Investigateurs de l’Institut de recherche sur l’AVC et la démence (ISD) du LMU Klinikum à Munich (Allemagne) ont identifié un signal émis par les bactéries intestinales qui module la réponse immunitaire après un AVC et peut influencer le dommage cérébral, selon une étude réalisée chez des souris qui a également relevé une association entre une plus grande abondance de bactéries capables de produire ce métabolite et un pronostic fonctionnel plus défavorable chez des patients souffrant d’un AVC ischémique.
L’étude, dirigée par la docteure Corinne Benakis, montre que chez des souris présentant un AVC grave, les bactéries intestinales capables de produire l’indole, un métabolite produit exclusivement par l’intestin, deviennent plus nombreuses. Ces bactéries portent le gène tnaA, qui leur permet de convertir l’acide aminé tryptophane, présent dans les aliments, en indole. Chez les souris, l’équipe a démontré que les bactéries productrices d’indole aggravent les lésions cérébrales après l’AVC.
L’indole agit sur un récepteur appelé AHR (récepteur des hydrocarbures arylés), présent dans les cellules dendritiques, des cellules immunitaires qui patrouillent la muqueuse intestinale et aident à coordonner les réponses immunitaires. Lorsque les chercheurs ont désactivé l’AHR spécifiquement dans les cellules dendritiques, les souris ont été mieux protégées contre les lésions cérébrales.
Les cellules dendritiques possèdent de longues prolongations, telles que des bras, qui leur permettent de détecter les changements dans leur environnement, y compris les métabolites produits par les bactéries intestinales. En désactivant le récepteur AHR, le comportement de ces cellules a totalement changé: les cellules dendritiques ont migré avec une plus grande efficacité de l’intestin vers les méninges, la membrane qui entoure le cerveau. Ces cellules dendritiques ont également favorisé l’activation des lymphocytes T protecteurs et ont contribué à réduire les lésions cérébrales », explique la docteure Rosa Delgado Jiménez, co-auteure principale aux côtés d’Alexandria Ruggles et de Mujeeb Adedokun.
LES BACTÉRIES QUI PEUVENT AGGRAVER LE PRONOSTIC
Les chercheurs ont également trouvé des preuves que cette voie métabolique pourrait être pertinente chez l’homme. Dans une cohorte de patients ayant subi un AVC ischémique, l’équipe de l’ISD a découvert qu’une plus grande abondance de bactéries porteuses de TnaA était associée à un pronostic fonctionnel plus défavorable.
Les échantillons pour cette recherche ont été fournis par les équipes de Fernández-Cadenas à Barcelone et Lorenz Hirt à Lausanne. Les bactéries porteuses du gène tnaA, capables de produire l’indole, étaient également plus abondantes chez les personnes présentant des facteurs de risque d’AVC, tels que l’obésité et le diabète de type 2.
L’INTestin OUVRE UNE NOUVELLE VOIE DE RECHERCHE
L’étude a également bénéficié de la collaboration du Centre de Recherche Collaborative Transrégional TRR 355, un réseau de recherche sur les cellules T régulatrices financé par la DFG. « Ce travail a nécessité des compétences spécialisées que un petit groupe comme le nôtre n’aurait pas pu couvrir seul », déclare Benakis.
« Le réseau TRR 355 nous a apporté un soutien financier et nous avons aussi bénéficié de l’expérience des responsables de groupe au sein du consortium. De plus, nous avons collaboré avec Michael Zimmermann de l’EMBL et Michael Gigl de la TUM pour détecter les métabolites du tryptophane et l’indole microbien, ce qui constitue un vrai défi technique. Ce fut un véritable travail d’équipe », explique Benakis.
Les résultats posent une question importante pour les recherches futures: la modification du microbiome intestinal ou des métabolites qu’il produit chez des individus sains pourrait-elle aider à préparer le système immunitaire à répondre différemment en cas d’AVC? « Nous avons tendance à penser l’AVC comme une lésion limitée au cerveau, mais nos résultats démontrent que l’intestin peut influencer la réponse immunitaire à cette lésion », affirme Delgado Jiménez.
« Nous devons encore déterminer si le mécanisme identifié chez les souris se produit aussi chez l’homme, mais nos résultats ouvrent de nouvelles voies pour étudier si la microbiote intestinale pourrait être une cible thérapeutique afin d’améliorer le pronostic de l’AVC, même par des approches préventives chez les personnes à plus haut risque d’être touchées », conclut Benakis.
