Une simple espèce de bactérie intestinale invertirait les symptômes similaires à l’autisme chez les rongeurs

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Christopher Boone n’aime pas être touché et hurle chaque fois que quelqu’un essaie de l’agripper ou simplement l’effleure en passant. Il déteste le marron et le jaune et parler aux étrangers, mais adore l’astronomie et les mathématiques. Il rêve de devenir astronaute un jour. Christopher Boone, qui est atteint de Trouble du Spectre Autistique (TSA), est le célèbre  personnage principal du bestseller de l’auteur britannique Mark Haddon, “Le bizarre incident du chien pendant la nuit”, paru en 2003.

Selon l’Organisation mondiale de la Santé, 1 enfant sur 160 est atteint de TSA dans le monde, un trouble envahissant du développement caractérisé par une perturbation des interactions sociales et du comportement (le ratio pour les États-Unis s’élève aujourd’hui à 1 sur 68). Les scientifiques l’ont généralement associé à des anomalies dans la structure et les fonctions cérébrales, en raison de facteurs génétiques.

Mais aujourd’hui, une nouvelle étude menée par des chercheurs de la faculté de médecine Baylor  (Houston, Texas), aux États-Unis, publiée dans la revue Cell, est venue étayer la théorie émergente selon laquelle le microbiote intestinal jouerait aussi un rôle majeur dans certains comportements liés à l’autisme.

Au cours d’une étude conduite sur des souris, les scientifiques ont réussi à établir un lien clair entre bactéries intestinales, obésité et comportement social. Qui plus est, ils ont démontré que traiter des animaux présentant ces symptômes rappelant l’autisme avec certaines espèces microbiennes qui leur font défaut pouvait inverser certains de leurs déficits de comportements sociaux.

 

Ces découvertes pourraient ouvrir la voie à de potentiels traitements probiotiques pour les troubles du neurodéveloppement. « D’autres groupes de recherche essaient d’employer des médicaments ou la stimulation électrique cérébrale comme un moyen pour supprimer certains des symptômes de comportement liés aux troubles du neurodéveloppment, mais nous sommes peut-être là face à une nouvelle approche », explique l’auteur principal, le Dr Mauro Costa-Mattioli, maitre de conférences de neurosciences à Baylor dans un communiqué de presse.

« Nous ne savons pas encore si cette approche s’avèrera efficace chez les humains, mais il s’agit d’un moyen extrêmement intéressant d’agir sur le cerveau par le biais de l’intestin », ajoute-t-il.

L’obésité maternelle liée à l’autisme

Des études épidémiologiques avaient précédemment mis en évidence que l’obésité maternelle pendant la grossesse pouvait augmenter, chez le nouveau-né, le risque de développer des troubles du neurodéveloppement, y compris le TAS. En outre, des recherches menées avec des humains ainsi qu’avec des primates non humains, avaient conclu que les petits de mères obèses avaient également un microbiote intestinal altéré. A noter que les patients atteints de TSA souffrent souvent de problèmes intestinaux récurrents.

Le neuroscientifique Mauro Costa Mattioli, suspectant qu’il existe sans doute un lien entre tous ces facteurs, a décidé de se pencher sur la question. Dans son laboratoire, il a administré à des souris une alimentation riche en graisses (correspondant pour un humain à plusieurs repas journaliers en fast-food). Les scientifiques ont ensuite étudié les portées issues de ces souris et ont obervé qu’« un grand pourcentage » des souriceaux présentaient des symptômes similaires à l’autisme : n’interagissant pas avec leurs semblables, ne portant aucun intérêt aux nouveaux objets et agissant de manière répétitive. Ils étaient également anxieux.

Avec son équipe, Costa Mattioli a observé de nettes différences entre le microbiote de ces jeunes rongeurs et celui du groupe témoin. Pour déterminer si ces changements bactériens entre les groupes pouvaient affecter le comportement, ils ont placé les petits de mères nourries avec des aliments riches en graisses dans les mêmes cages que les souriceaux du groupe témoin.

Les chercheurs ont observé qu’après un temps de cohabitation, les premières avaient développé un microbiote intestinal similaire à celui du groupe témoin et que leurs interactions sociales s’étaient améliorées. La raison: les souris sont coprophages, elles mangent des excréments.

Ces découvertes ont poussé les scientifiques à se demander si les microbes présents dans les intestins des souris étaient responsables de cette inversion du comportement social. Pour répondre à cette question, ils ont réalisé une transplantation fécale de souris du groupe témoin à des souris dépourvues de germes, présentant des symptômes similaires au TSA, et ont constaté une amélioration de certaines de leurs habiletés sociales.

Un seul coupable

Ils ont ensuite vérifié si une, ou plusieurs espèces bactériennes bénéfiques pouvaient être déterminantes dans un comportement social normal. Pour cela les chercheurs ont séquencé le microbiote intestinal, qui a révélé que le nombre d’un type de bactérie, dénommé Lactobacillus reuteri, était neuf fois plus élévé chez les souriceaux du groupe témoin que chez ceux nés de mères soumises au régime riche en graisses. Curieusement, une étude antérieure (menée également sur des souris) avait déjà montré que cette souche bactérienne spécifique stimulait la production d’ocytocine, dite l’hormone de l’amour, essentielle dans la socialisation des mammifères.

« Nous avons cultivé une souche de Lactobacillus reuteri isolée du lait maternel humain et l’avons introduite dans l’eau des jeunes souris nées de mères soumises à un régime riche en graisses. Nous avons constaté que l’administration de cette souche dissipait progressivement les symptômes » a signalé Shelly Buffington, co-auteur de l’étude, chercheuse dans le laboratoire de Costa-Mattioli. En revanche, d’autres comportements similaires au TSA, comme l’anxiété, ne se sont pas améliorés chez ces souris.

Dans le cerveau

Mais les découvertes de cette étude ne s’arrêtent pas là. Les chercheurs ont également prouvé que le traitement par L. reuteri inversait les anomalies dans les circuits de la récompense du cerveau des souriceaux issus de mères soumises à un régime riche en graisses et dont les interactions sociales étaient réduites. « Lorsque nous avons réintroduit les bactéries chez ces souriceaux, nous avons pu invertir les altérations de la fonction synaptique dans les circuits de la récompense », précise Costa Mattioli.

Les chercheurs essaient à présent d’explorer les effets des probiotiques sur les troubles du neurodéveloppement.

 

 

Article:

Buffington SA, De Prisco GV, Auchtung TA, Ajami NJ, Petrosino JF, Costa-Mattioli M. Microbial reconstitution reverses maternal diet-induced social and synaptic deficits in offspring. Cell. 2016 ; 165(7):1762-75. doi:10.1016/j.cell.2016.06.001, 2016

Cristina Sáez
Cristina Sáez
Cristina Sáez est une journaliste scientifique indépendante. Elle travaille pour différents médias, notamment le quotidien La Vanguardia où elle dirige la rubrique scientifique Big Vang ; elle collabore avec des centres de recherche et des sociétés scientifiques. Elle a été récompensée pour son travail journalistique par le prix Boehringer Ingelheim 2015 pour le journalisme en médecine, entre autres. Retrouvez Cristina sur Twitter @saez_cristina