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Nature Communications volume 14, Numéro d'article : 926 (2023) Citer cet article

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Un microbiome intestinal pro-inflammatoire est caractéristique de la maladie de Parkinson (MP). Les fibres prébiotiques modifient le microbiome et cette étude visait à comprendre l’utilité des fibres prébiotiques chez les patients parkinsoniens. Les premières expériences démontrent que la fermentation des selles de patients atteints de MP avec des fibres prébiotiques a augmenté la production de métabolites bénéfiques (acides gras à chaîne courte, SCFA) et modifié le microbiote, démontrant la capacité du microbiote de la MP à répondre favorablement aux prébiotiques. Par la suite, une étude ouverte et non randomisée a été menée auprès de participants nouvellement diagnostiqués, non médicamentés (n = 10) et traités par MP (n = 10), dans laquelle l'impact de 10 jours d'intervention prébiotique a été évalué. Les résultats démontrent que l'intervention prébiotique a été bien tolérée (résultat principal) et sûre (résultat secondaire) chez les participants à la maladie de Parkinson et a été associée à des changements biologiques bénéfiques dans le microbiote, les SCFA, l'inflammation et la chaîne légère des neurofilaments. Les analyses exploratoires indiquent des effets sur les résultats cliniquement pertinents. Cette étude de validation de principe offre la justification scientifique des essais contrôlés par placebo utilisant des fibres prébiotiques chez des patients parkinsoniens. Identifiant ClinicalTrials.gov : NCT04512599.

Les déterminants du risque de maladie de Parkinson (MP) comprennent à la fois des facteurs génétiques et environnementaux. Qu'ils soient d'origine sporadique ou monogénétique, les facteurs environnementaux peuvent jouer un rôle crucial dans le déclenchement de l'apparition de la maladie de Parkinson chez un hôte sensible ou dans l'influence sur la progression de la maladie. Le microbiote intestinal peut avoir un impact à la fois sur la santé et sur la maladie, et il est plausible que le microbiote intestinal (c'est-à-dire l'axe microbiote-intestin-cerveau) influence les symptômes de la MP, la progression et le succès du traitement1. Des études documentent une communauté de microbiote intestinal perturbée dans plusieurs maladies neurologiques, notamment PD2,3,4. La divergence de la composition des bactéries commensales par rapport aux communautés microbiennes trouvées chez les individus en bonne santé (c'est-à-dire la dysbiose) est associée aux stades précoces et tardifs de la PD5,6. Bien qu’il n’existe pas de signature microbiote spécifique pour la MP, les patients ont une composition microbienne intestinale significativement différente de celle des témoins du même âge7,8. Le microbiote associé à la MP se caractérise par une abondance relative accrue de pathobiontes putatifs pro-inflammatoires produisant des lipopolysaccharides à Gram négatif (LPS) et une diminution de l'abondance relative de bactéries putatives productrices d'acides gras à chaîne courte (SCFA) anti-inflammatoires9,10. ,11,12,13,14,15. Les changements spécifiques aux taxons largement signalés incluent une abondance relative accrue de la famille des Enterobacteriaceae, des genres Akkermansia, Lactobacillus, Bifidobacterium, ainsi qu'une diminution de l'abondance relative de la famille des Lachnospiraceae et de son genre putatif hiérarchique taxonomique inférieur producteur de SCFA, Faecalibacterium5. De manière générale, les patients parkinsoniens ont une communauté de microbiote dysbiotique pro-inflammatoire. Ces changements dans le microbiote peuvent augmenter la neuroinflammation systémique par plusieurs mécanismes, notamment la perturbation de l’intégrité de la barrière intestinale. Les AGCC sont essentiels au maintien de l'intégrité de la barrière intestinale dans la mesure où une perturbation de la barrière (c'est-à-dire une hyperperméabilité intestinale) se produit lorsque les niveaux d'AGCC sont faibles dans le côlon16,17. La perturbation de la barrière intestinale permet l'entrée de composants bactériens pro-inflammatoires comme le LPS dans la circulation systémique et des études démontrent que le LPS peut activer les microglies et favoriser la neurodégénérescence18,19. Ainsi, de faibles niveaux d’AGCC chez les patients parkinsoniens peuvent favoriser des fuites intestinales contribuant à la neuroinflammation.

La consommation de fibres prébiotiques influence la composition du microbiote et les niveaux de SCFA20. Les fibres alimentaires ne sont pas hydrolysées par les enzymes des mammifères, mais fermentées par les bactéries du tractus gastro-intestinal. Chaque groupe bactérien a une préférence concernant les caractéristiques physiques et chimiques des fibres, et ces informations peuvent être exploitées pour sélectionner un mélange de fibres prébiotiques favorisant la croissance de groupes distincts de bactéries produisant des SCFA20,21,22,23. Les premiers objectifs de cette étude étaient de : (1) déterminer si les fibres prébiotiques peuvent augmenter la production d'AGCC dans le microbiote des patients atteints de MP et (2) déterminer quels prébiotiques modifient le microbiote et augmentent les AGCC à l'aide d'un système de fermentation des selles. Ces résultats ont ensuite été utilisés pour sélectionner les fibres qui ont été utilisées dans une étude ouverte et non randomisée de 10 jours afin de déterminer si : (1) la consommation quotidienne du mélange prébiotique pendant 10 jours est tolérable (primaire) et (2) sans danger pour une utilisation chez les patients atteints de MP (secondaire) et (3) a un impact sur les résultats biologiques pertinents pour la MP, notamment le microbiote, la production d'AGCC, la protéine de liaison au LPS (LBP), la zonuline, la calprotectine des selles, les cytokines, la protéine C-réactive, le groupe à haute mobilité encadré 1, facteur neurotrophique dérivé du cerveau et chaîne légère des neurofilaments. Deux groupes de patients parkinsoniens ont été inclus dans cette étude : ceux au début de la maladie avant de commencer le traitement (c'est-à-dire nouvellement diagnostiqués, non médicamentés) et ceux dont la maladie était plus avancée sous traitement par lévodopa et/ou d'autres médicaments contre la maladie de Parkinson (c'est-à-dire traités).

1% relative abundance) at baseline and after the prebiotic intervention. Bold taxa indicate a significant difference (q < 0.05) between baseline and after prebiotic intervention assessed using a two-tailed, Wilcoxon signed-rank test and corrected for multiple comparisons using the Benjamini–Hochberg method. The prebiotic intervention: d, e decreased relative abundance of putative pro-inflammatory bacteria from the phylum Proteobacteria and the species Escherichia coli; f–j increased relative abundance of putative beneficial SCFA-producing bacterial species including Fusicatenibacter saccharivorans, Parabacteroides merdae, Faecalibacterium prausnitzii, Bifidobacterium adolescentis, Ruminococcus bicirculans; k–l decreased the relative abundance of Ruminococcus bromii and Ruminococcus torques; and m increased levels of plasma SCFA. A two-tailed, Wilcoxon signed-rank test was used for analysis. Bar height represents the group mean and individual samples are indicated. n = 19 (a–l) and n = 18 (m) biologically independent samples assessed at baseline and after the prebiotic intervention. Group means and standard deviations are shown in Supplementary Table 4 and source data are provided as a Source Data File. BL baseline, Prebiotic after the 10-day prebiotic intervention./p>30), and able to consent. Exclusion criteria included: (1) intestinal resection, (2) history of gastrointestinal disease except for hiatal hernia, GERD, or hemorrhoids, (3) severe renal disease defined by creatinine more than 2.5 times normal, (4) abnormal liver function defined by ALT/AST > 4 times normal or elevated bilirubin, (5) antibiotic use within the 12 weeks prior to enrollment, (6) consumption of probiotics, prebiotics, or synbiotics within four weeks prior to enrollment, (7) consumption of a non-standard diet (e.g., vegan, vegetarian, gluten-free, Paleo)./p>