Un probiotique modifié soulage les symptômes dans un modèle murin de SEP

Ces probiotiques ont le potentiel d’aider les personnes atteintes de maladies auto-immunes

par Lindsey Shapiro, PhD | 16 août 2023

Un probiotique conçu en laboratoire, composé de bactéries vivantes qui colonisent l'intestin, a pu atténuer les signes de maladie chez un modèle murin de sclérose en plaques (SEP), selon des recherches récentes.

Après avoir découvert qu’un métabolite appelé lactate pouvait activer les voies de signalisation immunitaire qui aident à freiner l’auto-immunité, les scientifiques ont spécifiquement conçu la bactérie pour le libérer.

Après des études plus approfondies, les scientifiques pensent que ces probiotiques spécialisés pourraient être bénéfiques pour les patients atteints de nombreuses maladies auto-immunes, dont la SEP.

"Les probiotiques modifiés pourraient révolutionner la façon dont nous traitons les maladies chroniques", a déclaré Francisco Quintana, PhD, professeur de neurologie à Harvard, membre du Centre Ann Romney pour les maladies neurologiques du Brigham and Women's Hospital de Boston et auteur principal de l'étude. nouvelles histoires.

"En utilisant la biologie synthétique pour amener les bactéries probiotiques à produire des composés spécifiques pertinents pour les maladies, nous pouvons tirer parti des avantages des probiotiques et les maximiser", a ajouté Quintana.

L’étude intitulée « Le lactate limite l’auto-immunité du SNC en stabilisant HIF-1α dans les cellules dendritiques » a été publiée dans la revue Nature.

Dans la SEP, un système immunitaire hyperactif endommage les tissus sains du cerveau et de la moelle épinière, entraînant une neurodégénérescence.

Les cellules dendritiques (DC) jouent un rôle important dans la régulation de la fonction immunitaire, y compris l'activité des lymphocytes T autoréactifs impliqués dans des maladies comme la SEP, les positionnant ainsi comme cibles thérapeutiques potentielles.

Dans cette étude, les scientifiques de Harvard ont identifié une voie de signalisation dans les CD qui inhibe finalement les lymphocytes T auto-attaquants. Une protéine appelée HIF-1-alpha (HIF-1a) était essentielle à ce processus.

De plus, HIF-1a pourrait être activé par le lactate, un métabolite produit dans le corps lorsque la nourriture est transformée en énergie qui remplit un certain nombre de fonctions biologiques différentes. Le traitement des CD avec du lactate a diminué de manière significative la production de molécules pro-inflammatoires dans les CD et les lymphocytes T.

"Le mécanisme que nous avons découvert est comme un frein pour le système immunitaire", a déclaré Quintana. "Chez la plupart d'entre nous, il est activé, mais chez les personnes atteintes de maladies auto-immunes, ce système de freinage présente des problèmes, ce qui signifie que le corps n'a aucun moyen de se protéger de son propre système immunitaire."

Les scientifiques ont ensuite cherché un moyen d’activer thérapeutiquement ce système de protection.

Le microbiome intestinal – la constellation de bactéries, de champignons et de virus qui habitent le tractus gastro-intestinal – peut avoir une influence significative sur la fonction immunitaire et cérébrale, ce qui amène les chercheurs à croire que les probiotiques ciblés pourraient constituer une approche prometteuse.

Les probiotiques les plus facilement disponibles sont des mélanges de bactéries généralement considérées comme bénéfiques pour l’organisme. Bien que ces probiotiques aient montré des effets anti-inflammatoires, l’équipe en avait besoin d’un avec une fonction plus spécifique.

Ils ont donc modifié une bactérie appelée Escherichia coli pour qu’elle produise du lactate, dans l’espoir qu’elle stimule les fonctions anti-auto-immunes des CD.

Les probiotiques artificiels pourraient révolutionner la façon dont nous traitons les maladies chroniques.

Dans un modèle murin de SEP, le traitement avec le probiotique a atténué les signes cliniques de la maladie et réduit le nombre de lymphocytes T pro-inflammatoires dans le cerveau et les intestins.

Notamment, ces bienfaits au niveau du cerveau ont été observés même si les bactéries vivaient principalement dans l’intestin et n’étaient pas présentes dans la circulation sanguine.

Des expériences supplémentaires ont indiqué que le probiotique active probablement les voies de signalisation protectrices dans les CD de l’intestin, influençant à son tour la communication directe entre les cellules de l’intestin et du cerveau – une relation mise en lumière ces dernières années.

"Nous avons appris au cours des dernières décennies que les microbes de l'intestin ont un impact significatif sur le système nerveux central [cerveau et moelle épinière]", a déclaré Quintana. « L’une des raisons pour lesquelles nous nous sommes concentrés sur la sclérose en plaques dans cette étude était de déterminer si nous pouvions tirer parti de cet effet dans le traitement des maladies auto-immunes du cerveau. Les résultats suggèrent que nous le pouvons.