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De plus en plus de preuves indiquent que le microbiote intestinal joue un rôle essentiel dans la régulation de la progression des maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson (MP) et la maladie d’Alzheimer (MA), mais le mécanisme moléculaire qui sous-tend cette interaction microbe-hôte n’est toujours pas clair.

La fibrille amyloïde curli

Une équipe de recherche dirigée par le Dr Chaogu Zheng, de l’École des sciences biologiques de l’Université de Hong Kong (HKU), a récemment découvert que la fibrille amyloïde curli dérivée de bactéries favorise la neurodégénérescence chez l’hôte.

Cette nouvelle étude fournit des preuves directes suggérant que les bactéries peuvent sécréter des protéines qui forment une fibrille amyloïde, laquelle pénètre dans les neurones de l’hôte et favorise l’agrégation des protéines et la neurodégénérescence. L’inhibition de la capacité de la bactérie à sécréter de telles protéines pourrait constituer un traitement préventif des maladies neurodégénératives.

L’arme secrète du microbiote intestinal

Les maladies neurodégénératives sont causées par l’agrégation de protéines dans les neurones. Des études menées ces dernières années ont suggéré que les bactéries intestinales pourraient jouer un rôle important dans la pathogenèse des maladies neurodégénératives.

Par exemple, un traitement avec un antibiotique qui tue la plupart des bactéries de l’intestin peut contribuer à améliorer la physiopathologie de la MP chez la souris. Malgré l’idée émergente du lien « microbiote-intestin-cerveau », on sait peu de choses sur les molécules bactériennes qui modulent la progression de la neurodégénérescence.

Pour résoudre ce problème, l’équipe de recherche a examiné la bactérie E. coligenes, dont la délétion atténue les symptômes de la MP dans un modèle animal de la MP. Cet animal est un nématode microscopique (un ver) appelé Caenorhabditis elegans,qui est utilisé par les scientifiques du monde entier comme un important organisme modèle pour la recherche biologique.

À partir d’un criblage à l’échelle du génome, l’équipe du Dr Zheng a identifié 38 gènes bactériens qui peuvent favoriser la neurodégénérescence chez l’animal hôte. Deux de ces gènes codent des protéines qui forment des curli, un type de fibres amyloïdes bactériennes.

Les chercheurs ont ensuite montré que le curli bactérien pénètre dans les neurones pour croiser l’amyloïde humaine α-synucléine et favoriser son agrégation, ce qui entraîne une protéotoxicité, un dysfonctionnement mitochondrial et la mort neuronale. La suppression génétique des gènes curli ou l’inhibition pharmacologique de la formation de curli a permis de supprimer de manière significative les symptômes de la MP et d’améliorer les fonctions neuronales.

Une approche thérapeutique potentielle

En outre, l’équipe de recherche a découvert que le curli favorisait également la neurodégénérescence dans des modèles animaux de la maladie d’Alzheimer, de la sclérose latérale amyotrophique et de la maladie de Huntington, ce qui suggère que le curli sécrété par les bactéries peut avoir des effets néfastes dans toute une série de troubles neurodégénératifs. Cibler la production de curli dans l’intestin pourrait représenter une approche thérapeutique générale pour prévenir ou ralentir la progression des maladies liées à l’agrégation des protéines.

« L’un des résultats intéressants de cette étude est qu’un polyphénol appelé EGCG (le gallate d’épigallocatéchine) provenant d’extraits de thé vert peut inhiber presque complètement la sécrétion de curli dans les bactéries et a des effets étonnants dans la suppression de la neurodégénérescence. Cela correspond à l’observation selon laquelle la consommation de thé vert a des effets bénéfiques sur la prévention des maladies neurodégénératives », a déclaré le Dr Chenyin Wang, premier auteur d’un article. Cette recherche ouvre une nouvelle voie pour développer des mesures préventives des maladies neurodégénératives en ciblant la production de curli bactérien dans l’intestin humain.

Cette recherche a été publiée dans PNAS.

Source : The University of Hong Kong
Crédit photo : iStock

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