L’équipe d’Alex Parker du Centre de recherche du CHUM montre qu’une bactérie probiotique, Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114, prévient la neurodégénérescence chez le ver C. elegans, un modèle animal utilisé pour étudier la sclérose latérale amyotrophique (SLA).
Dans l’étude publiée dans Communications Biology, les scientifiques suggèrent que la perturbation du métabolisme des lipides contribue à cette dégénérescence cérébrale, et démontrent que la neuroprotection conférée par HA-114, un probiotique non commercialisé, est unique par rapport aux autres souches de la même famille bactérienne testée.
« Lorsque nous l’introduisons dans la diète alimentaire de notre modèle animal, nous constatons qu’il stoppe la progression de la dégénérescence des motoneurones. La particularité de HA-114 tient vraiment dans sa teneur en acides gras », résume Alex Parker, chercheur au Centre de recherche du CHUM (CRCHUM) et professeur à l’Université de Montréal.
En permettant la transmission de signaux aux muscles pour qu’ils se contractent, les motoneurones, des cellules nerveuses, nous permettent de faire bouger notre corps à notre guise.
Les personnes atteintes de la SLA voient leurs motoneurones se détériorer graduellement. Elles perdent alors leurs capacités musculaires jusqu’à la paralysie complète, l’espérance de vie n’étant en moyenne que de 3 à 5 ans après le diagnostic.
Près de 3 000 personnes en sont atteintes au Canada.
« Des recherches récentes ont montré que la perturbation du microbiote intestinal serait impliquée dans l’apparition et la progression de nombreuses maladies neurodégénératives incurables, dont la SLA », explique Alex Parker.
Identifier des souches bactériennes neuroprotectrices pourrait donc constituer la base de nouvelles thérapies.
Une affaire de diète
Au cœur de ce projet scientifique : la volonté inoxydable de faire progresser la recherche de la stagiaire postdoctorale Audrey Labarre, première auteure de l’étude et membre de l’équipe d’Alex Parker, auteur principal.
Depuis plusieurs années déjà, elle s’intéresse à la dégénérescence des motoneurones dans des vers C. elegans, des nématodes d’un millimètre modifiés génétiquement à l’aide de gènes associés à la SLA et partageant 60 pour cent de leur bagage génétique avec l’humain.
Pour étudier les effets neuroprotecteurs d’une supplémentation alimentaire à base de probiotiques sur ce modèle animal, elle a testé 13 souches bactériennes différentes et trois combinaisons de souches au total.
HA-114 est sorti du lot. L’action du probiotique a permis de réduire les troubles moteurs dans des modèles de sclérose latérale amyotrophique et de maladie de Huntington, une autre maladie neurodégénérative.
Deux gènes en jeu
En s’appuyant sur les données issues de l’étude génétique, du profilage génomique, de l’analyse comportementale et de la microscopie, l’équipe scientifique a identifié deux gènes, acdh-1 et acs-20, qui jouent un rôle clé dans ce mécanisme neuroprotecteur.
Ce travail minutieux a pu notamment être accompli grâce à des collaborations avec Martine Tétreault, chercheuse au CRCHUM, et Matthieu Ruiz, chercheur au Centre de recherche de l’Institut de cardiologie de Montréal.
Existant sous des formes équivalentes chez l’être humain, les deux gènes sont impliqués dans le métabolisme des lipides et de la bêta-oxydation, un processus par lequel les acides gras sont décomposés en énergie au niveau de la mitochondrie, véritable centrale énergétique des cellules.
« Nous pensons que les acides gras, fournis par HA-114, pénètrent dans les mitochondries par une voie indépendante et non traditionnelle. Ce faisant, ils ré-équilibrent le métabolisme énergétique défaillant dans la SLA et entraînent ainsi une diminution de la neurodégénérescence », dit Alex Parker.
Actuellement, l’équipe du chercheur mène des études similaires sur un modèle animal plus complexe que le ver C. elegans, la souris.
Elle vérifiera ensuite chez l’humain si HA-114 pourrait être un complément thérapeutique aux traitements actuels de la SLA. L’avantage? Les probiotiques, contrairement aux médicaments, ont peu d’effets secondaires.
Pilotée au CHUM, une étude clinique pancanadienne dirigée par la Dre Geneviève Matte, directrice de la clinique SLA du CHUM, sera menée en ce sens sur 100 personnes à partir du printemps 2023.
