Résumé: Les personnes atteintes d’encéphalomyélite myalgique (EM) et du syndrome de fatigue chronique (SFC) ont des niveaux anormalement bas d’espèces bactériennes intestinales spécifiques favorables à la santé que celles qui n’en souffrent pas.
Source: NIH
Les chercheurs ont trouvé des différences dans les microbiomes intestinaux des personnes atteintes d’encéphalomyélite myalgique/syndrome de fatigue chronique (EM/SFC) par rapport aux témoins sains.
Les résultats de deux études, publiées dans Hôte cellulaire et microbe et financés par les National Institutes of Health s’ajoutent aux preuves croissantes qui relient les perturbations du microbiome intestinal, la collection complète de bactéries, de virus et de champignons qui vivent dans notre système gastro-intestinal, à l’EM/SFC.
« Le microbiome est devenu un contributeur potentiel à l’EM/SFC. Ces résultats fournissent des informations uniques sur le rôle que joue le microbiome dans la maladie et suggèrent que certaines différences dans les microbes intestinaux pourraient servir de biomarqueurs pour l’EM/SFC », a déclaré Vicky Whittemore, Ph.D., directrice de programme au National Institute of Neurological Disorders des NIH. et accident vasculaire cérébral (NINDS).
L’EM/SFC est une maladie grave, chronique et débilitante caractérisée par une gamme de symptômes, notamment la fatigue, un malaise post-effort, des troubles du sommeil, des difficultés cognitives, des douleurs et des problèmes gastro-intestinaux. Les causes de la maladie sont inconnues et il n’existe aucun traitement.
Dans une étude, l’auteur principal Brent L. Williams, Ph.D., professeur adjoint, W. Ian Lipkin, MD, professeur d’épidémiologie John Snow et directeur du Center for Infection and Immunity de la Columbia University Mailman School of Public Health, à New York, et leurs collaborateurs ont analysé la composition génétique des bactéries intestinales dans des échantillons fécaux prélevés sur une cohorte géographiquement diversifiée de 106 personnes atteintes d’EM/SFC et de 91 témoins sains.
Les résultats ont révélé des différences clés dans la diversité du microbiome, la quantité, les voies métaboliques et les interactions entre les espèces de bactéries intestinales.
Le Dr Williams et ses collègues ont découvert que les personnes atteintes d’EM/SFC avaient des niveaux anormalement bas de plusieurs espèces bactériennes par rapport aux témoins sains, y compris Faecalibacterium prausnitzii (F. prausnitzii) et Eubactérie rectale.
Ces bactéries bénéfiques pour la santé produisent un acide gras à chaîne courte appelé butyrate, un métabolite bactérien ou un sous-produit qui joue un rôle important dans le maintien de la santé intestinale. Une bactérie productrice d’acétate a également été réduite dans les échantillons obtenus de personnes atteintes d’EM/SFC.
Des analyses métabolomiques plus détaillées ont confirmé qu’une réduction de ces bactéries était associée à une réduction de la production de butyrate dans l’EM/SFC. Le butyrate est la principale source d’énergie des cellules qui tapissent l’intestin, fournissant jusqu’à 70 % de leurs besoins énergétiques, soutenant le système immunitaire intestinal et protégeant contre les maladies du tube digestif.
Le butyrate, le tryptophane et d’autres métabolites détectés dans le sang sont importants pour la régulation des fonctions immunitaires, métaboliques et endocriniennes.
Alors que les espèces de bactéries productrices de butyrate ont diminué, les niveaux de neuf autres espèces ont augmenté dans l’EM/SFC, y compris Enterocloster bolteae et Ruminococcus gnavusqui sont associés respectivement aux maladies auto-immunes et aux maladies inflammatoires de l’intestin.
Le groupe du Dr Williams a également rapporté qu’une abondance de F. prausnitzii était inversement associée à la sévérité de la fatigue dans l’EM/SFC, suggérant un lien possible entre les bactéries intestinales et les symptômes de la maladie. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si les différences dans le microbiome intestinal sont une conséquence ou une cause des symptômes.
Les résultats indiquent que les déséquilibres dans ces 12 espèces de bactéries pourraient être utilisés comme biomarqueurs pour la classification ME/SFC, fournissant potentiellement des cibles cohérentes et mesurables pour améliorer le diagnostic.
Le microbiome intestinal est un écosystème avec des interactions complexes entre les bactéries, où les microbes peuvent échanger ou entrer en compétition pour les nutriments, les métabolites ou d’autres signaux moléculaires.
Les chercheurs ont découvert des différences notables dans le réseau d’interactions entre les espèces chez les personnes atteintes d’EM/SFC, y compris des interactions uniques entre F. prausnitzii et d’autres espèces. Cela indique qu’il existe un recâblage important des réseaux bactériens dans l’EM/SFC.
“En plus des différences entre les espèces individuelles dans l’EM/SFC, se concentrer sur la dynamique des interactions communautaires peut ajouter une plus grande spécificité à la définition large de la dysbiose, en distinguant les autres maladies dans lesquelles le microbiome intestinal devient déséquilibré”, a déclaré le Dr Williams.
“Ceci est également important pour générer de nouvelles hypothèses testables sur les mécanismes sous-jacents et les médiateurs de la dysbiose dans l’EM/SFC et peut éventuellement éclairer les stratégies visant à corriger ces déséquilibres.”
Un microbiome équilibré est également essentiel pour une variété de systèmes neuronaux, en particulier la régulation immunitaire et le couplage entre le métabolisme énergétique et l’apport sanguin dans le cerveau, ainsi que la fonction des nerfs qui alimentent l’intestin.
Dans une autre étude au Jackson Laboratory à Farmington, Connecticut, Julia Oh, Ph.D., professeure agrégée, et Derya Unutmaz, MD, professeure, ont fait équipe avec d’autres experts en EM/SFC pour étudier les anomalies du microbiome dans différentes phases de l’EM/SFC. .
L’équipe du Dr Oh a recueilli et analysé des données cliniques, des échantillons fécaux et des échantillons de sang de 149 personnes atteintes d’EM/SFC qui avaient été diagnostiquées au cours des quatre années précédentes (74 à court terme) ou qui avaient été diagnostiquées il y a plus de 10 ans (75 à long terme) et 79 témoins sains.
Les résultats ont montré que le groupe à court terme avait moins de diversité microbienne, tandis que le groupe à long terme a établi un microbiome intestinal stable mais individualisé similaire aux témoins sains.
Le Dr Oh et ses collègues ont trouvé des niveaux inférieurs de plusieurs espèces productrices de butyrate, y compris F. prausnitzii, en particulier chez les participants à court terme. Il y avait également une réduction des espèces associées au métabolisme du tryptophane chez tous les participants à l’EM/SFC par rapport aux témoins.
Le groupe du Dr Oh a également recueilli des données cliniques détaillées et sur le mode de vie des participants. En combinant ces données avec des données génétiques et métabolomes, l’équipe a développé un moyen de classer et de différencier avec précision l’EM/SFC des témoins sains. En utilisant cette approche, ils ont découvert que les personnes atteintes d’EM/SFC à long terme avaient un microbiome plus équilibré mais présentaient des symptômes cliniques plus graves et des irrégularités métaboliques progressives par rapport aux autres groupes.
Les deux études identifient des biomarqueurs potentiels pour l’EM/SFC, qui peuvent éclairer les tests de diagnostic et la classification des maladies. Comprendre le lien entre les perturbations du microbiome intestinal et l’EM/SFC peut également guider le développement de nouvelles thérapies.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour en savoir plus sur les implications physiopathologiques des carences en butyrate et autres métabolites dans l’EM/SFC. Des études futures détermineront comment les perturbations microbiennes intestinales contribuent aux symptômes, y compris les changements au cours de la progression de la maladie.
Financement: Les études ont été financées en partie par le réseau de recherche collaborative ME/CFS du NIH, un consortium soutenu par plusieurs instituts et centres du NIH, composé de trois centres de recherche collaborative et d’un centre de coordination de la gestion des données.
Le réseau de recherche a été créé en 2017 pour aider à faire avancer la recherche sur l’EM/SFC. La recherche a été soutenue par la subvention NINDS U54NS105539, les subventions U54AI138370 et R56AI120724 du National Institute of Allergy and Infectious Diseases, et des donateurs anonymes via le Crowdfunding Microbe Discovery Project.
À propos de ce microbiome et de l’actualité de la recherche sur l’EM/SFC
Auteur: Nina Lichtenberg
Source: NIH
Contact: Nina Lichtenberg – NIH
Image: L’image est dans le domaine public
Recherche originale : Libre accès.
“Une capacité de production de butyrate déficiente dans le microbiome intestinal est associée à des perturbations du réseau bactérien et à des symptômes de fatigue dans l’EM/SFC” par Guo, et al. Hôte cellulaire et microbe
Libre accès.
“Multi-‘omique des interactions hôte-microbiome dans l’encéphalomyélite myalgique à court et à long terme/syndrome de fatigue chronique (EM/SFC)” par Xiong, et al. Hôte cellulaire et microbe
Voir également
Abstrait
Une capacité de production de butyrate déficiente dans le microbiome intestinal est associée à des perturbations du réseau bactérien et à des symptômes de fatigue dans l’EM/SFC
Points forts
- Les patients atteints d’EM/SFC présentent une importante dysbiose du microbiome intestinal
- Les abondances bactériennes, les fonctions, les SCFA et les interactions entre les espèces dévient dans ME/CFS
- Réduit F. prausnitzii et E. rectale dans l’EM/SFC peut contribuer à une carence en butyrate
- Faible F. prausnitzii l’abondance est corrélée à des symptômes de fatigue plus graves dans l’EM/SFC
Résumé
L’encéphalomyélite myalgique/syndrome de fatigue chronique (EM/SFC) se caractérise par une fatigue débilitante inexpliquée, un dysfonctionnement cognitif, des troubles gastro-intestinaux et une intolérance orthostatique.
Nous rapportons ici une analyse multi-omique d’une cohorte géographiquement diversifiée de 106 cas et de 91 témoins sains qui a révélé des différences dans la diversité, l’abondance, les voies fonctionnelles et les interactions du microbiome intestinal. Faecalibacterium prausnitzii et Eubactérie rectalequi sont tous deux reconnus comme des producteurs de butyrate abondants et bénéfiques pour la santé dans l’intestin humain, ont été réduits dans l’EM/SFC.
La métagénomique fonctionnelle, la qPCR et la métabolomique des acides gras fécaux à chaîne courte ont confirmé une capacité microbienne déficiente pour la synthèse du butyrate. Les modèles de classificateurs d’apprentissage automatique basés sur le microbiome étaient robustes aux variations géographiques et généralisables dans une cohorte de validation. L’abondance de Faecalibacterium prausnitzii était inversement associée à la sévérité de la fatigue.
Ces résultats démontrent la nature fonctionnelle de la dysbiose intestinale et la perturbation sous-jacente du réseau microbien dans l’EM/SFC, fournissant des cibles possibles pour la classification des maladies et les essais thérapeutiques.
Abstrait
Multi-‘omique des interactions hôte-microbiome dans l’encéphalomyélite myalgique à court et à long terme/syndrome de fatigue chronique (EM/SFC)
Points forts
- La multi-‘omique a identifié des biomarqueurs phénotypiques, microbiens intestinaux et métaboliques pour l’EM/SFC
- Diminution de la diversité microbienne intestinale et augmentation des sphingomyélines plasmatiques dans l’EM/SFC
- Les patients à court terme avaient une dysbiose microbienne intestinale plus sévère avec une diminution du butyrate
- Les patients à long terme avaient des aberrations métaboliques et cliniques plus importantes
Résumé
L’encéphalomyélite myalgique/syndrome de fatigue chronique (EM/SFC) est un trouble complexe et débilitant qui se manifeste par une fatigue intense et un malaise post-effort. L’étiologie de l’EM/SFC reste insaisissable.
Nous présentons ici une analyse métagénomique approfondie des selles combinée à la métabolomique plasmatique et au phénotypage clinique de deux cohortes d’EM/SFC à court terme (10 ans, n = 79) par rapport aux témoins sains (n = 79).
Premièrement, nous décrivons la dysbiose microbienne et métabolomique chez les patients atteints d’EM/SFC. Les patients à court terme présentaient une dysbiose microbienne significative, tandis que les patients à long terme présentaient une dysbiose microbienne largement résolue mais présentaient des aberrations métaboliques et cliniques. Deuxièmement, nous avons identifié des biomarqueurs phénotypiques, microbiens et métaboliques spécifiques aux cohortes de patients.
Celles-ci ont révélé des mécanismes fonctionnels potentiels sous-jacents à l’apparition et à la durée de la maladie, notamment une réduction de la biosynthèse microbienne du butyrate et une réduction du butyrate plasmatique, des acides biliaires et du benzoate.
En plus des informations obtenues, nos données représentent une ressource importante pour faciliter les hypothèses mécanistes des interactions hôte-microbiome dans l’EM/SFC.
