Integrated Analysis of Gut Microbiota Dysbiosis and microRNA-155/microRNA-20a Expression Across Multiple Sclerosis Disease subtypes: Comparison with Controls
Cette étude démontre que la dysbiose du microbiote intestinal et les profils d'expression de miR-155/miR-20a circulants sont distincts selon les sous-types de sclérose en plaques, la forme sclérose en plaques secondaire progressive présentant les altérations les plus sévères, et que les signatures intégrées microbien-miRNA offrent une grande précision diagnostique pour discriminer les phénotypes cliniques des témoins.
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La sclérose en plaques est une maladie où le système immunitaire du corps attaque par erreur la gaine protectrice entourant les fibres nerveuses dans le cerveau et la moelle épinière. Ces dommages perturbent les signaux qui indiquent aux muscles comment bouger et comment ressentir, entraînant une large gamme de symptômes qui peuvent varier considérablement d'une personne à l'autre. Bien que les médecins sachent que la génétique et l'environnement jouent un rôle dans l'apparition de la maladie, les raisons exactes de son déclenchement et de son évolution demeurent un mystère. Au cours des dernières années, les scientifiques ont commencé à examiner de près les trillions de minuscules bactéries vivant dans l'intestin humain, connues sous le nom de microbiote intestinal. Ces microbes ne sont pas de simples passagers ; ils interagissent constamment avec le système immunitaire, l'aidant à faire la distinction entre l'ami et l'ennemi. Parallèlement à ces bactéries, le corps utilise de petites molécules appelées micro-ARN pour agir comme des variateurs d'intensité pour les gènes, augmentant ou diminuant la production de certaines protéines pour contrôler l'inflammation. La grande question pour les chercheurs a été de savoir si le mélange de bactéries dans l'intestin et l'activité de ces commutateurs génétiques sont liés aux différentes formes de sclérose en plaques, et si l'examen des deux ensemble pourrait aider les médecins à distinguer les différents types de la maladie.
Une équipe de chercheurs en Iran s'est donné pour mission de répondre à cette question en étudiant 240 personnes, divisées en six groupes égaux. Quatre de ces groupes étaient composés de patients présentant différents stades de sclérose en plaques : ceux ayant subi une première attaque isolée, ceux présentant la forme rémittente-récurrente où les symptômes vont et viennent, et ceux présentant les deux formes progressives où les symptômes s'aggravent lentement sans récupération. Les deux autres groupes comprenaient des personnes souffrant d'autres conditions neurologiques et des volontaires sains sans problèmes neurologiques. Les scientifiques ont collecté des échantillons de selles pour compter les types de bactéries présents et ont prélevé des échantillons de sang pour mesurer les niveaux de deux micro-ARN spécifiques, miR-155 et miR-20a, qui sont connus pour être impliqués dans l'inflammation. Ils voulaient voir si les bactéries intestinales et ces marqueurs génétiques changeaient d'une manière spécifique à mesure que la maladie progressait de ses premiers stades vers ses formes les plus graves.
Les résultats ont montré que l'environnement intestinal et les commutateurs génétiques étaient effectivement différents selon le stade de la maladie, les changements les plus spectaculaires apparaissant dans la forme progressive de la maladie. Chez les patients au stade progressif le plus avancé, les chercheurs ont constaté une chute significative du nombre de bactéries bénéfiques qui aident à maintenir la santé de l'intestin et à réduire l'inflammation. Parallèlement, il y avait une augmentation des bactéries souvent associées à l'inflammation. Ce changement était accompagné d'une modification des taux sanguins des deux micro-ARN. Le niveau de miR-155, qui tend à favoriser l'inflammation, était plus élevé chez les patients de la maladie par rapport aux personnes en bonne santé. Inversement, le niveau de miR-20a, qui aide à calmer le système immunitaire, était plus bas chez les patients, et il était au plus bas chez ceux présentant la forme progressive.
Lorsque les chercheurs ont examiné la capacité de ces marqueurs à distinguer les groupes, ils ont constaté que certaines bactéries étaient exceptionnellement douées pour identifier la forme progressive de la maladie. Un groupe spécifique de bactéries, connu sous le nom de Bacteroidetes, était si bas chez les patients progressifs qu'il pouvait les distinguer des personnes en bonne santé avec une précision quasi parfaite. De même, le niveau de miR-20a était très efficace pour séparer les patients de la forme rémittente-récurrente et de la forme progressive primaire des témoins en bonne santé. L'étude a également révélé un lien clair entre les bactéries et les marqueurs génétiques. Les bactéries bénéfiques qui étaient faibles chez les patients étaient liées à des niveaux plus élevés de miR-20a apaisant, tandis que les bactéries inflammatoires étaient liées à des niveaux plus élevés de miR-155 pro-inflammatoire. Cela suggère que l'état des bactéries intestinales pourrait influencer la façon dont ces commutateurs génétiques sont réglés, créant un cycle qui pourrait propulser la maladie vers l'avant.
Peut-être plus important encore, les chercheurs ont découvert qu'examiner les bactéries et les micro-ARN ensemble fournissait une image beaucoup plus claire que d'examiner l'un ou l'autre seul. En combinant les données des bactéries intestinales et des marqueurs sanguins, ils pouvaient créer un profil qui distinguait les différents types de sclérose en plaques avec une précision extrêmement élevée. Par exemple, une combinaison spécifique de Firmicutes et de Bacteroidetes séparait les patients de la forme rémittente-récurrente de ceux de la forme secondaire progressive avec un score de précision (AUC) de 0,9881. Cela suggère que la maladie n'est pas seulement une condition unique, mais une collection de différents états biologiques, chacun possédant sa propre signature unique de bactéries intestinales et d'activité génétique.
Bien que ces résultats offrent une nouvelle voie prometteuse pour comprendre et potentiellement diagnostiquer les différents stades de la sclérose en plaques, les chercheurs notent prudemment qu'il s'agit d'un instantané dans le temps. L'étude a été menée sur un groupe spécifique de personnes dans une région donnée, et les résultats doivent être testés sur des groupes plus larges sur une période plus longue pour confirmer que ces changements causent réellement la progression de la maladie plutôt que d'être simplement un effet secondaire. Les auteurs suggèrent que les recherches futures devraient explorer si la modification des bactéries intestinales par l'alimentation ou d'autres moyens pourrait altérer ces marqueurs génétiques et ralentir la maladie. Pour l'instant, ce travail fournit une base solide à l'idée que l'intestin et le système immunitaire sont profondément connectés dans la sclérose en plaques, offrant de nouveaux indices sur la façon de distinguer les différentes formes de la maladie et peut-être sur la façon de les traiter plus efficacement à l'avenir.
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