries, une nouvelle souche appelée OTU002. Pour tester l’hypothèse selon laquelle OTU002 était la coupable, ils ont examiné des souris qui n’avaient pas toutes les bactéries sauf OTU002. Ils ont constaté que les symptômes de ces souris étaient plus graves que ceux des souris exemptes de germes. À ce stade, l’équipe savait que cette bactérie intestinale récemment découverte était responsable de l’aggravation des symptômes.
« Mais il y avait un problème », déclare le premier auteur, Eiji Miyauchi. « Les symptômes chez les souris avec l’OTU002 n’étaient pas aussi graves que ceux des souris modèles ordinaires. Cela signifie que l’effet initial doit impliquer plus d’un micro-organisme ». L’équipe a émis l’hypothèse qu’une autre bactérie réagissait avec les cellules T spécifiques de MOG, imitant la localisation sur MOG que les cellules T reconnaissent.

Les bactéries L. reuteri et OTU002 provoquaient les symptômes les plus graves

Le séquençage shotgun a révélé qu’une protéine exprimée par Lactobacillus reuteri ressemble effectivement à une région de MOG, et que lorsqu’elle est testée, elle active faiblement les cellules T spécifiques de MOG. Les symptômes chez les souris colonisées avec L. reuteri et OTU002 avaient les symptômes plus graves que ceux des souris n’ayant reçu que l’OTU002 et étaient tout aussi graves que ceux des souris du modèle original, ce qui indique que lorsque ces deux bactéries travaillent ensemble, les résultats sont dévastateurs.
« D’autres études ont porté sur les microbes fécaux, ou un seul microbe, chez des patients atteints de sclérose en plaques ou chez des souris modèles », explique M. Miyauchi. « Nos données soulignent la nécessité de prendre en compte les effets synergiques des microbes intestinaux sur les maladies auto-immunes et donnent de l’espoir aux personnes qui cherchent des traitements efficaces pour la sclérose en plaques ».
« Mais, comme les microbes intestinaux et les sites de fixation des lymphocytes T sur la myéline diffèrent entre la souris et l’homme, des études supplémentaires utilisant des microbes humains et des lymphocytes T autoréactifs sont maintenant nécessaires ».
Cette recherche a été publiée dans Nature.
Source : RIKEN
Crédit photo : RawPixel

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