Résumé: Les scientifiques ont utilisé la tomographie avancée de contraste de phase X (XPCT) pour découvrir comment la santé intestinale peut influencer la maladie d’Alzheimer. L’étude a révélé des changements structurels dans l’intestin des souris affectées par Alzheimer, révélant des anomalies dans les cellules intestinales, les neurones et la sécrétion de mucus.
Cela soutient l’hypothèse que les bactéries intestinales nocives peuvent s’échapper dans la circulation, déclenchant une inflammation du cerveau et une neurodégénérescence. Les résultats mettent en évidence la connexion du cerveau intestinal et fournissent un nouvel outil pour détecter les marqueurs précoces des maladies.
Les chercheurs visent à explorer davantage comment le système nerveux entérique communique avec le cerveau dans la maladie d’Alzheimer. L’étude ouvre la voie à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles basées sur la santé intestinale.
Faits clés:
- Lien de cerveau intestinal: Les changements structurels dans les cellules intestinales des souris affectées par Alzheimer suggèrent une voie possible pour la progression de la maladie.
- Imagerie avancée: La tomographie par phase X-Ray permet une imagerie non invasive à haute résolution du tissu intestinal sans agents de contraste.
- Cible de thérapie potentielle: La compréhension de la communication intestinale pourrait conduire à une détection précoce et à de nouveaux traitements pour la maladie d’Alzheimer.
Source: ESRF
Scientists led by the Institute of Nanotechnology in Italy, in collaboration with the ESRF, the European Synchrotron in Grenoble, France, have discovered how X-ray micro- and nano- tomography can provide clues on the processes that link the gut neurons with those in le cerveau et peut déclencher la maladie d’Alzheimer.
Les résultats sont publiés dans Avances scientifiques.
La maladie d’Alzheimer, le type de démence le plus courant, est un trouble neurodégénératif caractérisé par une altération cérébrale, notamment la perte synaptique, l’inflammation chronique et la mort des cellules neuronales.
Ces dernières années, les scientifiques ont trouvé des preuves que l’intestin et le cerveau communiquent à travers les neurones placés dans les deux organes. Le dysfonctionnement de cet axe a été lié à des troubles psychiatriques et neurologiques, y compris Alzheimer.
Le microbiote intestinal, qui fait référence aux micro-organismes dans le tractus intestinal, joue un rôle clé dans la santé humaine et influence la fonction du cerveau, la cognition et le comportement.
«Il existe déjà de nombreuses études qui soutiennent que les changements dans la composition intestinale peuvent contribuer à l’apparition et à la progression d’Alzheimer», explique Alessia Cedola, chercheuse de l’Institut de nanotechnologie en Italie et auteur correspondant de l’article.
En particulier, la dysbiose, qui est le processus par lequel il y a une perte de diversité microbienne, induit la prévalence de bactéries dangereuses produisant des métabolites toxiques favorisant l’inflammation et, par conséquent, la rupture des obstacles intestinaux / cerveaux.
Que se passe-t-il exactement lorsque la dysbiose intestinale se produit?
«L’hypothèse principale est que les changements déclenchent l’évasion de mauvaises bactéries de l’intestin, entrant dans la circulation, atteignant le cerveau et déclenchant l’Alzheimer, mais les preuves sont encore pauvres», ajoute de la Cedola.
Arriver au cœur de la santé intestinale
Maintenant, les scientifiques ont découvert que la tomographie à contraste de phase de rayons X et micro-X (XPCT) est un outil puissant pour étudier les altérations structurelles et morphologiques de l’intestin, sans manipulation tissulaire. L’équipe est venue à l’ESRF, le synchrotron européen, à Grenoble, en France, pour scanner des échantillons sur la ligne de faisceau ID16A.
«Grâce à cette technique, nous pouvons imaginer des tissus biologiques doux avec une excellente sensibilité en 3D, avec une préparation d’échantillons minimale et sans agents de contraste», explique Peter Cloetens, scientifique en charge de l’ID16A et co-auteur de la publication.
Les données des expériences, partiellement réalisées également à Soleil, ont montré les changements dans l’abondance et l’organisation des cellules dans les tissus, ainsi que l’altération structurelle des différents tissus de souris affectées par Alzheimer.
Plus précisément, il a montré des altérations pertinentes dans les villosités et les cryptes de l’intestin, les transformations cellulaires dans les cellules Paneth et gobelet, ainsi que la détection des télocytes, des neurones, des érythrocytes et de la sécrétion de mucus par des cellules gobelettes dans la cavité intestinale.
Tous ces éléments, lorsqu’ils fonctionnent correctement, maintiennent la santé intestinale, soutiennent la digestion et protègent la doublure intestinale contre les dommages.
«Cette technique représente une réelle percée pour l’analyse approfondie de l’intestin, et elle pourrait être essentielle dans la détection et le pronostic précoces de la maladie», explique Cedola.
Et elle ajoute: «En tant qu’utilisateur de longue date de l’ESRF, je peux attester des opportunités incroyables que cette installation offre aux recherches de pointe et à la ligne de faisceau de nanoimagerie, en particulier avec les EB. Venir à l’ESRF a joué un rôle déterminant dans la progression de notre compréhension de l’axe du cerveau intestinal dans la maladie d’Alzheimer ».
Avec les scientifiques Francesca Palerme et Claudia Balducci, les prochaines étapes de cette recherche seront d’exploiter davantage les capacités de XPCT pour étudier comment l’intestin communique avec le système nerveux central. L’équipe vise à étudier le système nerveux entérique et son rôle dans la maladie d’Alzheimer.
«En acquérant une compréhension plus approfondie de ces processus, nous espérons identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et développer des traitements innovants pour cette maladie dévastatrice. L’ESRF continuera sans aucun doute à jouer un rôle crucial dans nos recherches, et nous attendons avec impatience de nombreuses découvertes plus excitantes dans les années à venir », conclut Cedola.
Cette recherche met en évidence l’importance des études biomédicales à l’ESRF, car l’installation vise à améliorer encore cette orientation dans les années à venir.
À propos de ce microbiome et des nouvelles de la recherche sur la maladie d’Alzheimer
Auteur: Delphine Chenevier
Source: ESRF
Contact: Delphine Chenevier – ESRF
Image: L’image est créditée à Neuroscience News
Recherche originale: Accès ouvert.
« Étudier les modifications intestinales de la maladie d’Alzheimer: analyse approfondie avec micro et tomographie par contraste de phase X-Ray Micro et nano-3d»Par Alessia Cedola et al. Avancées scientifiques
Abstrait
Étudier les modifications intestinales de la maladie d’Alzheimer: analyse approfondie avec micro et tomographie par contraste de phase X-Ray Micro et NanoD 3D
La maladie d’Alzheimer (AD), un trouble neurodégénératif débilitateur, reste l’un des principaux défis de santé publique affectant plus de 30 millions de personnes dans le monde avec l’étiologie encore largement énigmatique.
L’axe intestinal complexe, servant de réseau de communication vital entre l’intestin et le cerveau, semble exercer une influence dans la progression de la MA. Notre étude présente la précision remarquable de la tomographie à contraste de phase X (XPCT) dans la conduite d’un examen tridimensionnel avancé de la composition et de la structure cellulaire intestinale.
L’exploitation de micro- et nano-XPCT sur divers modèles de souris AD a dévoilé des altérations pertinentes des villosités et des cryptes, des transformations cellulaires dans les cellules Paneth et gobelet, ainsi que la détection de télocytes, des neurones, des érythrocytes et de la sécrétion de mucus par des cellules gobelettes dans la gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de gut de la gut de gout cavité.
Les variations structurelles intestinales observées peuvent élucider la transition de la dysbiose à la neurodégénérescence et au déclin cognitif. Tirer parti de XPCT pourrait s’avérer central dans la détection précoce et le pronostic de la maladie.
