la flore intestinale et autisme ou le gut-brain link

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Les chercheurs examinent le lien entre les bactéries intestinales et l'autisme
Publié Jeudi 11 avril 2019

Par Maria Cohut
Fait vérifié par Jasmin Collier

De nouvelles recherches se penchent sur le microbiome intestinal pour tenter de traiter certains des symptômes associés à l'autisme, mais cette enquête pose ses propres problèmes.
enfant jouant avec des briques
Une nouvelle recherche examine l’importance des bactéries intestinales dans l’autisme.
L' Institut national des troubles neurologiques et des accidents cérébrovasculaires explique que "les troubles du spectre du spectre humain (TSA) désignent un groupe de troubles complexes du développement neurologique caractérisés par des schémas comportementaux répétitifs et caractéristiques, ainsi que par des difficultés de communication et d'interaction sociales."

Ils soulignent également que les spécialistes utilisent le terme «spectre», l' autisme étant différent selon les individus.

La condition peut incorporer «un large éventail de symptômes, de compétences et de niveaux d’invalidité dans le fonctionnement».

La plupart des personnes atteintes d'autisme reçoivent le diagnostic pendant leur enfance et, selon les Centres de contrôle et de prévention des maladies (CDC), environ 1 enfant sur 59 reçoit ce diagnostic.

Des études impliquant des participants adultes autistes et leurs parents suggèrent que les personnes du spectre peuvent parfois avoir une qualité de vie inférieure.

Cependant, les participants et leurs parents ont signalé divers facteurs qui contribuent à ces différences de qualité de vie.

Les adultes autistes ont déclaré que le plus grand impact sur leur bien-être était de vivre des situations stressantes et de subir des abus tels que l'intimidation.

Pendant ce temps, leurs parents se sont concentrés sur des facteurs tels que le niveau d'indépendance de leurs enfants au quotidien, ainsi que leur niveau de santé physique.

Les CDC notent que pour les personnes du spectre souffrant de problèmes tels que la dépression , les convulsions et le manque de concentration, il existe des médicaments disponibles qui pourraient aider.

Les personnes atteintes d'autisme peuvent également éprouver une sensibilité sensorielle à différents degrés de gravité, adopter des comportements répétitifs et communiquer différemment sur le plan interpersonnel.

Selon le CDC, les personnes qui souhaitent minimiser les effets de certaines de ces caractéristiques peuvent essayer différentes thérapies, notamment la parole, l’intégration sensorielle et l’ergothérapie.

L'autisme et le microbiome intestinal
La recherche a également révélé que les enfants autistes ont souvent des problèmes gastro-intestinaux chroniques beaucoup plus fréquemment que les enfants sans autisme.

Ceci a conduit les scientifiques de l'Arizona State University à Tempe à rechercher si une forme de thérapie relativement nouvelle - la thérapie de transfert du microbiote (MTT) - peut aider à résoudre les problèmes gastro-intestinaux chez les enfants autistes. En outre, ils voulaient voir si cette intervention pourrait affecter d'autres marqueurs de l'autisme.

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Le MTT implique la collecte, le traitement et la congélation des matières fécales de personnes en bonne santé, puis leur administration - orale ou rectale - à la personne qui reçoit le traitement. Ainsi, les bactéries saines devraient rétablir un équilibre dans le microbiome intestinal de la personne souffrant de problèmes gastro-intestinaux.

Les chercheurs Rosa Krajmalnik-Brown et James Adams ont pour la première fois mené un essai clinique pour tester cette méthode il y a quelques années. Leurs résultats - publiés en 2017 dans la revue Microbiome - suggèrent que le MTT "semble être une approche prometteuse pour modifier l'intestin". microbiome et améliorer les symptômes [gastro-intestinaux] et comportementaux des TSA. "

M. Krajmalnik-Brown dit: "Les enfants atteints d'autisme manquent de bactéries bénéfiques importantes et ont moins d'options dans le menu bactérien des fonctions importantes que les bactéries fournissent. à l'intestin que développement typique des enfants ".

Cependant, l’essai clinique initial n’a examiné les effets du MTT que 8 semaines après le traitement. Les chercheurs ont maintenant mené une étude de suivi pour déterminer si le nouveau traitement serait aussi efficace 2 ans après son administration.

L'étude - dont les résultats paraissent maintenant dans la revue Nature - a concerné les mêmes 18 enfants autistes ayant participé au précédent essai clinique.

Les chercheurs ont reçu l'accord écrit des parents et des enfants avant d'inscrire ces derniers en tant que participants au nouvel essai.

Des chercheurs satisfaits des résultats des essais
Les chercheurs expliquent qu'au début de l'étude, la diversité bactérienne dans l'intestin des enfants autistes était plus faible que celle des enfants neurotypiques dotés d'un microbiote sain et équilibré.

Plus spécifiquement, deux brins bactériens bénéfiques - Bifidobacteria et Prevotella - manquaient dans le microbiote des enfants du spectre.

À la suite de l'intervention initiale au MTT, les enfants autistes ont connu une plus grande diversité bactérienne dans l'intestin, y compris une augmentation des niveaux de Bifidobacteria et de Prevotella . Dans le nouvel essai clinique, qui mesurait la diversité bactérienne dans les intestins deux ans après l'intervention, les enfants présentaient une diversité bactérienne encore plus grande et une présence constante de bactéries saines.

En ce qui concerne les effets sur la santé, les enfants ont constaté une diminution de 58% des symptômes liés aux problèmes gastro-intestinaux. En outre, les auteurs écrivent que les enfants participant à cette étude ont montré "une amélioration lente mais constante des principaux symptômes du TSA", avec une amélioration de 45% des mesures liées au langage, aux interactions sociales et au comportement.

Selon le Dr Thomas Borody, gastro-entérologue qui a mis au point le MTT, "Il s'agit d'une première découverte dans le monde selon laquelle, lorsque nous avons traité les bactéries intestinales de ces enfants au cours de notre essai clinique il y a 2 ans, leur microbiome a été réinitialisé. les résultats continuent à s'améliorer deux ans après les traitements initiaux. "

"Je," ajoute le Dr Borody, "je dirais que c'est l'amélioration la plus importante dans une cohorte que n'importe qui a obtenue pour les symptômes de l'autisme."

Questions à examiner
Malgré son succès, la recherche présente des limites et des questions éthiques. Comme les auteurs de l'étude l'admettent eux-mêmes, les résultats sont basés sur un très petit essai clinique avec seulement 18 participants. Des recherches supplémentaires sont donc nécessaires pour reproduire les résultats.

"Les Drs Krajmalnik-Brown, Kang et moi-même sommes enthousiasmés par les résultats, mais nous tenons à avertir le public qu'il est nécessaire d'essais cliniques plus importants pour que ce traitement devienne un traitement approuvé par la FDA", note Adams.

De plus, bien que l’essai clinique ait été parrainé par l’Université d’État d’Arizona, certains auteurs déclarent avoir reçu des subventions de recherche du groupe Finch Therapeutics, une société privée qui investit dans des essais cliniques axés sur le développement de thérapies microbiennes.

Outre ces problèmes liés à la recherche, des problèmes éthiques sont également présents - le plus important étant de savoir si les aspects comportementaux des TSA sont des "symptômes" ou une caractéristique naturelle de la neurodiversité.

De nombreux membres de la communauté autiste plaideraient pour cette dernière. Comme l'indique le Réseau de défense des droits autistes, en ce qui concerne leur position concernant le traitement clinique et les soins médicaux dans l'autisme:

" Les disparités en matière de soins de santé doivent être corrigées et les traitements bénéfiques plus largement disponibles; cependant, l'utilisation de traitements non prouvés scientifiquement et ceux qui se concentrent sur la normalisation plutôt que d'enseigner des compétences utiles devrait être découragée."

À l’avenir, les chercheurs devront avant tout évaluer les besoins de la communauté autiste et concevoir des études qui répondent à ces besoins et préoccupations.

TRES INTERESSANT:

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L'axe intestinal-cerveau-cerveau dans les troubles du spectre autistique; Focus sur les acides aminés

Joris HJ van Sadelhoff 1,2 , Paula Perez Pardo 1 , Jiangbo Wu 3 , Johan Garssen 1,2 , Jeroen van Bergenhenegouwen 1,2 , Astrid Hogenkamp 1 , Anita Hartog 1,2 et Aletta D. Kraneveld 1,4 *
1 Division de pharmacologie, Institut des sciences pharmaceutiques d'Utrecht, Faculté des sciences, Université d'Utrecht, Utrecht, Pays-Bas
2 Danone Nutricia Research, Utrecht, Pays-Bas
3 Laboratoire de neuroimmunologie, Département de recherche sur les symptômes, Centre de lutte contre le cancer MD Anderson de l'Université du Texas, Houston, TX, États-Unis.
4 Pharmacologie vétérinaire, Institut pour les études d'évaluation des risques, Faculté des sciences vétérinaires, Université d'Utrecht, Utrecht, Pays-Bas

Les troubles du spectre autistique (TSA) sont une gamme de conditions neurodéveloppementales qui affectent la communication et le comportement social. Outre les déficits sociaux, une inflammation systémique, des problèmes liés au système immunitaire gastro-intestinal et des modifications de la composition du microbiote intestinal sont caractéristiques des personnes atteintes de TSA. Les modèles animaux ont montré que ces caractéristiques peuvent induire un comportement associé aux TSA, suggérant une relation intime entre le microbiote, les intestins, le système immunitaire et le cerveau des TSA. Plusieurs facteurs peuvent contribuer au développement des TSA, mais des mutations conduisant à une activation accrue de la cible mammalienne de la rapamycine (mTOR) sont fréquemment rapportées. L'hyperactivation de mTOR conduit à des déficits de la communication entre les neurones du cerveau et à des déficiences immunitaires. Par conséquent, mTOR pourrait être un facteur critique reliant l'axe intestin-cerveau-immunitaire dans les TSA. Il a été démontré que l’inhibition pharmacologique de mTOR améliore le comportement et les fonctions immunitaires associés aux TSA. Toutefois, son utilisation clinique est limitée en raison de réactions indésirables graves. Fait intéressant, des études ont montré que l'activation de mTOR peut également être modifiée par des stimuli nutritionnels, en particulier par des acides aminés. De plus, il a été démontré que des acides aminés spécifiques inhibent l'inflammation, améliorent la fonction de barrière intestinale et modifient la composition du microbiote. Dans cette revue, nous discuterons de l'axe intestinal-cerveau-immunitaire dans les TSA et explorerons le potentiel des acides aminés en tant qu'option de traitement des TSA, via une modification de l'activité de mTOR, du système immunitaire ou de la composition du microbiote intestinal.

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L'axe gut-cerveau dans le trouble du spectre autistique
Les troubles du spectre autistique (TSA) sont un spectre de troubles neurologiques qui se manifestent dès la petite enfance et durent toute la vie. Ce spectre de troubles se caractérise par différents niveaux de déficits de comportement social et de communication, ainsi que de comportements stéréotypés ( 1 ). Les estimations de la prévalence des TSA varient considérablement d'une étude à l'autre, en grande partie à cause des différences de critères de diagnostic, de l'âge et du sexe des enfants examinés, ainsi que de la situation géographique ( 2 ). Les méta-analyses comprenant des études dans différentes zones géographiques indiquent une incidence globale de TSA comprise entre 0,6 et 0,7% ( 3 , 4 ). Au cours des dernières décennies, la prévalence mondiale rapportée a nettement augmenté ( 4 , 5 ). Des études suggèrent qu'une partie de cette augmentation est imputable aux changements de critères de diagnostic, à une sensibilisation accrue et à la capacité de diagnostiquer à un plus jeune âge ( 3 , 6 ). Cependant, ces changements ne suffisent pas à eux seuls à expliquer l’augmentation de la prévalence des TSA. D'autres facteurs, notamment les facteurs environnementaux prénatal, natal et postnatal, tels que le régime alimentaire, le microbiote intestinal et les déclencheurs immunologiques sont également susceptibles de contribuer à cette augmentation ( 7 - 9 ).

Outre les déficits comportementaux, les personnes autistes présentent souvent une inflammation systémique bénigne et des troubles gastro-intestinaux ( 10 , 11 ). Bien que les données épidémiologiques actuelles soient limitées, une méta-analyse récente confirme que les enfants atteints de TSA présentent quatre fois plus de symptômes gastro-intestinaux que les groupes témoins et que ces derniers peuvent identifier un sous-groupe d'enfants TSA ( 12 ). De plus, de nombreuses études ont montré un lien entre les troubles immunitaires et les TSA ( 11 , 13 , 14 ). Bien que la recherche sur la relation entre les perturbations immunitaires et les TSA en soit encore à ses débuts, des études suggèrent que de nombreux aspects du système immunitaire sont impliqués ( 15 - 17 ). Par exemple, les TSA ont été associés à une activation dérégulée de la microglie et de l'astroglie (les cellules «semblables au cerveau» du cerveau) ( 18 , 19 ), à une auto-immunité ( 20 ), à une activation accrue des cellules T ( 21 ), à un fonctionnement immunitaire inné dérégulé. ( 11 ) et des mutations dans les gènes contrôlant le fonctionnement des cellules immunitaires ( 11 , 22 , 23 ). Les fonctions immunitaires dérégulées chez les personnes atteintes de TSA se traduisent par des taux anormaux de cytokines dans leurs fluides corporels. Plus spécifiquement, il a été démontré que les taux de cytokines dérivées de cellules T (Th2) auxiliaires de type 2 pro-inflammatoires et associées à une allergie (TNFa, IL-4, IL-5, IL-6, IL- Cool

sont régulés à la hausse dans soit le liquide céphalorachidien, le plasma ou le sérum de personnes atteintes de TSA ( 21 ), alors que les taux de cytokines régulatrices IL-10 et TGF-β sont régulés négativement ( 24 - 26 ). Plusieurs études ont étudié la relation entre les niveaux de cytokines aberrantes et l'autisme. Un exemple est une étude réalisée par Hashim et al. ( 27 ). Ici, il a été montré que les taux sériques de TGF-β étaient négativement corrélés à la gravité des symptômes autistiques. Une corrélation négative similaire a été trouvée entre la sévérité de l'autisme et la fréquence des cellules T régulatrices dans le sang, qui semble être plus faible chez les individus autistes ( 28 ). Le TGF-β jouant un rôle critique dans le développement des cellules Treg ( 29 ), il pourrait exister une relation de cause à effet entre les taux inférieurs de TGF-β, les niveaux inférieurs de Treg et la sévérité de l'autisme. Outre son rôle dans le développement des cellules Treg, le TGF-β joue également un rôle important dans le développement du cerveau ( 30 , 31 ). Plus spécifiquement, le TGF-β régule la survie et la différenciation des neurones et dirige la croissance des synapses, comme observé dans divers modèles d'invertébrés ( 30 , 31 ). Par conséquent, un manque de TGF-β pourrait contribuer au fonctionnement cérébral dérégulé, ce qui constituerait un autre mécanisme par lequel les taux de TGF-β aberrants pourraient être impliqués dans le développement de phénotypes autistiques observéschez des patients autistes. La présence d'une relation entre les niveaux anormaux de cytokines chez les individus autistes et la sévérité de l'autisme est également corroborée par deux grandes études menées chez des enfants atteints de TSA ( 32 , 33 ). Dans ces études, il a été démontré que l’augmentation d’un large éventail de cytokines, y compris les cytokines et les chimiokines dérivées de cellules pro-inflammatoires, Th2 ainsi que de type 1 auxiliaire T (Th1), est corrélée au comportement aberrant (autiste) et à un développement altéré ( 32 , 33 ).

Les mécanismes exacts sous-tendant la production accrue de cytokines pro-inflammatoires et de cytokines Th2 associées à une allergie chez les individus autistes doivent encore être élucidés. Cependant, une explication potentielle de ces résultats pourrait être recherchée dans l'observation que l'allergie, en particulier l'allergie alimentaire, et l'œsophagite à éosinophiles sont souvent rapportées chez les patients atteints de TSA ( 34 , 35 ). Une maladie allergique d'origine alimentaire est une réaction immunitaire défavorable pouvant survenir lors de l'exposition à des composants alimentaires spécifiques, en particulier des protéines ( 36 ). Classiquement, l’allergie alimentaire est considérée comme une hypersensibilité de type 1, c’est-à-dire une réponse immunitaire à médiation IgE aux protéines alimentaires inoffensives ( Figure 1 ).

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L'axe immuno-cérébral des TSA axé sur l'allergie alimentaire

D'après les rapports des parents, il a été démontré que les allergies alimentaires sont plus fréquentes chez les personnes autistes que dans la population en général ( 39 - 41 ). Cette apparition différentielle d'allergies alimentaires pourrait être encore plus évidente que ce qui a été rapporté, dans la mesure où une altération de la communication chez les personnes autistes pourrait conduire à des sous-diagnostics ( 39 ). Plusieurs études ont étudié la relation entre les allergies alimentaires et les TSA. Par exemple, il a été rapporté que les enfants autistes présentaient des taux sériques d'IgA, d'IgG et d'IgM spécifiques des protéines de lait de vache plus élevés que ceux des témoins sains ( 42 , 43 ). Fait intéressant, Lucarelli et al. ont montré que les enfants autistes au régime sans lait de vache présentaient une amélioration des symptômes comportementaux ( 43 ). À l'inverse, les personnes autistes confrontées à un problème de lait de vache éprouvant ont entraîné une augmentation des comportements caractéristiques associés aux TSA, ce qui a mis en évidence une relation entre les réactions allergiques aux aliments et le comportement ( 43 ). Les études précliniques fournissent une preuve supplémentaire de l'existence d'une relation entre les allergies alimentaires et les TSA, car les souris présentant une allergie au lait de vache présentent un comportement de type autiste, tel qu'une réduction des interactions sociales, une augmentation du comportement répétitif, une mémoire spatiale altérée et un comportement d'exploration réduit ( 44 ). Les changements de comportement des souris CMA ont été associés à une activation neuronale accrue dans le cortex préfrontal (PFC). De même, les patients atteints de TSA montrent une activation neuronale accrue dans le PFC en réponse à des tâches impliquant une reconnaissance faciale ( 45 ) et une attention soutenue ( 46 ). De plus, l'activation du système dopaminergique dans le PFC des souris CMA était réduite par rapport aux souris non allergiques ( 44 ). Il est intéressant de noter que dans les modèles de souris atteints de TSA ainsi que chez les patients atteints de TSA, on observe également une atténuation du système dopaminergique dans le PFC ( 47 - 49 ). Pris ensemble, on peut émettre l'hypothèse que les réponses allergiques intestinales pourraient affecter les circuits cérébraux impliqués dans le comportement social des patients atteints de TSA souffrant d'allergies alimentaires.

Diverses études ont examiné le mécanisme sous-jacent de la relation apparente entre l'induction d'une allergie alimentaire et le comportement autistique. Comme décrit précédemment, les individus atteints de TSA sont associés à un profil de cytokine pro-inflammatoire dans divers fluides corporels et à un déséquilibre des cellules Th2 et Treg, qui sont également des caractéristiques communes chez les personnes allergiques ( 21 , 27 , 32 ). Outre les différences impliquant les cellules T, les TSA sont également associés à des déviations impliquant l'activation des mastocytes, cellules qui, lors de l'activation, jouent un rôle central dans la conduite des réactions allergiques. Par exemple, l'activation des mastocytes est augmentée chez les patients atteints de TSA, ce qui entraîne une libération élevée de médiateurs inflammatoires et neurotoxiques, ce qui pourrait contribuer au développement de phénotypes autistiques ( 14 , 50 , 51 ). L'influence des mastocytes sur le comportement ne se limite pas aux effets de la libération du médiateur, car les mastocytes peuvent également influer sur le comportement via des interactions directes entre neurones et mastocytes, qui ont lieu dans le cerveau ( 52 ) et dans les intestins ( 53 , 54 ). . Le potentiel des anomalies mastocytaires à conduire le comportement associé à un TSA chez l'homme est confirmé par une étude réalisée par Theoharides et al. ( 55 ). Dans cette étude, la survenue d'une mastocytose, caractérisée par la présence de mastocytes en prolifération et hyperactivés dans plusieurs organes, est étudiée chez les enfants atteints de TSA ( 55 ). Cette étude a indiqué que l'incidence de la mastocytose est dix fois plus élevée chez les patients atteints de TSA que dans la population générale ( 55 ). En outre, 15% des personnes souffrant de mastocytose ont eu des comportements aberrants, tels que des problèmes de concentration, une capacité d'attention réduite, une altération de la mémoire, des irritations et des distractions ( 55 ). Ces comportements anormaux sont similaires à ceux rencontrés dans les TSA, suggérant que l'hyperactivation des mastocytes, comme cela se produit lors de réactions allergiques, pourrait être l'un des mécanismes sous-tendant la relation entre les allergies alimentaires et le comportement associé aux TSA. L'implication potentielle de l'hyperactivation des mastocytes dans l'induction d'un comportement associé aux TSA est également corroborée par des études montrant que l'hyperactivation des mastocytes est associée à une augmentation de la perméabilité intestinale ( 55 ). En conséquence, il est fréquemment rapporté que les personnes atteintes de TSA ont une perméabilité intestinale accrue ( 56 , 57 ). Cette perturbation de la barrière intestinale pourrait contribuer à induire un comportement similaire à celui des TSA, des recherches précliniques ayant montré que les animaux atteints de TSA présentant des anomalies de la barrière intestinale présentaient des taux accrus de toxines bactériennes dans le sang, susceptibles d’affecter le fonctionnement du cerveau ( 58 ).

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La Cible Mammifère De La Rapamycine Dans Les TSA Et Son Lien Avec Le Système Immunitaire

Les TSA seraient un trouble neurodéveloppemental causé par de multiples facteurs génétiques et environnementaux. Les gènes impliqués dans les TSA sont variables et variés, mais des mutations dans des gènes liés à la voie de la cible de la rapamycine (mTOR) chez les mammifères, notamment NF1 ( 59 ), PTEN ( 60 ), TSC1 ( 61 ), TSC2 ( 62 ), eIF4E ( 63 ), FMRP ( 64 ), sont parmi les plus largement associés aux TSA ( Figure 2 )

Figure 2 Représentation schématique de la voie de signalisation mTOR dans ASD. Des mutations dans divers composants impliqués dans la voie de signalisation mTOR, tels que PTEN, Nf1, TSC, eIF4E, FMRP (indiquées par des cercles rouges) affectent le mécanisme de synthèse des protéines, conduisant au développement du TSA. Adapté de Ehninger et al. ( 62 , 65 ). Avec la permission du Dr J. Wu.

NF1, PTEN et TSC1 / TSC2 agissent en tant que régulateurs négatifs du complexe mTOR 1 (mTORC1), dont les mutations d'un seul gène entraînent une activité accrue de mTOR dans le cerveau chez divers modèles murins ( 60 , 62 , 65 ). L'activation accrue de mTOR entraîne une augmentation de la phosphorylation des protéines en aval de mTORC1, telles que les protéines de liaison à la S6 kinase (S6K) et eIF4E (4E-BP), favorisant ainsi la traduction protéique dépendante de la cape ( 66 , 67 ). De cette manière, une activation accrue de mTOR entraîne une augmentation de la traduction des neuroligines ( 67 ), qui sont des protéines impliquées dans la formation et le maintien des synapses entre les neurones. Il en résulte une augmentation du rapport excitation / inhibition synaptique, ce qui peut contribuer au développement de phénotypes de TSA ( 67 ). Fait intéressant, outre son rôle important dans les troubles neurologiques, la voie de signalisation mTOR est également impliquée dans la direction des réponses immunitaires ( Figure 3 ).

Figure 3 Représentation schématique du rôle possible de l'activité de mTOR dans l'équilibre du profilage des lymphocytes T dans l'allergie alimentaire. Une activité accrue de mTOR est nécessaire pour la différenciation des cellules Th1, Th2 et Th17. La suppression de l'activité mTOR induit la différenciation en cellules Treg. Adapté de Delgoffe et al. ( 68 ) et Kim et al. ( 69 ). Avec la permission du Dr J. Wu.

Plusieurs études suggèrent que la différenciation des cellules Th1 et T helper 17 (Th17) est spécifiquement régulée par la signalisation mTORC1, tandis que la différenciation des cellules Th2 dépend de la signalisation du complexe mTOR 2 (mTORC2) ( 68 , 70 , 71 ). Ceci est corroboré par des études montrant que les cellules T dans lesquelles l'activité mTORC2 est éliminée ne se différencient pas in vitro et in vivo en cellules Th2, mais peuvent se différencier en cellules Th1 et Th17 ( 72 ). Lorsque mTORC1 et mTORC2 sont tous deux inhibés par la rapamycine, les cellules T se différencient en cellules Treg ( 72 ). En effet, l'inhibition de mTOR induite par la rapamycine a entraîné un nombre élevé de cellules Treg dans la culture tissulaire de polypes nasaux obtenue chez des patients souffrant de rhinite allergique chronique ( 73 ). Une étude de Kim et al. (1999) fournit une preuve supplémentaire de la capacité de mTOR à diriger les réponses immunitaires. montrant que l'activation de mTORC1 dans les mastocytes est associée à la survie, à la différenciation, à la migration et à la production de cytokines ( 69 ). Enfin, il a été démontré que l’activité accrue de mTOR atténue l’autophagie ( 74 ), ce qui dans l’intestin est un processus important pour limiter l’inflammation intestinale chronique ( 75 ). Ainsi, l'hyperactivité de mTOR dans le tractus intestinal peut entraîner une perte de la régulation immunitaire et de l'intégrité de la barrière, conduisant à un profil inflammatoire éventuellement associé à une allergie. Pris ensemble, ces résultats révèlent que, dans le cas des TSA, les voies de signalisation de mTOR pourraient être perturbées au niveau du système immunitaire, du tractus gastro-intestinal et du cerveau. Ainsi, les voies de signalisation de mTOR pourraient être considérées comme un point central de l’axe intestin-immun-cerveau. La manipulation de la voie de signalisation de mTOR peut donc servir de stratégie thérapeutique pour les troubles du développement neurologique associés à l’inflammation, y compris les TSA.

Afin d'étudier plus spécifiquement le rôle de mTOR dans les TSA, une variété d'inhibiteurs de mTOR ont été utilisés. La rapamycine est l'inhibiteur de mTOR le plus couramment utilisé à cette fin. La rapamycine interagit avec la protéine de liaison au récepteur intracellulaire FK506 (FKBP12). Le complexe formé de FKBP12-rapapmycine se lie à mTOR et inhibe directement mTORC1, tandis que mTORC2 est inhibé indirectement d’une manière qui n’est pas totalement comprise ( 76 , 77 ). Comme décrit précédemment, mTORC1 commande la traduction de protéines, telles que les neuroligines, qui augmentent les phénotypes de type autistique ( 77 ). Par conséquent, l'inhibition de mTORC1 par la rapamycine pourrait représenter une stratégie thérapeutique pour les patients atteints de TSA. En effet, le traitement à la rapamycine a amélioré le comportement associé aux TSA dans divers modèles animaux, y compris le modèle de souris BTBRT (+) ltpr3 (tf) / J largement utilisé ( 78 - 81 ). De plus, il a été démontré que le traitement à la rapamycine inhibe les déficits comportementaux et normalise le comportement de toilettage répétitif des souris CMA ( 82 ). Chez ces souris, les réponses immunitaires humorales et l'activation des mastocytes muqueux dans les intestins ont également été inhibées ( 82 ). Au niveau moléculaire, plusieurs changements ont été observés dans les intestins de souris CMA traitées à la rapamycine qui pourraient sous-tendre l'amélioration observée des résultats comportementaux. Par exemple, il a été démontré que le traitement à la rapamycine inhibait la phosphorylation et l'activation améliorées de la cible en aval de la protéine S6 kinase ribosomale mTOR p70 (p70S6K) dans l'intestin grêle ( 82 ). De plus, la rapamycine augmentait de manière significative l’expression de l’ARNm de la boîte à fourche P3 (Foxp3) dans l’iléon et dans les Patches de souris de Peyer, indiquant une augmentation du développement des cellules Treg ( 82 ). Enfin, le traitement à la rapamycine a augmenté l'expression des cytokines associées aux cellules Treg, y compris l'IL-10 et le TGF-β dans l'intestin grêle de souris CMA ( 82 ). Jusqu'à ce jour, toutefois, les effets du ciblage de mTOR sur d'éventuelles dysrégulations immunitaires découvertes dans les modèles de TSA de rongeurs mentionnés ci-dessus restent peu étudiés.

Collectivement, ces données confirment la pertinence d’étudier plus avant le potentiel thérapeutique des stratégies d’inhibition de mTOR dans les formes à la fois génétiques et idiopathiques des TSA. Cependant, la survenue d'effets secondaires graves liés à l'administration chronique d'inhibiteurs pharmacologiques du type mTOR, tels que la rapamycine, tels que l'immunosuppression sévère, est préoccupante et limite leur potentiel en tant qu'option thérapeutique viable pour les TSA ( 83 , 84 ). Par conséquent, des stratégies alternatives plus sûres pour normaliser l'activité de mTOR sont nécessaires.

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Ciblage De L'activité MTOR Anormale Associée Aux TSA Avec Des Acides Aminés

Outre les composés pharmacologiques, les composants nutritionnels sont également capables de moduler l'activité de mTOR. Les acides aminés (AA) ( 85 , 86 ) sont souvent décrits comme les plus puissants modulateurs de mTOR dérivés de la nutrition. Bien que la manière dont les AA régulent l'activité de mTOR ne soit pas encore bien comprise, les transporteurs AA semblent jouer un rôle crucial. Une variété de mécanismes impliquant des transporteurs AA sont proposés par lesquels les AA peuvent réguler l'activité de mTOR. Premièrement, les transporteurs d'AA peuvent constituer un passage pour les AA à travers la membrane plasmique. Une fois à l'intérieur de la cellule, les AA activent les capteurs d'AA cytoplasmiques en interagissant avec un complexe protéinique impliquant les RTP GTPases, Ragulator et la v-ATPase sur la surface lysosomale ( 87 - 89 ). Cette interaction recrute mTORC1 dans les lysosomes, où il peut être activé. Un exemple de transporteur d'AA à la surface des cellules est le CD98 hétérodimère bien étudié, qui transporte de préférence des AA à chaîne ramifiée (BCAA). En combinaison avec un transporteur de glutamine (SLC1A5), CD98 échange la leucine contre la glutamine pour augmenter la concentration intracellulaire en leucine, laquelle active à son tour mTORC1 par le biais de différentes molécules de signalisation ( 90 ). Un autre mécanisme par lequel les AA peuvent moduler l'activation de mTORC1 implique un sous-ensemble spécifique de transporteurs d'AA, appelés transcepteurs AA, qui ont une double fonction de transporteur-récepteur. La liaison ou la translocation des AA par les transcepteurs initie une cascade de signalisation intracellulaire, conduisant finalement à la modulation de l'activation de mTORC1 ( 89 , 91 ). Ainsi, les transcepteurs AA peuvent moduler l'activation de mTORC1 en détectant la concentration en AA extracellulaire. Enfin, les AA peuvent également moduler l'activité de mTORC1 par des mécanismes n'impliquant pas la translocation des AA à travers la membrane plasmique ( 89 , 91 ). Des études ont démontré que des AA spécifiques peuvent se lier et activer des récepteurs couplés aux protéines G, ce qui induit à son tour la localisation lysosomale et l'activation de mTORC1 ( 89 ). Un exemple est le membre A du groupe 6 du groupe 6 du groupe C de la famille des récepteurs C (GPRC6A), qui est activé par des AA basiques, aliphatiques et polaires tels que la sérine, l'arginine et la lysine.

Étant donné que les AA peuvent moduler l'activité de mTORC1 via de multiples mécanismes impliquant des récepteurs et des transcepteurs qui reconnaissent spécifiquement différents types d'AA, il est probable que la modulation de l'activité de mTORC1 soit différente pour chaque type d'AA. De manière cohérente, une étude antérieure utilisant des cellules épithéliales mammaires a démontré que les BCAAs leucine (Leu), isoleucine (Ile) et valine (Val) augmentaient l'activité de mTORC1, alors que l'histidine (His), la lysine (Lys) et la thréonine (Thr) supprimaient la mTORC1 activité ( 92 ). Des résultats similaires ont été trouvés dans un modèle in vitro de mastocytes ( 93 ). L'inhibition de la signalisation de mTOR par une combinaison des AA His, Lys et Thr dans ce modèle de mastocytes était accompagnée d'une inhibition de la dégranulation aiguë des mastocytes et d'une production atténuée de cytokines associée à une allergie après activation par l'antigène-IgE ( 93 ). Sur la base des résultats de ces études in vitro , un régime alimentaire contenant des quantités relativement plus élevées de His, Lys et Thr et des quantités relativement plus faibles de Leu, Ile et Val a été mis au point pour les études précliniques sur les TSA ( 93 ). On a émis l’hypothèse que la signalisation mTOR pourrait être normalisée ou réduite chez les animaux atteints de TSA utilisant ce régime AA. Conformément à cette hypothèse, le régime AA a rétabli l'interaction sociale et normalisé le comportement répétitif des souris CMA ( 93 ). De plus, une intervention alimentaire avec les AA a inhibé la voie de signalisation améliorée de mTOR dans les cellules PFC et l'amygdale de souris CMA. Puisque la voie de signalisation mTOR est impliquée de manière centrale dans la direction des réponses immunitaires, y compris la différenciation des cellules T ( 94 ), les réponses des cellules T ont également été mesurées. En effet, les réponses immunitaires des cellules Th2 et Th17 induites par le CMA ont été régulées négativement par le régime alimentaire spécifique aux AA ( 93 ). Ces effets des AA alimentaires sur les cellules T effectrices étaient accompagnés d'une régulation à la hausse des cellules Treg dans l'intestin grêle de souris CMA. Dans un autre ensemble d'expériences utilisant le même régime AA, le régime normalisa le comportement répétitif des souris BTBRT (+) ltpr3 (tf) / J, un modèle murin fréquemment utilisé pour les TSA ( 93 ). Ce résultat était associé à une inhibition de la voie de signalisation améliorée mTOR dans le PFC de ces souris, suggérant des effets bénéfiques du régime AA sur les formes à la fois génétiques et idiopathiques des TSA ( 93 ).

Les études décrites ci-dessus établissent en outre que l'activité de mTOR est un facteur crucial de l'axe intestin-cerveau-cerveau jouant un rôle clé dans la régulation du comportement associé aux TSA. Il est devenu évident que non seulement les effets de mTOR sur le cerveau sont importants, mais également ceux de mTOR concernant la régulation des réponses immunitaires et la santé intestinale. Cela justifie des recherches plus approfondies sur le statut d'activité de mTOR dans les cellules mononucléées du sang périphérique et les biopsies intestinales de patients autistes. Ces données sont nécessaires pour justifier davantage mTOR en tant que cible thérapeutique ou en tant que biomarqueur chez les patients atteints de TSA. Enfin, sur la base des résultats positifs d'une intervention nutritionnelle basée sur l'AA sur le comportement autistique dans des modèles murins de TSA, une étude clinique de démonstration de principe chez des patients TSA utilisant ce régime spécifique est justifiée.

Les effets des acides aminés sur l'axe intestin-cerveau-immunité chez les TSA au-delà de mTOR
Tel que décrit, des AA spécifiques peuvent moduler l'activité de mTOR d'une manière qui pourrait être bénéfique pour les personnes atteintes de TSA. Cependant, le potentiel des AA d'être bénéfiques pour les TSA ne se limite pas à la modulation mTOR. De nombreuses études ont montré que les AA peuvent également exercer des effets bénéfiques sur d'autres composants de l'axe intestin-immun-cerveau. Ci-dessous, les interactions des AA avec le système immunitaire et le microbiote intestinal (composition) seront discutées en relation avec les TSA.

Les effets potentiels des acides aminés sur les caractéristiques du système immunitaire déraillé des TSA
En plus de cibler la signalisation mTOR améliorée par les ASD, il a été démontré que les AA présentaient des capacités anti-inflammatoires. Comme décrit précédemment, l'inflammation intestinale et systémique, évaluée par des taux plus élevés de cytokines pro-inflammatoires (par exemple, IL-6, TNFα et IL1β) est caractéristique des personnes atteintes de TSA. En fait, l'inflammation induit un comportement associé aux TSA. Par conséquent, l'inhibition de l'inflammation systémique et / ou intestinale pourrait être bénéfique pour les personnes ayant reçu un diagnostic de TSA. Ci-dessous, les effets immunomodulateurs, principalement anti-inflammatoires, de plusieurs AA sont décrits en relation avec les TSA.

De nombreuses études ont étudié les fonctions immunomodulatrices des AA lors d' études in vitro . Parmi celles-ci, des études ont démontré les effets anti-inflammatoires des AA sur les cellules immunitaires susceptibles d'être affectées par les personnes atteintes de TSA. Par exemple, l'application des BCAAs Leu, Ile et Val individuellement a réduit la production de NO ainsi que les niveaux d'ARNm et de protéines de la cytokine pro-inflammatoire IL-6 dans les macrophages stimulés par le LPS in vitro ( 95 ). De plus, l'application de Leu, Ile et Val individuellement ou en combinaison a inhibé la dégranulation aiguë et la production d'IL-6 dans les mastocytes activés par l'antigène-IgE, comme mentionné précédemment ( 96 ). Alors que l'augmentation de la disponibilité des BCAA a des effets anti-inflammatoires sur des cellules immunitaires spécifiées, une disponibilité réduite des BCAA entraîne des déficiences des cellules immunitaires. Par exemple, des lymphocytes humains cultivés dans un milieu contenant Leu, Ile et Val à des niveaux inférieurs à la concentration typique dans le plasma humain adulte présentaient une capacité réduite à proliférer ( 97 , 98 ). Des expériences non seulement in vitro mais aussi in vivo démontrent l’importance d’une disponibilité suffisante de BCAA pour le fonctionnement normal des cellules immunitaires. Par exemple, réduire les niveaux de Leu, Ile et Val de 50% dans un régime alimentaire normal pour les souris augmentait la sensibilité des souris aux infections à salmonelles, probablement en raison d'une production insuffisante d'anticorps ( 99 ). Ces souris ont également montré un nombre réduit de cellules de la rate, ce qui pourrait indiquer une diminution de la prolifération lymphocytaire in vivo ( 99 ). Fait intéressant, Novarino et al. ont identifié des mutations inactivantes dans le gène céto-acide déshydrogénase kinase (BCKDK) à chaîne ramifiée chez plusieurs patients atteints de TSA ( 100 ). La perte de fonction de BCKDK a entraîné un hypercatabolisme de Leu, Ile et Val, conduisant à des taux anormalement bas de ces BCAA dans le sérum et dans le cerveau ( 100 ). Connaissant l'importance d'une disponibilité suffisante de BCAA pour le fonctionnement normal des cellules immunitaires, ces mutations pourraient contribuer aux déficiences immunitaires observées dans un sous-groupe de personnes atteintes de TSA.

En plus des effets anti-inflammatoires observés des BCAA in vitro et chez la souris, ce groupe d'AA a également démontré des effets anti-inflammatoires chez les humains immunodéprimés. Par exemple, chez les patients cirrhotiques, une supplémentation quotidienne de Leu, Ile et Val améliorait les fonctions des cellules immunitaires innées, y compris la fonction phagocytaire des neutrophiles et l'activité tueuse naturelle des lymphocytes, processus également altérés chez les personnes atteintes de TSA ( 17 , 101 , 102). ). En outre, chez les patients atteints de cancer du rectum, la perfusion d’une solution enrichie en Leu, Ile et Val a entraîné une augmentation du nombre de cellules CD4 + (Th) dans le sang et une augmentation du ratio de cellules T CD4 + / CD8 + (cytotoxiques) dans le sang. le sang ( 103 ). Des études ont démontré que les personnes autistes ont moins de cellules CD4 + et un rapport cellules CD4 + / CD8 + inférieur dans le sang, ce qui indique des déficiences immunitaires ( 104 - 106 ). Fait intéressant, Abd El-Aziz et al. ont montré une corrélation négative entre le ratio de cellules CD4 + / CD8 + dans le sang des individus atteints de TSA et la sévérité du comportement autistique. Ainsi, des facteurs tels que Leu, Ile et Val qui augmentent le ratio de CD4 + / CD8 + pourraient offrir des avantages thérapeutiques aux patients atteints de TSA ( 104 ).

En plus de leurs capacités de modulation sur les cellules immunitaires périphériques, les BCAAs affectent également les cellules microgliales, les cellules immunitaires du cerveau. La culture de cellules microgliales de rat dans un milieu enrichi en BCAA a induit un état plus anti-inflammatoire des cellules microgliales après stimulation par le LPS ( 107 ). Ceci a été soutenu par une production microgliale réduite d'IL-1β, de TNFα et d'oxyde nitrique synthase inductible (iNOS), ainsi qu'une production accrue d'IL-10, à la fois au niveau de l'ARNm et au niveau de la protéine ( 107 ) . De plus, la capacité phagocytaire microgliale, essentielle au fonctionnement normal du cerveau et altérée chez les personnes atteintes de TSA ( 108 ), a été stimulée par la présence de taux élevés de BCAA ( 107 ). Cependant, les fonctions neuroprotectrices des cellules microgliales étaient altérées en présence de taux élevés de Leu, Ile et Val, ce qui était représenté par une production réduite de facteur neuroprotecteur Facteur de croissance insulin-like 1 (IGF-1) ( 107 ). Cette dernière observation est en ligne avec les éventuels effets néfastes de l'hyperactivation mTOR.

Outre les BCAAs, les AA essentiels Thr, Lys et His ont également des capacités immunomodulatrices, potentiellement via la modulation de la signalisation mTOR ( 93 ). Parmi ces AA, Thr est le plus souvent associé à une immunomodulation in vivo . Des études chez l'animal ont démontré que Thr est essentiel pour la barrière intestinale et la fonction immunitaire et qu'il peut améliorer l'intégrité épithéliale intestinale dans les états inflammatoires lorsque la barrière intestinale est altérée, comme dans le cas des TSA ( 109 ). Par exemple, dans divers modèles de colite chez le rat, il a été démontré qu'un régime enrichi en Thr restaurait la synthèse du mucus et normalisait le microbiote intestinal, améliorant ainsi la fonction intestinale ( 110 , 111 ). Des études chez l'animal et chez l'homme suggèrent également un besoin accru de Thr par les intestins dans des conditions inflammatoires afin de maintenir la fonction de barrière intestinale ( 112 , 113 ). Bien que moins largement étudié, l'AA His interagit également avec le système immunitaire. Outre son utilisation pour la génération d'histamine, une molécule clé impliquée dans les réponses immunitaires, His présente des effets anti-inflammatoires sur diverses cellules immunitaires. Par exemple, des études in vitro montrent que la supplémentation en His supprime la sécrétion de IL-8 dans les cellules épithéliales humaines activées par le TNFα, les PBMC et les monocytes ( 114 , 115 ). La capacité immunomodulatrice de His est également démontrée in vivo , car sa capacité alimentaire améliore la colite murine en inhibant la production de cytokines pro-inflammatoires par les macrophages ( 116 ). Les études examinant les effets immunomodulateurs de Lys sont limitées. Toutefois, il a été démontré que les carences alimentaires en Lys limitent la prolifération lymphocytaire et induisent un état pro-inflammatoire, représenté par une augmentation des taux de cytokines pro-inflammatoires et de NO dans les reins, le foie et la rate des porcelets ( 117 ). Pris ensemble, les données des expériences in vitro et in vivo suggèrent qu'il existe un potentiel pour que les AA Thr, Lys et His améliorent l'axe de l'intestin-système immunitaire-cerveau compromis du TSA.

Outre les AA dont l'interaction avec mTOR est démontrée, plusieurs autres ont également des capacités anti-inflammatoires, en particulier la glycine (Gly), la glutamine (Gln) et le glutamate (Glu). Des études in vitro ont démontré que la supplémentation en Gly protège les cellules épithéliales intestinales contre le stress oxydatif inflammatoire ( 118 ) et réduit la production de cytokines pro-inflammatoires tout en renforçant l’expression en IL-10 des monocytes stimulés par LPS ( 119 ). La capacité de Gly à exercer des effets anti-inflammatoires est également corroborée par des études in vivo utilisant divers modèles immunitaires. Par exemple, l'ingestion de Gly par voie orale a réduit la production de TNFα et amélioré le taux de survie des rats injectés de LPS ( 120 ), réduit l'inflammation et le stress oxydatif dans un modèle murin de cachexie cancéreuse ( 121 ) et inhibé l'apparition de la CMA chez la souris ( 122 ). . Étant donné que le statut pro-inflammatoire et allergique de l'intestin chez les personnes atteintes de TSA pourrait jouer un rôle dans l'induction d'un comportement de type autiste, on peut penser que la supplémentation alimentaire en Gly pourrait avoir un potentiel thérapeutique pour les personnes atteintes de TSA.

Les AA Gln et Glu sont liés les uns aux autres, à la fois en termes de structure et de capacités immunomodulatrices. Gln et Glu sont tous deux essentiels à la croissance et aux fonctions intestinales et il a été démontré que ceux-ci réduisent l'hyperperméabilité intestinale in vitro et in vivo ( 123 - 125 ). Fait remarquable, les concentrations plasmatiques de Gln seraient plus faibles chez les patients atteints de TSA que chez les individus en bonne santé ( 126 ). La biodisponibilité réduite de Gln pourrait être impliquée dans les déficiences de la barrière muqueuse observées chez les individus atteints de TSA. Ceci est corroboré par des études démontrant que de faibles niveaux de Gln dans le sérum sont en corrélation avec une rupture de la barrière intestinale et une inflammation chez les enfants ( 127 , 128 ). Outre son implication dans la fonction de barrière intestinale, Gln est également largement reconnu comme agent anti-inflammatoire, probablement via l'inhibition de l'activation du facteur nucléaire kappa B (NF-KB) et des transducteurs de signal et activateurs de transcription (STAT) ( 129 ). Cette inhibition entraîne à son tour la suppression de la production de cytokines inflammatoires telles que IL-6, TNFα et IL-8, comme indiqué pour diverses cellules immunitaires in vitro , dans des modèles immunitaires animaux et chez des êtres humains immunodéprimés ( 129 - 131 ). En tant que tel, Gln est proposé comme candidat pour le traitement des troubles inflammatoires. Les effets anti-inflammatoires de Glu comprennent l'inhibition des cellules Th2, la stimulation de la production de cytokine régulatrice IL-10 par les cellules Treg et la stimulation du développement des cellules Treg via la modulation de l'expression des cytokines par les cellules dendritiques ( 132 , 133 ).

Outre leur implication dans les réponses immunitaires inflammatoires, Gly et Glu sont également des AA neuroactifs. Glu est le neurotransmetteur excitateur principal du cerveau, qui est stocké sous forme de Gln jusqu'à ce qu'il soit transféré aux extrémités présynaptiques et reconverti en Glu ( 134 ). Normalement, Glu a un effet protecteur sur la fonction cognitive et la plasticité neuronale. Cependant, des niveaux excessifs de Glu peuvent être neurotoxiques et jouer un rôle dans les événements de neuroinflammation dans la pathogenèse des TSA ( 135 ). En conséquence, plusieurs études rapportent des niveaux plus élevés de Glu dans le sérum, le plasma et le cerveau des personnes atteintes de TSA par rapport aux témoins sains ( 136 - 138 ). En revanche, les taux de Gly, un neurotransmetteur inhibiteur majeur, demeurent inchangés chez les patients atteints de TSA ( 126 ). Le déséquilibre entre Gly et Gin pourrait entraîner un déséquilibre dans les neurotransmetteurs inhibiteurs et excitateurs, ce qui est indiqué pour conduire à une neuroinflammation excessive ( 137 ).

Comme discuté, des AA spécifiques peuvent modifier les fonctions du système immunitaire d'une manière qui pourrait être bénéfique pour les personnes atteintes de TSA. Inversement, le système immunitaire déraillé observé dans les TSA peut également moduler la biodisponibilité de certains AA et ainsi conduire la pathogenèse des TSA. Cela a été démontré le plus clairement pour le tryptophane (Trp), chez qui les concentrations plasmatiques sont systématiquement plus faibles chez les patients atteints de TSA ( 139 - 141 ). En plus d'être un précurseur de la sérotonine, un neurotransmetteur, le Trp est largement métabolisé dans la voie de la kynurénine ( 142 ). Cette voie produit plusieurs composés immunomodulateurs et neuroactifs, dont la kynurénine ( 142 ) et l’acide quinolinique ( 143 ) sont des exemples. Dans les états pro-inflammatoires, tels que les TSA, l'activation de la voie de la kynurénine est renforcée ( 144 ), conduisant à une production anormale de métabolites ayant des effets neurotoxiques ( 144 , 145 ). De plus, la voie de la kynurénine produit des métabolites qui induisent l'apoptose dans les cellules Th1 mais pas dans les cellules Th2, ce qui suggère qu'une activation accrue de cette voie favorise la polarisation Th2, caractéristique des TSA ( 146 ). Enfin, l'activation aberrante de la voie de la kynurénine dans les TSA détourne également Trp de la voie de synthèse de la sérotonine ( 144 , 147 , 148 ). Les complications psychologiques caractéristiques des patients atteints de TSA, par exemple, peuvent être dues à un déficit en sérotonine induit par la déplétion de Trp après l'activation de la voie de la kynurénine ( 139 , 148 ), également rapporté dans un modèle murin de TSA ( 149 , 150 ). Alors que le métabolisme aberrant du Trp peut induire une neurotoxicité et un statut immunitaire de type Th2, le Trp peut également agir en tant qu'agent anti-inflammatoire. Par exemple, la supplémentation alimentaire en Trp chez un modèle de colite chez la souris et le porcelet a permis de réduire l'inflammation ( 151 , 152 ), alors que les souris nourries avec un régime alimentaire contenant peu de Trp étaient de plus en plus exposées à l'inflammation induite chimiquement ( 153 ). Des effets prometteurs d'un régime multi-nutriments contenant un Trp élevé sur un comportement perturbé et une réduction des taux de sérotonine dans l'intestin et le SNC sont rapportés dans un modèle murin de TSA ( 96 ). La question de savoir si la supplémentation alimentaire en Trp a un potentiel thérapeutique pour les patients atteints de TSA reste ouverte à la spéculation: elle pourrait entraîner une activation anormale de la voie de la kynurénine, mais elle pourrait également apporter des avantages en réduisant l'inflammation et en normalisant la synthèse de la sérotonine.

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L'interaction entre les acides aminés et le microbiome intestinal en relation avec les TSA
Des preuves accumulées ont démontré une communication bidirectionnelle entre le cerveau et les intestins, le microbiote intestinal étant un facteur clé à la fois pour la santé et pour la maladie ( 154 , 155 ). Le microbiote peut affecter la cognition et le comportement, comme cela a été démontré dans un nombre croissant d'études ( 156 - 158 ). La modification de la composition du microbiote ou l'absence de celui-ci a un impact sur l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA), le système immunitaire et le comportement ( 158 ). Des études chez l’animal ont démontré l’importance du microbiote intestinal dans les premières années de la vie et le développement du cerveau. Elles montrent que la séparation maternelle des nouveau-nés ne conduit pas seulement à un état dysbiotique du microbiote qui persiste à l’âge adulte, mais entraîne également des déficits cognitifs et comportementaux à long terme ( 159 ). Néanmoins, le lien mécaniste entre le microbiote intestinal, l'homéostasie immunitaire intestinale et le fonctionnement du cerveau reste mal compris. Divers mécanismes, notamment les voies immunitaire, hormonale et neurale, sont susceptibles d’être impliqués et peuvent dépendre de la nature de la dysbiose microbienne. Pour les TSA également, il est suggéré que l'axe microbiome-intestin-immun-cerveau est important, car de profonds changements dans la composition et l'activité microbienne ont été rapportés ( 160 ). Ci-dessous, nous décrivons les interactions possibles entre les AA et le microbiote intestinal dans la perspective des TSA.

Au cours des dernières décennies, des études approfondies ont révélé que la composition du microbiote intestinal jouait un rôle important dans le métabolisme et le recyclage des composés contenant de l'azote ( 161 , 162 ). Les AA constituent l’un des principaux composés azotés utilisés par les bactéries intestinales. Les AA dérivés de l'hôte ou de la nourriture pénètrent dans l'intestin et sont métabolisés par les bactéries intestinales en une grande variété de produits ( 163 ). On peut donc supposer que le microbiote intestinal régule le pool et la composition d'AA disponibles pour l'hôte. Ceci est corroboré par une étude démontrant que les bactéries intestinales modifient la distribution des AA dans le tractus gastro-intestinal ( 164 ). Des modifications de la disponibilité des AA peuvent entraîner des modifications des voies de signalisation sensibles aux AA, notamment les voies de signalisation mTOR et les voies inflammatoires ( 77 , 165 ). Par exemple, des études ont démontré que les personnes atteintes de TSA avaient des taux inférieurs de BCAA dans le plasma, l'urine et le liquide céphalo-rachidien ( 141 , 166 , 167 ). Il a été démontré qu'une déficience de l'un des BCAA provoquait des altérations des cellules immunitaires dans divers modèles animaux, conduisant à un statut immunitaire plus pro-inflammatoire ( 168 ), également observé chez les personnes atteintes de TSA. Une explication possible des niveaux anormaux de BCAAs pourrait être une conversion accrue de ces AA par les protéobactéries intestinales, celles-ci faisant partie des plus importantes bactéries fermentant les BCAA ( 169 ) et se révélant plus abondantes chez les personnes atteintes de TSA ( 170 - 172 ).

Les bactéries intestinales ne modifient pas seulement la disponibilité des AA, mais jouent également un rôle dans la disponibilité des métabolites dérivés des AA. Par exemple, les taux de Thr diminuent chez les patients atteints de TSA ( 141 , 167 , 173 ). Les bactéries intestinales utilisent Thr pour notamment la production d'acides gras à chaîne courte (SCFA), principalement du propionate ( 163 , 174 ). Des études ont révélé une augmentation de l'abondance de propionate chez les personnes atteintes de TSA ( 175 , 176 ). En fait, une production élevée de propionate est supposée être impliquée dans la pathogenèse des TSA, car il a été démontré que cette SCFA traversait la barrière hémato-encéphalique et pouvait induire un comportement de type TSA chez les rongeurs adultes, éventuellement par activation de la microglie ( 177 - 179 ). Le microbiome intestinal joue également un rôle dans la régulation du métabolisme du Trp ( 180 , 181 ). Des écarts dans le métabolisme endogène ou bactérien du Trp ont été associés à divers troubles liés au système immunitaire, y compris les TSA ( 182 , 183 ). Par exemple, une étude récente a démontré une réduction significative de la biodisponibilité de la sérotonine dans les intestins de modèles de souris pour TSA ( 96 , 149 ). Cette réduction s'est accompagnée d'une régulation à la baisse du gène Tph1 , indiquant une production plus faible de sérotonine à partir de Trp ( 149 ) alimentaire.

Fait intéressant, la production de sérotonine à partir de Trp était positivement associée à l'abondance de la bactérie Blautia présente dans l'intestin. Chez les deux modèles murins de TSA et chez les humains atteints de TSA, l'abondance de la bactérie Blautia serait inférieure à celle des témoins sains ( 149 , 184 ). Ce changement dans le microbiote pourrait sous-tendre le métabolisme anormal du trp et la biodisponibilité de la sérotonine fréquemment observés chez les patients atteints de TSA ainsi que dans les modèles in vivo de TSA et pourrait donc conduire à la pathogénie des TSA.

Comme discuté, le microbiote intestinal influence la biodisponibilité des AA et de leurs métabolites. Inversement, la disponibilité des AA peut également influer sur la composition du microbiote. Par exemple, plusieurs études ont montré que le microbiote intestinal des personnes atteintes de TSA, ainsi que dans les modèles de souris ASD, se caractérisait par un rapport significativement plus élevé de Firmicutes à Bacteroidetes , principalement en raison d'une diminution de Bacteroidetes ( 171 , 185 , 186 ). Le rapport entre Firmicutes et Bacteroidetes , qui sont les deux phyla bactériens les plus abondants chez l'homme, est considéré comme présentant un intérêt significatif pour la santé humaine ( 187 ). Une augmentation du ratio Firmicutes / Bacteroidetes pourrait être impliquée dans le déclenchement de l'inflammation, comme cela est observé dans plusieurs états inflammatoires et il a été démontré que ce rapport était associé positivement à une immunité cellulaire et humorale dérégulée ( 188 , 189 ). Il est intéressant de noter que la supplémentation alimentaire en arginine (Arg) chez des souris en bonne santé a diminué le rapport Firmicutes / Bacteroidetes dans le petit intestin, principalement en raison d’une augmentation du nombre de Bacteroidetes ( 190 ). De même, une supplémentation alimentaire en Gln a diminué le rapport Firmicutes / Bacteroidetes chez les truies ( 191 ). Si la modulation de l'apport en Gln et Arg peut restaurer le rapport aberrant Firmicutes / Bacteroidetes observé chez les patients atteints de TSA, et par la suite améliorer leur statut immunitaire reste à examiner.

En outre, plusieurs études ont signalé une augmentation de l'abondance de protéobactéries chez les personnes atteintes de TSA ( 170 - 172 ). Les protéobactéries sont souvent plus fréquentes dans les états inflammatoires tels que la colite et les maladies inflammatoires de l'intestin et ont été identifiées comme un marqueur de l'instabilité du microbiote et de l'inflammation intestinale ( 192 , 193 ). Il a été démontré que la supplémentation en BCAAs réduisait largement l'abondance de Protéobactéries chez la souris, accompagnée de concentrations plus faibles de protéine de liaison au LPS (LBP) dans le sérum ( 194 ), qui s'est avérée élevée chez les patients atteints de TSA ( 195 ). De plus, la supplémentation en BCAA a également réduit le ratio Firmicutes / Bactéroïdes chez les souris d'âge moyen ( 194 ). Cependant, la question de savoir si la supplémentation en BCAA est capable de restaurer le microbiote intestinal anormal des TSA et quels mécanismes sous-jacents sont impliqués reste à déterminer.

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Conclusion

Le tableau 1 présente un aperçu des rôles complexes des AA décrits dans la présente revue en ce qui concerne l'axe microbiome-intestin-immun-cerveau dans les TSA. Outre les déficits comportementaux, les personnes atteintes de TSA se caractérisent par une inflammation systémique, des troubles digestifs liés au système immunitaire et des modifications de la composition du microbiote intestinal. De plus, des différences de niveaux d'AA spécifiques dans divers compartiments de l'organisme, y compris le tractus intestinal, le sang, l'urine et le cerveau, ont été rapportées chez des patients atteints de TSA, ainsi que chez des modèles rongeurs pour TSA. Cette revue a décrit que des AA spécifiques peuvent moduler la barrière immunitaire épithéliale intestinale et sont capables d'ajuster le système immunitaire muqueux, éventuellement en influençant la voie mTOR dans les cellules immunitaires. De plus, des AA spécifiques peuvent influer sur les processus neuroinflammatoires et peuvent cibler la signalisation de mTOR aberrante dans le cerveau, influençant ainsi l'activité neuronale et le comportement perturbé associé aux TSA. Enfin, bien que peu de rapports soient disponibles, les AA alimentaires peuvent influer sur la composition et l'activité modifiées du microbiote intestinal des personnes atteintes de TSA. La figure 4 montre un aperçu graphique des différentes cibles pour les AA alimentaires dans les TSA. Pris dans leur ensemble, cet examen permet de mieux comprendre la pertinence pathogénique complexe de l'axe microbiome-intestin-immun-cérébral des TSA et justifie des recherches supplémentaires sur les possibilités d'interventions nutritionnelles basées sur les AA en tant que traitement des TSA dans l'approche de la médecine générale.

Tableau 1 Aperçu des rôles complexes des acides aminés dans l'axe microbiome-intestin-immun-cerveau dans les TSA.

La figure 4 . Représentation schématique des cibles possibles pour les acides aminés alimentaires dans l'axe altéré du tube digestif, du microbiome, du système immunitaire et du cerveau dans les TSA.

Contributions d'auteur
Tous les auteurs énumérés ont apporté une contribution substantielle, directe et intellectuelle au travail, et l'ont approuvé pour publication.

Le financement
Cette revue a été financée par l'alliance Nutricia-Université d'Utrecht.

Déclaration de conflit d'intérêts
JvS, JG, JvB, AH sont des employés actuels de Danone Nutricia Research.

Les autres auteurs déclarent que la recherche a été réalisée en l’absence de relations commerciales ou financières pouvant être interprétées comme un conflit d’intérêts potentiel.

la liste des références est trop longue

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https://translate.google.fr/translate?hl=fr&sl=en&tl=fr&u=https%3A%2F%2Fwww.frontiersin.org%2Farticles%2F10.3389%2Ffendo.2019.00247%2Ffull

Keywords: autism spectrum disorder, amino acids, mammalian target of rapamycin, nutritional intervention, gut-immune-brain axis

Citation: van Sadelhoff JHJ, Perez Pardo P, Wu J, Garssen J, van Bergenhenegouwen J, Hogenkamp A, Hartog A and Kraneveld AD (2019) The Gut-Immune-Brain Axis in Autism Spectrum Disorders; A Focus on Amino Acids. Front. Endocrinol. 10:247. doi: 10.3389/fendo.2019.00247

Received: 18 December 2018; Accepted: 29 March 2019;
Published: 16 April 2019.

Edited by:

John Bienenstock, McMaster University, Canada
Reviewed by:

Arturo Ortega, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV), Mexico
Elena Gonzalez-Rey, Instituto de Parasitología y Biomedicina López-Neyra (IPBLN), Spain
Copyright © 2019 van Sadelhoff, Perez Pardo, Wu, Garssen, van Bergenhenegouwen, Hogenkamp, Hartog and Kraneveld. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.

*Correspondence: Aletta D. Kraneveld, a.d.kraneveld@uu.nl

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY).

https://blogs.mediapart.fr/jean-vincot/blog/170719/mutations-liees-l-autisme-et-fonction-intestinale-microbiome-chez-des-souris

https://www.spectrumnews.org/news/mutations-tied-to-autism-may-alter-gut-function-microbiome-in-mice/

https://blogs.mediapart.fr/jean-vincot/blog/280719/autisme-une-etude-sur-le-microbiome-declenche-une-reaction-rapide-de-contestation

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30446206

TRADUCTION GOOGLE:

https://translate.google.fr/translate?hl=fr&sl=en&tl=fr&u=https%3A%2F%2Fwww.ncbi.nlm.nih.gov%2Fpubmed%2F30446206

Métabotypes de dérégulation des acides aminés: biomarqueurs potentiels pour le diagnostic et le traitement individualisé des sous-types de troubles du spectre autistique.

Stemina Biomarker Discovery Inc., Madison, Wisconsin.
2
Institut MIND et Département de psychiatrie et des sciences du comportement, Université de Californie, Davis, Davis, Californie. Adresse électronique: dgamaral@ucdavis.edu.

Abstrait

CONTEXTE:
Le trouble du spectre de l'autisme (TSA) est hétérogène sur le plan du comportement et de la biologie et représente probablement une série de conditions résultant de différents facteurs génétiques, métaboliques et environnementaux sous-jacents. Il n'existe actuellement aucun biomarqueur de diagnostic fiable pour les TSA. Sur la base de preuves que la dérégulation des acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) peut contribuer aux caractéristiques comportementales des TSA, nous avons testé si la dérégulation des acides aminés (AA) était un phénomène omniprésent chez les personnes atteintes de TSA. Il s'agit du premier article à publier les résultats du Children's Autism Metabolome Project (CAMP), un effort à grande échelle pour définir des biomarqueurs de l'autisme basés sur des analyses métabolomiques d'échantillons sanguins de jeunes enfants.

MÉTHODES:
La dérégulation du métabolisme des AA a été identifiée en comparant les métabolites plasmatiques de 516 enfants atteints de TSA à ceux de 164 enfants en développement d'âge correspondant, recrutés dans le CAMP. Les sujets atteints de TSA ont été stratifiés en sous-populations sur la base de phénotypes métaboliques partagés associés à une dérégulation BCAA.

RÉSULTATS:
Nous avons identifié des groupes d'AA avec des corrélations positives qui étaient, en tant que groupe, en corrélation négative avec les niveaux de BCAA dans les TSA. Les déséquilibres entre ces deux groupes d'AA ont identifié trois métabotypes de dérégulation des acides aminés associés aux TSA. La combinaison de métabotypes de dérégulation des acides aminés glutamine, glycine et ornithine a identifié une dérégulation du métabolisme AA / BCAA qui est présente chez 16,7% des sujets CAMP atteints de TSA et est détectable avec une spécificité de 96,3% et une valeur prédictive positive de 93,5% au sein de la cohorte de sujets TSA.

CONCLUSIONS:
L'identification et l'utilisation de métabotypes de TSA peuvent conduire à des tests métaboliques réalisables qui soutiennent un diagnostic précoce et une stratification pour des interventions thérapeutiques ciblées.

ENREGISTREMENT DU PROCÈS:
ClinicalTrials.gov NCT02548442 .

Copyright

2018 Société de psychiatrie biologique. Publié par Elsevier Inc. Tous droits réservés.

MOTS CLÉS:
Acides aminés; Autisme; Biomarqueur; Diagnostic; Métabolomique; Métabotype

https://blogs.mediapart.fr/jean-vincot/blog/040220/lautisme-et-le-microbiote-intestinal-chez-les-enfants-un-examen-systematique

pas relié directement à l'autisme....mais mais mais....:

Une étude montre les dangers des édulcorants artificiels sur le microbiote intestinal

https://trustmyscience.com/etude-montre-dangers-edulcorants-artificiels-intestins/

Des études antérieures ont montré que les édulcorants artificiels peuvent modifier le nombre et le type de bactéries dans l’intestin,

mais cette nouvelle recherche moléculaire, menée par des chercheurs de l’Université Anglia Ruskin (ARU),

a démontré que les édulcorants peuvent également rendre les bactéries pathogènes.

Elle révèle que ces bactéries pathogènes peuvent se fixer à, envahir et tuer les cellules Caco-2, des cellules épithéliales importantes qui tapissent la paroi de l’intestin.

16 NOVEMBRE 2021 :

Des doutes subsistent quant au rôle des microbes intestinaux dans l'autisme

https://blogs.mediapart.fr/jean-vincot/blog/261021/des-doutes-subsistent-quant-au-role-des-microbes-intestinaux-dans-lautisme

Des doutes subsistent quant au rôle des microbes intestinaux dans l'autisme
8 NOV. 2021 PAR JEAN VINÇOT BLOG : LE BLOG DE JEAN VINÇOT
Les traitements microbiens de l'autisme, autrefois marginaux, tels que les transplantations fécales et les pilules probiotiques, font l'objet d'une attention et d'un financement scientifiques sérieux.Cependant, la question de savoir si le microbiome a un effet direct sur les caractéristiques de l'autisme reste ouverte.

spectrumnews.org Traduction de "Despite flurry of findings, doubts dog gut microbes’ role in autism"

Malgré une avalanche de découvertes, des doutes subsistent quant au rôle des microbes intestinaux dans l'autisme.
par Angie Voyles Askham / 19 octobre 2021

Illustration by Alexander Glandien

Illustration by Alexander Glandien

Le microbiome intestinal a le vent en poupe.

Une explosion de recherches au cours de la dernière décennie a permis d'étudier un lien possible entre le microbiome et les troubles cérébraux, dont l'autisme. Les traitements microbiens de l'autisme, autrefois marginaux, tels que les transplantations fécales et les pilules probiotiques, font l'objet d'une attention et d'un financement scientifiques sérieux.
Cependant, la question de savoir si le microbiome a un effet direct sur les caractéristiques de l'autisme reste ouverte. Les données les plus prometteuses à l'appui de cette idée concernent la modification de la flore intestinale d'une souris, mais on ne sait pas exactement quel est le mécanisme ni si ces travaux sont transposables à l'homme. De plus, si l'on en croit une revue de 2021 de la littérature, les preuves de l'existence d'un lien entre les microbes et l'autisme dans les études humaines sont minces.

Pour ajouter à l'incertitude, de nouvelles données non publiées provenant de l'une des plus grandes études humaines à ce jour suggèrent que le lien entre un microbiome intestinal atypique et l'autisme est uniquement dû à une différence de régime alimentaire.

Au moins quatre petites entreprises sont à la tête d'essais précoces de traitements " bactériens comme médicaments " pour les traits associés à l'autisme. Mais tant que ces essais ne sont pas terminés, le rôle du microbiome dans l'autisme est loin d'être clair, déclare Gaspar Taroncher-Oldenburg, consultant en recherche sur le microbiome pour la Fondation Simons, l'organisation mère de Spectrum. "Il est indéniable que le microbiome fait partie de la discussion [sur l'autisme]", déclare Taroncher-Oldenburg. "Mais c'est une question très complexe, et nous ne faisons que commencer à gratter la surface."

Des manipulations spectaculaires

Un lien potentiel entre le microbiome intestinal et l'autisme est apparu pour la première fois dans les années 1990, après que des parents ont signalé des changements dans le comportement de leurs enfants autistes lorsque ceux-ci prenaient des antibiotiques, qui tuent certaines bactéries intestinales. Une étude réalisée en 2000 pour donner suite à cette idée a montré que 8 enfants autistes sur 10 prenant un antibiotique présentaient desaméliorations temporaires de leur discours et de leur sociabilité. Des travaux ultérieurs ont associé un microbiome intestinal atypique à des comportements sociaux inhabituels chez la souris.

Pourtant, aucune preuve directe d'un lien entre l'intestin, le microbiome et l'autisme n'a émergé jusqu'à il y a environ cinq ans, lorsqu'une équipe de chercheurs a rapporté que l'alimentation d'une espèce de bactéries intestinales, Lactobacillus reuteri, à des souris présentant des traits similaires à l'autisme augmentait la sociabilité des animaux et normalisait leur activité cérébrale atypique. En 2019, le même groupe de chercheurs a fait état de bénéfices similaires du traitement chez trois modèles de souris autistes.

Cette année, ils ont reproduit le résultat dans un autre modèle de souris d'autisme. Dans cette étude, l'équipe a également montré que les souris sans microbes qui ont reçu une transplantation fécale des souris modèles d'autisme ont développé les comportements sociaux atypiques de ces dernières. En mettant certains microbes dans les animaux, "vous pouvez affecter le cerveau, et vous pouvez affecter le comportement", explique le chercheur principal Mauro Costa-Mattioli, professeur de neurosciences au Baylor College of Medicine à Houston, au Texas.

En 2019, Costa-Mattioli et ses collègues ont identifié une voie - le nerf vague, qui relie l'intestin et le cerveau - qui pourrait être à l'origine de cette modification du comportement : couper ce nerf chez les souris bloque les effets de L. reuteri sur la sociabilité. Un autre mécanisme possible, impliquant les niveaux d'hormones de stress, a fait surface en juin. Mais de nombreux détails sur la façon dont les bactéries intestinales pourraient communiquer avec le cerveau restent à résoudre.

Les études sur les souris ont également suscité des critiques. Une étude de 2019 révélant que des souris ont développé des traits semblables à ceux de l'autisme après avoir reçu une transplantation fécale d'enfants autistes a été critiquée pour des erreurs potentielles dans l'analyse des données. Selon Kevin Mitchell, professeur associé de génétique au Trinity College de Dublin, en Irlande, une étude similaire réalisée en 2021 souffre probablement des mêmes problèmes : petits ensembles de données, trop de tests statistiques sans hypothèse préalable, et aucune correction des statistiques pour ces nombreux tests. En conséquence, "cela ressemble tout simplement à du bruit parasite", dit-il.

En plus des problèmes potentiels d'analyse des données, de nombreux experts ne sont pas convaincus que les mécanismes opérant chez la souris soient pertinents pour l'homme. D'une part, les expériences sur les rongeurs "ont tendance à utiliser des manipulations assez spectaculaires, comme l'élimination complète du microbiome", explique Jeremy Veenstra-VanderWeele, professeur de psychiatrie à l'université Columbia. De plus, dit-il, "les souris ne peuvent pas nous dire pourquoi elles passent moins de temps avec d'autres souris. Elles pourraient être moins intéressées par d'autres souris, ou elles pourraient simplement avoir des gaz et vouloir être seules", explique-t-il.

Et les souris ne sont pas autistes. "Définir l'autisme chez une souris ou un rat semble assez difficile", déclare Catherine Lord, professeur émérite de psychiatrie et d'éducation à l'université de Californie à Los Angeles.

Des confusions colossales

La plupart des données humaines sur le microbiome intestinal et l'autisme reposent sur des études observationnelles, dans lesquelles les chercheurs comparent des échantillons de selles de personnes autistes avec ceux de témoins.

Ces études révèlent souvent des différences dans les microbes intestinaux des deux groupes, mais ces différences varient d'une étude à l'autre. Dans une étude de 2005, par exemple, les scientifiques ont trouvé un nombre plus élevé de la bactérie Clostridium histolyticum chez les enfants autistes par rapport aux enfants non autistes. Un rapport de 2012 a montré que les bactéries du genre Sutterella étaient uniques aux enfants autistes de l'étude, et des travaux menés en 2017 ont mis en évidence un certain nombre d'autres microbes qui diffèrent entre les enfants autistes et non autistes.

D'autres recherches suggèrent que la différence clé entre les microbiomes des personnes autistes et non autistes n'est pas un microorganisme particulier, mais la diversité des microbes. Mais il n'y a pas de consensus sur la quantité de diversité qui est standard pour l'un ou l'autre groupe.

Illustration : un chercheur portant une blouse blanche se penche sur une carte du corps humain. Des souris de laboratoire blanches s'agitent autour de la carte. Illustration d'Alexander Glandien

Les résultats de ces études peuvent différer en raison de la myriade d'influences potentielles - de l'environnement familial à la génétique - sur le microbiome. Certains de ces facteurs varient également en fonction du lieu, selon une étude publiée en avril. Une équipe de chercheurs a trouvé des différences entre les échantillons de selles d'enfants autistes et non autistes en Arizona et, séparément, dans le Colorado - mais a constaté que les microbes différaient également d'un endroit à l'autre, ce qui suggère que les expériences menées sur différents sites pourraient donner des résultats disparates.

Les chercheurs ont essayé de contrôler une partie de la variabilité individuelle en utilisant des frères et sœurs d'enfants autistes comme groupe de comparaison. Selon Maude David, professeur adjoint de microbiologie à l'université d'État de l'Oregon, à Corvallis, les différences entre les microbes intestinaux des frères et sœurs qui partagent le même foyer sont plus susceptibles d'être liées à l'autisme qu'à des facteurs environnementaux non liés. Dans une étude réalisée en 2021, Maude David et ses collègues ont identifié 10 microbes plus fréquents chez les 60 enfants autistes qu'ils ont étudiés, et 11 autres microbes plus susceptibles d'être présents chez les 57 frères et sœurs non autistes de ces enfants. D'autres études utilisant les frères et sœurs comme témoins ont toutefois donné des résultats mitigés.

L'alimentation est l'un des facteurs de confusion les plus difficiles à cerner dans le cadre des études d'observation chez l'homme. Le régime alimentaire a un effet significatif sur le microbiome, et les personnes autistes ont souvent des habitudes alimentaires inhabituelles ou restreintes. Selon Susan Hyman, professeur de pédiatrie au centre médical de l'université de Rochester, dans l'État de New York, les autistes sont également plus susceptibles de souffrir de pica, c'est-à-dire d'avoir tendance à porter à la bouche des objets non alimentaires. Par conséquent, "il existe de nombreuses raisons pour lesquelles [les enfants autistes] peuvent avoir des germes différents dans leurs intestins", explique Susan Hyman.

Les nouvelles données non publiées suggèrent que l'alimentation pourrait être la principale raison. Dans ce travail, les chercheurs ont analysé des échantillons de selles et des informations sur le régime alimentaire de 247 participants à l'Australian Autism Biobank. Ils ont constaté des différences minimes entre les microbiomes de 99 autistes et de 97 personnes non apparentées non autistes ou entre 51 autistes et leurs frères et sœurs non autistes. Cependant, ils ont également déterminé qu'un diagnostic d'autisme est associé à un régime alimentaire restreint, qui est à son tour lié à un microbiome moins diversifié et pourrait expliquer les différences microbiennes dans cette population. "En résumé, un régime alimentaire restreint est à l'origine de faibles associations entre l'autisme et le microbiome", a déclaré le chercheur principal Jake Gratten, chef de groupe et chercheur principal au Mater Research Institute de l'université du Queensland, lorsqu'il a présenté les résultats lors d'une conférence de la Fondation Simons en mai.

Pour les sceptiques, l'idée que le régime alimentaire affecte le microbiome est beaucoup plus facile à avaler que la notion de bactéries influençant le cerveau. "Je ne vois absolument aucune raison de penser que la modification du microbiome d'une personne devrait changer son comportement", déclare Mitchell. "Certaines personnes pourraient penser que 'Là où il y a de la fumée, il y a du feu', mais parfois il n'y a que des tas de fumée".

L'étude australienne n'est cependant pas le dernier mot sur le sujet. Comme les chercheurs ont examiné le microbiome des personnes dans un instantané, plutôt que de manière longitudinale, ils ne peuvent pas déterminer ce qui vient en premier : les habitudes alimentaires ou le changement de microbiome, explique Sarkis Mazmanian, professeur de microbiologie à l'Institut de technologie de Californie à Pasadena. Gratten reconnaît que ses résultats ne sont pas définitifs, mais il espère qu'ils "tempéreront le battage médiatique" autour du lien entre le microbiome intestinal et l'autisme.

Des microbes lyophilisés

À la recherche de données plus solides, certains chercheurs sur l'autisme s'intéressent non plus à la flore intestinale elle-même mais aux petites molécules, appelées métabolites, qu'elle produit. Comme différents microbes peuvent produire le même métabolite, les profils métaboliques des personnes peuvent être moins diversifiés - et donc plus faciles à comparer - que les profils de leur microbiome, explique Jens Walter, professeur d'écologie, d'alimentation et de microbiome à l'University College Cork en Irlande. Les métabolites, plutôt que les microbes, ajoute-t-il, sont également les véritables composés actifs qui influencent le comportement.

Dans une étude réalisée en 2020, Mazmanian et ses collègues ont comparé un panel de métabolites obtenus à partir d'échantillons fécaux et sanguins chez 130 enfants autistes et 101 enfants non autistes, et ont trouvé des corrélations entre les niveaux de certaines molécules et les différences de comportement. Mais ce domaine de recherche n'en est qu'à ses débuts, et aucune étude n'a encore établi de lien définitif entre un métabolite et l'autisme. "À l'heure actuelle, je ne pense pas qu'il y ait de réponse, au-delà de la corrélation, à la question de savoir si le microbiome contribue effectivement à un aspect quelconque de l'autisme", déclare Mazmanian.

En fin de compte, établir un lien convaincant avec l'autisme - en utilisant soit des métabolites, soit des microbes - nécessite une intervention impliquant des personnes. "Il faut modifier le microbiome et voir si cela change le comportement", dit Mazmanian, "ou modifier le comportement et voir si cela change le microbiome".

Un seul essai clinique à ce jour, publié en 2017, a allégé des traits de l'autisme, comme les comportements sociaux, en modifiant le microbiome d'enfants autistes - dans ce cas, par une transplantation fécale. Les bénéfices ont persisté pendant deux ans, mais l'étude ne comptait que 18 participants et aucun groupe de contrôle. "Il s'agissait d'une étude expérimentale non randomisée, non aveugle", explique Calliope Holingue, épidémiologiste psychiatrique au Centre pour l'autisme et les troubles connexes de l'Institut Kennedy Krieger à Baltimore, dans le Maryland. Il est difficile de savoir si les changements observés étaient réellement dus au traitement ou à un effet placebo - ou s'ils se seraient produits de toute façon, dit-elle.

Des essais contrôlés sont toutefois prévus. Axial Therapeutics, dont Mazmanian est cofondatrice, teste actuellement un traitement oral conçu pour éliminer des métabolites spécifiques de l'intestin, dans le cadre d'un essai portant sur 195 adolescents autistes. Les chercheurs prévoient de rechercher des changements dans l'irritabilité. Une autre société, Scioto Biosciences, a lancé en août un petit essai de son traitement de l'autisme basé sur le microbiome, qui contient une forme de L. reuteri. L'entreprise évalue les caractéristiques liées à l'autisme à l'aide de questionnaires standard et de biomarqueurs neurologiques.

Pendant ce temps, les scientifiques de Finch Therapeutics distillent le contenu des microbiomes de personnes non autistes, l'enrichissent de microbes que d'autres études considèrent comme importants, lyophilisent le mélange et le conditionnent en comprimés. La société prévoit de lancer un essai clinique sur 44 enfants autistes dans le courant de l'année. Il évaluera les caractéristiques de l'autisme et les symptômes gastro-intestinaux avant et après le traitement.

Les résultats de ces essais devraient aider à résoudre la question de savoir s'il est possible de modifier les comportements autistiques par l'intestin. Même si ces traitements ne donnent pas les résultats escomptés, ils pourraient tout de même présenter des avantages. "Il est plausible" qu'un traitement à base de microbiome puisse atténuer l'anxiété d'une personne autiste ou stimuler sa sociabilité, déclare Thomas Frazier, professeur de psychologie à l'université John Carroll à University Heights, dans l'Ohio. Il est plus probable, cependant, qu'il soulagerait certains des problèmes digestifs qui accompagnent souvent l'autisme, dit-il.

Les améliorations de la digestion pourraient également avoir des effets en aval sur le comportement. Comme le dit Lord, "je pense que, probablement, la plupart d'entre nous ne se sentent pas super sociables si nous avons mal au ventre".

https://www.spectrumnews.org/news/despite-flurry-of-findings-doubts-dog-gut-microbes-role-in-autism/

traduction:

https://www-spectrumnews-org.translate.goog/news/despite-flurry-of-findings-doubts-dog-gut-microbes-role-in-autism/?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=fr&_x_tr_hl=fr&_x_tr_pto=nui

Le microbiome intestinal a un moment. Une explosion de la recherche au cours de la dernière décennie a exploré un lien possible entre le microbiome et les conditions cérébrales, y compris l'autisme. Les traitements microbiens autrefois marginaux pour l'autisme, tels que les greffes fécales et les pilules probiotiques, reçoivent une attention et un financement scientifiques sérieux.

Cependant, la question reste ouverte de savoir si le microbiome a un effet direct sur les traits de l'autisme. Les données les plus prometteuses soutenant cette idée impliquent la modification de la flore intestinale d'une souris, mais on ne sait pas exactement quel est le mécanisme ou si ce travail se traduit pour les humains. Et les preuves provenant d'études humaines liant les microbes à l' autisme sont minces , si une revue de la littérature de 2021 est un guide.

Ajoutant à l'incertitude, de nouvelles données non publiées de l'une des plus grandes études humaines à ce jour suggèrent que le lien entre un microbiome intestinal atypique et l'autisme est uniquement dû à une différence de régime alimentaire.

Au moins quatre petites entreprises mènent des essais à un stade précoce de traitements « d'insectes en tant que médicament » pour les traits associés à l'autisme. Mais jusqu'à ce que ces essais se déroulent , le rôle du microbiome dans l'autisme est loin d'être clair, déclare Gaspar Taroncher-Oldenburg , consultant en recherche sur le microbiome pour la Simons Foundation, l' organisation mère de Spectrum . « Il est indéniable que le microbiome fait partie de la conversation [sur l'autisme] », déclare Taroncher-Oldenburg. "Mais c'est une conversation très complexe, et nous commençons seulement à effleurer la surface."

Manipulations dramatiques :
Un lien potentiel entre le microbiome intestinal et l'autisme est apparu pour la première fois dans les années 1990, après que les parents ont signalé des changements dans le comportement de leurs enfants autistes lorsque les enfants ont pris des antibiotiques , qui tuent certaines bactéries intestinales. Une étude de 2000 faisant suite à cette idée a montré que 8 des 10 enfants autistes prenant un antibiotique présentaient des améliorations temporaires de leur élocution et de leur sociabilité. Des travaux ultérieurs ont associé un microbiome intestinal atypique à des comportements sociaux inhabituels chez la souris.

Pourtant, aucune preuve directe d'un lien entre les microbes intestinaux et l'autisme n'a émergé jusqu'à il y a environ cinq ans, lorsqu'une équipe de chercheurs a signalé que l'alimentation d'une espèce de bactérie intestinale, Lactobacillus reuteri , à des souris présentant des traits semblables à ceux de l'autisme augmentait la sociabilité des animaux et normalisait leur activité cérébrale atypique. En 2019, le même groupe de chercheurs a rapporté des bénéfices similaires du traitement dans trois modèles murins d'autisme .

Cette année, ils ont reproduit le résultat dans un autre modèle de souris autiste . Dans cette étude, l'équipe a également montré que des souris sans germe ayant reçu une greffe fécale de souris modèles autistes développaient des comportements sociaux atypiques de ces dernières. En mettant certains microbes dans les animaux, « vous pouvez affecter le cerveau et vous pouvez affecter le comportement », explique le chercheur principal Mauro Costa-Mattioli , professeur de neurosciences au Baylor College of Medicine à Houston, au Texas.

En 2019, Costa-Mattioli et ses collègues ont identifié une voie – le nerf vague, qui relie l'intestin et le cerveau – qui pourrait être à l'origine de ce comportement altéré : couper ce nerf chez la souris bloque les effets de L. reuteri sur la sociabilité. Un autre mécanisme possible, impliquant des niveaux d'hormones de stress , a fait surface en juin. Mais de nombreux détails sur la façon dont les bactéries intestinales pourraient communiquer avec le cerveau restent en suspens.

Les études sur la souris ont également suscité des critiques. Une étude de 2019 révélant que des souris ont développé des traits semblables à ceux de l'autisme après avoir reçu une greffe fécale d'enfants autistes a été critiquée pour des erreurs potentielles dans l'analyse des données . Une étude similaire de 2021 souffre probablement des mêmes problèmes, explique Kevin Mitchell , professeur agrégé de génétique au Trinity College de Dublin en Irlande : de petits ensembles de données, trop de tests statistiques sans hypothèse préalable et aucune correction des statistiques pour ces nombreux tests. En conséquence, « cela ressemble à un bruit parasite pour moi », dit-il.

En plus des problèmes potentiels d'analyse des données, de nombreux experts ne sont toujours pas convaincus que les mécanismes opérant chez les souris soient pertinents pour les humains. D'une part, les expériences sur les rongeurs "ont tendance à utiliser des manipulations assez dramatiques, comme l'élimination complète du microbiome", explique Jeremy Veenstra-VanderWeele , professeur de psychiatrie à l'Université Columbia. De plus, dit-il, « les souris ne peuvent pas nous dire pourquoi elles passent moins de temps avec d'autres souris. Ils pourraient être moins intéressés par les autres souris, ou ils pourraient simplement avoir des gaz et vouloir être seuls », dit-il.

Et les souris n'ont pas d'autisme. « Définir l'autisme chez une souris ou un rat semble assez difficile », explique Catherine Lord , éminente professeure de psychiatrie et d'éducation à l'Université de Californie à Los Angeles.

Confond colossal :
Une grande partie des données humaines sur le microbiome intestinal et l'autisme reposent sur des études d'observation, dans lesquelles les chercheurs comparent des échantillons de selles de personnes autistes avec ceux de témoins. Ces études révèlent souvent des différences dans les microbes intestinaux des deux groupes, mais les différences varient d'une étude à l'autre. Dans une étude de 2005, par exemple, les scientifiques ont trouvé des nombres plus élevés de la bactérie Clostridium histolyticum chez les enfants autistes par rapport aux enfants non autistes. Un rapport de 2012 a montré que les bactéries du genre Sutterella étaient uniques aux enfants autistes de l'étude, et des travaux en 2017 ont signalé un certain nombre d'autres microbes qui diffèrent entre les enfants autistes et non autistes.

D'autres recherches suggèrent que la principale différence entre les microbiomes des personnes autistes et non autistes n'est pas un micro-organisme particulier, mais la diversité des microbes. Mais il n'y a pas de consensus sur la quantité de diversité qui est standard pour l'un ou l'autre groupe.

Illustration : un chercheur en blouse blanche se penche sur une carte du corps humain. Des souris de laboratoire blanches se précipitent sur la carte.
Illustration d'Alexandre Glandien

Les résultats de telles études peuvent différer en raison de la myriade d'influences potentielles - des environnements domestiques à la génétique - sur le microbiome. Certains de ces facteurs varient également selon le lieu, selon une étude publiée en avril. Une équipe de chercheurs a découvert des différences entre les échantillons de selles d'enfants autistes et non autistes en Arizona et, séparément, au Colorado, mais a découvert que les microbes différaient également d'un endroit à l'autre , suggérant que les expériences menées sur différents sites pourraient donner des résultats disparates.

Les chercheurs ont essayé de contrôler une partie de la variabilité individuelle en utilisant les frères et sœurs d'enfants autistes comme groupe de comparaison. Pour les frères et sœurs qui partagent une maison, les différences dans les microbes intestinaux sont plus susceptibles d'être liées à l'autisme qu'à des facteurs environnementaux indépendants, explique Maude David , professeure adjointe de microbiologie à l'Oregon State University à Corvallis. Dans une étude de 2021, David et ses collègues ont identifié 10 microbes comme étant plus courants parmi les 60 enfants autistes qu'ils ont étudiés, et 11 autres microbes plus susceptibles d'être présents dans les 57 frères et sœurs non autistes des enfants. Cependant, d' autres études utilisant des frères et sœurs comme témoins ont produit des résultats mitigés .

L'alimentation est l'un des facteurs de confusion les plus difficiles pour les études d'observation chez l'homme. L'alimentation a un effet significatif sur le microbiome et les personnes autistes ont souvent des habitudes alimentaires inhabituelles ou restreintes. Les personnes autistes sont également plus susceptibles d'avoir du pica, une tendance à mettre des articles non alimentaires dans leur bouche, explique Susan Hyman , professeur de pédiatrie au centre médical de l'Université de Rochester à New York. En conséquence, « il existe de nombreuses raisons pour lesquelles [les enfants autistes] peuvent avoir différents germes dans leurs intestins », explique Hyman.

Les nouvelles données non publiées suggèrent que le régime alimentaire pourrait être la principale raison. Dans ce travail, les chercheurs ont analysé des échantillons de selles et des informations sur le régime alimentaire de 247 participants à la Australian Autism Biobank . Ils ont vu des différences minimes entre les microbiomes de 99 personnes autistes et 97 personnes non autistes non apparentées ou entre 51 personnes autistes et leurs frères et sœurs non autistes. Ils ont également déterminé, cependant, qu'un diagnostic d'autisme est associé à un régime alimentaire limité, qui est, à son tour, lié à un microbiome moins diversifié et pourrait expliquer les différences microbiennes dans cette population. "En un mot, un régime alimentaire restreint entraîne de faibles associations autisme-microbiome", a déclaré le chercheur principal Jake Gratten , chef de groupe et chercheur principal au Mater Research Institute àl'Université du Queensland, lorsqu'il a présenté les résultats lors d'une conférence de la Fondation Simons en mai.

Pour les sceptiques, l'idée que l'alimentation affecte le microbiome est beaucoup plus facile à avaler que la notion de bactéries influençant le cerveau. "Je ne vois absolument aucune raison de penser que changer le microbiome de quelqu'un devrait changer son comportement", déclare Mitchell. « Certaines personnes pourraient penser : où il y a de la fumée, il y a du feu », mais parfois il n'y a que beaucoup de fumée."

L'étude australienne n'est cependant pas le dernier mot sur le sujet. Parce que les chercheurs ont examiné les microbiomes des gens de manière instantanée, plutôt que longitudinalement, ils ne peuvent pas déterminer ce qui vient en premier : les habitudes alimentaires ou le changement du microbiome, explique Sarkis Mazmanian , professeur de microbiologie au California Institute of Technology de Pasadena. Gratten convient que ses résultats ne sont pas définitifs, mais dit qu'il espère que les résultats « tempéreront le battage médiatique » autour du lien entre le microbiome intestinal et l'autisme.

Germes lyophilisés :
À la recherche de données plus solides, certains chercheurs sur l'autisme se concentrent davantage sur la flore intestinale elle-même vers les petites molécules, appelées métabolites, qu'ils produisent. Étant donné que différents microbes peuvent produire le même métabolite, les profils de métabolites des personnes peuvent être moins diversifiés – et donc plus faciles à comparer – que leurs profils de microbiome, explique Jens Walter , professeur d'écologie, d'alimentation et de microbiome à l'University College Cork en Irlande. Les métabolites, plutôt que les microbes, ajoute-t-il, sont également les composés actifs réels qui influencent le comportement.

Dans une étude de 2020, Mazmanian et ses collègues ont comparé un panel de métabolites obtenus à partir d'échantillons fécaux et sanguins chez 130 enfants autistes et 101 enfants non autistes et ont trouvé des corrélations entre les niveaux de certaines molécules et des différences comportementales . Mais ce domaine de recherche n'en est qu'à ses débuts, et aucune étude n'a non plus établi de lien définitif entre les métabolites et l'autisme. "Alors que nous sommes assis ici aujourd'hui, je ne pense pas qu'il y ait une réponse au-delà de la corrélation pour savoir si le microbiome contribue ou non à un aspect de l'autisme", a déclaré Mazmanian.

En fin de compte, établir un lien convaincant avec l'autisme - en utilisant soit des métabolites soit des microbes - nécessite une intervention impliquant des personnes. "Vous devez changer le microbiome et voir si cela change le comportement", dit Mazmanian, "ou changer le comportement et voir si cela change le microbiome."

Jusqu'à présent, un seul essai clinique, publié en 2017, a atténué les traits de l'autisme, tels que les comportements sociaux, en modifiant les microbiomes des enfants autistes - dans ce cas, par le biais d'une greffe fécale. Les avantages ont persisté pendant deux ans , mais l'étude ne comptait que 18 participants et aucun groupe témoin. "Il s'agissait d'une étude expérimentale non randomisée, sans aveugle", explique Calliope Holingue , épidémiologiste psychiatrique au Center for Autism and Related Disorders du Kennedy Krieger Institute à Baltimore, Maryland. Il est difficile de savoir si les changements qu'ils ont vus étaient vraiment dus au traitement ou à un effet placebo – ou se seraient-ils produits de toute façon, dit-elle.

Des essais contrôlés sont cependant à venir. Axial Therapeutics , cofondé par Mazmanian, teste un traitement oral conçu pour éliminer des métabolites spécifiques de l'intestin, dans le cadre d'un essai portant sur 195 adolescents autistes. Les chercheurs prévoient de rechercher des changements dans l'irritabilité. Une autre société, Scioto Biosciences , a lancé en août un petit essai de son traitement de l'autisme basé sur le microbiome , qui contient une forme de L. reuteri . La société évalue les traits liés à l'autisme à l'aide de questionnaires standard et de biomarqueurs neurologiques.

Pendant ce temps, les scientifiques de Finch Therapeutics distillent le contenu des microbiomes des personnes non autistes, les enrichissant de microbes que d'autres études considèrent comme importants, lyophilisant le mélange et le conditionnant en pilules. La société prévoit de lancer un essai clinique impliquant 44 enfants autistes plus tard cette année. Il évaluera les traits de l'autisme et les symptômes gastro-intestinaux avant et après le traitement.

Les résultats de ces essais devraient aider à résoudre la question de savoir s'il est possible de modifier les comportements autistes par l'intestin. Même si ces traitements ne fonctionnent pas comme espéré, ils pourraient quand même avoir des avantages. "Il est plausible" qu'un traitement basé sur le microbiome puisse soulager l'anxiété d'une personne autiste ou augmenter sa sociabilité, déclare Thomas Frazier , professeur de psychologie à l'Université John Carroll à University Heights, Ohio. Il est plus probable, cependant, que cela atténuerait certains des problèmes digestifs qui accompagnent souvent l'autisme, dit-il.

Des améliorations de la digestion pourraient également avoir des effets en aval sur le comportement. Comme Lord le dit : « Je pense que, probablement, la plupart d'entre nous ne se sentent pas super sociables si nous avons mal au ventre.

Citez cet article :https :// doi . org / 10 . 53053 / NTTN6434

CORRECTIONS
Une version précédente de cet article indiquait à tort que le prochain essai clinique de Finch Therapeutics comptait 70 participants et évaluerait l'efficacité.

SCIENCES - Les chercheurs de l'Institut Pasteur viennent de faire une étonnante découverte : le cerveau et les intestins dialogueraient en permanence et décideraient ensemble de notre humeur.

V.F - Publié le 13 septembre 2021 à 12h09, mis à jour le 9 novembre 2021 à 15h36

C'est l'histoire d'une rencontre entre deux chercheurs. L'un travaille sur le cerveau, l'autre sur l'intestin et les bactéries qu'il contient, ce qu'on appelle le microbiote.

À première vue, rien à voir, et pourtant. "Dans l'intestin, le système immunitaire et le microbiote interagissent et cette interaction envoie des signaux par divers canaux au cerveau", explique Gérard Erbel, chercheur à l'unité "micro-environnement et immunité" de l'Institut Pasteur, dans le JT de 13H,

à voir dans la vidéo en tête de cet article.

"Et comme nous l'avons découvert, non seulement ce cerveau prend de l'information venant de l'intestin, mais il agit par voie retour sur cet intestin au travers de son action sur le microbiote et le système immunitaire", renchérit Pierre-Marie Lledo, chercheur à l'unité "perception et mémoire" de l'Institut Pasteur.

Un lien entre bactéries et dépression

Mais comment les bactéries de notre intestin peuvent-elles communiquer avec notre cerveau ? Il n'en fallait pas davantage pour piquer la curiosité de ces deux chercheurs. L'équipe vient même de montrer un lien entre bactéries et dépression en observant des souris.
L'une d'elle n'ose pas sortir de son habitacle. L'origine de son anxiété se trouve dans son intestin où une bactérie fait défaut. On parle de microbiote stressé. "Le microbiote peut transférer un syndrome mental", admet Gérard Erbel.

Parallèlement, les chercheurs ont aussi identifié les bactéries qui redonnent aux souris leur joie de vivre en agissant comme un antidépresseur. "Nous avons pu découvrir le rôle bénéfique de certaines bactéries dans les intestins qui produisent un précurseur de la sérotonine", précise Pierre-Marie Lledo.

Cette découverte a déjà permis de comprendre pourquoi certains antidépresseurs ne fonctionnent pas très bien. Elle ouvre aussi la voie à de nouvelles thérapies.

https://www.lci.fr/sciences-et-innovation/video-les-chercheurs-de-l-institut-pasteur-devoilent-l-etonnante-relation-entre-le-cerveau-les-intestins-et-nos-humeurs-2196079.html

https://www.pasteur.fr/fr/espace-presse/documents-presse/microbiote-intestinal-participe-au-fonctionnement-du-cerveau-regulation-humeurs-0

Cerveau, intestins et humeur : l'étonnante découverte de chercheurs de l'Institut Pasteur

https://www.lci.fr/sciences-et-innovation/video-les-chercheurs-de-l-institut-pasteur-devoilent-l-etonnante-relation-entre-le-cerveau-les-intestins-et-nos-humeurs-2196079.html

nouvelle étude anglaise sur ce sujet: 30 JUILLET 2023

nouvelle étude anglaise sur ce sujet: 30 JUILLET 2023

https://blogs.mediapart.fr/jean-vincot/blog/250723/une-nouvelle-recherche-clarifie-le-lien-entre-lautisme-et-le-microbiome

Study Identifies Gut Microbe Imbalances That Predict Autism And ADHD

Health
03 October 2024
ByAngelica P. Ahrens et al., The Conversation

https://www.sciencealert.com/study-identifies-gut-microbe-imbalances-that-predict-autism-and-adhd

google translate:

Une étude identifie les déséquilibres du microbiote intestinal qui prédisent l'autisme et le TDAH

https://www-sciencealert-com.translate.goog/study-identifies-gut-microbe-imbalances-that-predict-autism-and-adhd?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=fr&_x_tr_hl=fr&_x_tr_pto=wapp

Le dépistage précoce des troubles du développement neurologique tels que l’autisme est important pour garantir que les enfants bénéficient du soutien dont ils ont besoin pour acquérir les compétences essentielles à la vie quotidienne.

L'Académie américaine de pédiatrie recommande que tous les enfants soient examinés pour détecter d'éventuels retards de développement , avec un dépistage supplémentaire pour ceux qui sont prématurés ou qui ont un faible poids à la naissance.

Cependant, le groupe de travail des services de prévention des États-Unis a appelé à davantage de recherches sur l’efficacité des pratiques actuelles de dépistage de l’autisme.

Fondés principalement sur des listes de jalons et des symptômes, les diagnostics d’autisme reposent également actuellement sur des observations de comportements qui se manifestent souvent après la fin d’étapes cruciales du développement.

Les chercheurs et les cliniciens travaillent à développer des outils simples et fiables qui pourraient identifier les premiers signes ou facteurs de risque d’une maladie avant que les symptômes ne soient évidents.

Bien qu’un dépistage précoce puisse entraîner un risque de surdiagnostic , comprendre les besoins de développement d’un enfant peut aider à orienter les familles vers des ressources qui répondent à ces besoins plus tôt.

Nous sommes des chercheurs qui étudions le rôle du microbiome dans diverses conditions, telles que les maladies mentales, l’auto-immunité, l’obésité, les naissances prématurées et autres.

Dans notre recherche récemment publiée sur les enfants suédois, nous avons découvert que les microbes et les métabolites qu'ils produisent dans les intestins des nourrissons - tous deux présents dans les selles et le sang du cordon ombilical - pourraient aider à dépister le risque de troubles neurodéveloppementaux tels que l'autisme chez un enfant.

Ces différences peuvent être détectées dès la naissance ou au cours de la première année de vie. Ces marqueurs étaient déjà visibles, en moyenne, plus d’une décennie avant que les enfants ne soient diagnostiqués.

Les microbes comme biomarqueurs
Les biomarqueurs sont des indicateurs biologiques – tels que des gènes, des protéines ou des métabolites dans le sang, les selles ou d’autres types d’échantillons – qui signalent la présence d’une maladie à un moment donné.

Il n’existe pas de biomarqueurs connus de l’autisme . Les efforts pour trouver des biomarqueurs ont été largement entravés par le fait que l’autisme possède de nombreuses voies potentielles qui y conduisent, et les chercheurs ont tendance à ignorer comment ces causes peuvent fonctionner ensemble dans leur ensemble .

Les microbes intestinaux sont un biomarqueur potentiel des troubles du développement neurologique tels que l’autisme . La connexion entre l’intestin et le cerveau, ou l’ axe intestin-cerveau , suscite un intérêt considérable chez les scientifiques. Les microbes intestinaux jouent un rôle important dans la santé, notamment dans l’immunité, l’équilibre des neurotransmetteurs, la santé digestive et bien plus encore.

De nombreux travaux ont été réalisés pour cartographier à quoi ressemble un microbiome « typique » en fonction de l’âge et du système organique. Les chercheurs ont montré que le microbiome est suffisamment personnalisé pour pouvoir distinguer deux personnes ou deux foyers encore mieux que la génétique, avec des différences de colonisation commençant très tôt dans la vie .

Le microbiome subit d'immenses changements au cours de l'enfance . Il est façonné par le système immunitaire et influencé par les changements et les événements de la vie . Il est également influencé par des facteurs tels que la génétique, l'environnement, le mode de vie, les infections et les médicaments.

Les symptômes gastro-intestinaux tels que la diarrhée, la douleur et la constipation sont fréquents chez les enfants atteints d’autisme et de TDAH , et jusqu’à 30 à 70 % des patients autistes sont également diagnostiqués avec des troubles gastro-intestinaux fonctionnels .

Les problèmes gastro-intestinaux non traités peuvent également entraîner des troubles supplémentaires du sommeil et du comportement chez ces enfants.

Une petite étude pilote a révélé que les enfants autistes présentaient des améliorations des symptômes gastro-intestinaux et liés à l’autisme après avoir eu des microbes sains transférés dans leurs intestins, certains bénéfices durant jusqu’à deux ans .

Cependant, la plupart des études sur le microbiome et les troubles du développement neurologique se limitent aux personnes déjà diagnostiquées avec un TDAH , de l’autisme ou d’autres troubles, et ces études montrent souvent des résultats mitigés.

Ces limitations soulèvent une question importante : le microbiome joue-t-il un rôle direct dans le développement de l’autisme et d’autres troubles du développement neurologique, ou les changements dans la composition du microbiome sont-ils une conséquence des troubles eux-mêmes ?

Certaines recherches ont suggéré que le microbiome n’avait que peu ou pas de lien avec l’autisme futur .

Ces études présentent toutefois une limite notable : elles n'examinent pas les déséquilibres microbiens avant le diagnostic ou l'apparition des symptômes. Elles se concentrent plutôt sur les enfants déjà diagnostiqués autistes, en les comparant à leurs frères et sœurs et à des enfants neurotypiques non apparentés.

Dans la plupart des cas, les données et les échantillons alimentaires sont collectés plusieurs années après le diagnostic, ce qui signifie que l’étude ne peut pas tester si les déséquilibres microbiens provoquent l’autisme.

Les microbes sont importants
Nous nous sommes demandé si l’étude des bactéries présentes chez les jeunes enfants avant qu’ils ne soient diagnostiqués ou ne présentent des symptômes d’autisme ou d’autres maladies pourrait nous donner un indice sur leur développement neurologique.

Nous avons donc examiné le sang du cordon ombilical et les selles prélevés à l’âge d’environ 1 an auprès des participants d’une étude en cours intitulée All Babies in Southeast Sweden , qui suit la santé d’environ 17 000 enfants nés entre 1997 et 1999 et de leurs parents.

Nous avons suivi ces enfants depuis leur naissance, et près de 1 200 d’entre eux ont été diagnostiqués avec un trouble neurodéveloppemental à l’âge de 23 ans.

Nous avons constaté des différences significatives dans la composition bactérienne et les niveaux de métabolites qui se sont développés avant les symptômes de troubles du développement neurologique (tels que les troubles gastro-intestinaux, l’irritabilité et les troubles du sommeil) ainsi que les diagnostics médicaux officiels. Ces différences concernaient de nombreuses pathologies, notamment l’autisme, le TDAH et les troubles de la parole.

Nous avons ensuite lié les bactéries aux neurotransmetteurs – des signaux chimiques qui aident les cellules cérébrales à communiquer – et aux vitamines telles que la riboflavine et la vitamine B présentes dans les selles de l’enfant.

Compte tenu des recherches antérieures sur les enfants et les adultes déjà diagnostiqués avec un trouble neurodéveloppemental, nous nous attendions à trouver des différences dans la composition du microbiome et la santé entre les personnes atteintes et celles qui n’en souffrent pas.

Mais nous avons été surpris de découvrir à quel point ces différences apparaissent tôt . Nous avons observé une variabilité dans les microbes et les métabolites qui affectent la santé immunitaire et cérébrale, entre autres, dans les selles recueillies dans les couches des enfants d’environ 1 an et dans le sang du cordon ombilical recueilli à la naissance.

Le déséquilibre de la composition microbienne – ce que les microbiologistes appellent la dysbiose – que nous avons observé suggère qu’une récupération incomplète après une utilisation répétée d’antibiotiques peut avoir de graves conséquences sur les enfants pendant cette période de vulnérabilité. De même, nous avons constaté que les infections répétées de l’oreille étaient liées à une probabilité deux fois plus élevée de développer l’autisme.

Les enfants qui utilisaient des antibiotiques de manière répétée et présentaient des déséquilibres microbiens étaient significativement plus susceptibles de développer l’autisme.

Plus précisément, les enfants présentant une absence de Coprococcus , une bactérie liée à la santé mentale et à la qualité de vie, et une prévalence accrue de Citrobacter , une bactérie connue pour sa résistance aux antimicrobiens, ainsi qu'une utilisation répétée d'antibiotiques étaient deux à quatre fois plus susceptibles de développer un trouble neurodéveloppemental.

Les antibiotiques sont nécessaires pour traiter certaines infections bactériennes chez les enfants, et nous soulignons que nos résultats ne suggèrent pas d’éviter complètement leur utilisation.

Les parents devraient utiliser des antibiotiques s’ils sont prescrits et jugés nécessaires par leur pédiatre. Notre étude suggère plutôt que l’utilisation répétée d’antibiotiques pendant la petite enfance peut signaler un dysfonctionnement immunitaire sous-jacent ou un développement cérébral perturbé, qui peut être influencé par le microbiome intestinal.

Dans tous les cas, il est important de se demander si les enfants pourraient bénéficier de traitements pour restaurer leur microbiologie intestinale après la prise d’antibiotiques, un domaine que nous étudions activement.

Un autre déséquilibre microbien chez les enfants qui ont été diagnostiqués plus tard avec des troubles du développement neurologique était une diminution d’ Akkermansia muciniphila , une bactérie qui renforce la muqueuse intestinale et est liée aux neurotransmetteurs importants pour la santé neurologique.

Même après avoir pris en compte les facteurs susceptibles d’influencer la composition du microbiote intestinal, comme la manière dont le bébé est né et l’allaitement, la relation entre les bactéries déséquilibrées et le diagnostic futur a persisté.

Et ces déséquilibres ont précédé le diagnostic d’autisme, de TDAH ou de déficience intellectuelle de 13 à 14 ans en moyenne, ce qui réfute l’hypothèse selon laquelle les déséquilibres du microbiote intestinal proviennent de l’alimentation.

Nous avons constaté que les lipides et les acides biliaires étaient épuisés dans le sang du cordon ombilical des nouveau-nés atteints d’autisme. Ces composés fournissent des nutriments aux bactéries bénéfiques, aident à maintenir l’équilibre immunitaire et influencent les systèmes de neurotransmetteurs et les voies de signalisation dans le cerveau.

Dépistage du microbiome lors des visites médicales des enfants
Le dépistage du microbiome n’est pas une pratique courante lors des visites médicales pour enfants. Mais nos résultats suggèrent que la détection des déséquilibres entre les bactéries bénéfiques et nocives, en particulier pendant les périodes critiques du développement de la petite enfance, peut fournir des informations essentielles aux cliniciens et aux familles.

Il reste encore beaucoup à faire avant que ce dépistage ne devienne une partie standard des soins pédiatriques. Les chercheurs ont encore besoin de méthodes validées pour analyser et interpréter les données du microbiome en clinique.

On ne sait pas non plus comment les différences bactériennes évoluent au fil du temps chez les enfants du monde entier – non seulement quelles bactéries sont présentes ou absentes, mais aussi comment elles peuvent façonner les réponses immunitaires et le métabolisme.

Mais nos résultats réaffirment le nombre croissant de preuves montrant que le microbiome intestinal précoce joue un rôle clé dans le développement neurologique.La Conversation

Angelica P. Ahrens , chercheuse adjointe en science des données et microbiologie, Université de Floride ; Eric W. Triplett , professeur et titulaire de la chaire de microbiologie et de science cellulaire, Université de Floride , et Johnny Ludvigsson , professeur émérite de sciences biomédicales et cliniques, Université de Linköping

Cet article est republié par The Conversation sous licence Creative Commons.

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