L'acide indole-3-acétique dérivé du microbiote intestinal supprime la progression de la myopie sévère en favorisant la synthèse de collagène de type I
Suppression de la progression de la myopie forte par l’acide indole-3-acétique d’origine microbiote intestinal via la promotion de la synthèse de collagène de type I
Introduction
La myopie forte (High Myopia, HM) est une maladie oculaire grave menaçant la santé visuelle mondiale, pouvant entraîner des complications telles que le glaucome, la cataracte et des lésions maculaires. Cependant, les interventions efficaces pour cette pathologie restent rares. Les recherches antérieures se sont principalement concentrées sur les changements pathologiques locaux de l’œil, en négligeant les facteurs systémiques potentiels. Récemment, les liens entre le microbiote intestinal et la santé systémique ont attiré une attention croissante. En particulier, le concept d’« axe intestin-œil » (Gut-Eye Axis) a mis en avant le rôle potentiel du microbiote intestinal dans les maladies oculaires. Néanmoins, le rôle précis du microbiote intestinal dans la pathogenèse de la myopie forte reste flou.
Le collagène, notamment le collagène de type I, est un composant clé de la matrice extracellulaire (MEC) sclérale, essentiel pour maintenir l’intégrité structurelle de la sclère. Chez les patients atteints de myopie forte, l’amincissement scléral, accompagné d’une réduction du collagène de type I, entraîne un allongement axial excessif. Des études ont montré que le microbiote intestinal peut influencer le métabolisme du collagène via des métabolites tels que les acides gras à chaîne courte et les métabolites du tryptophane. Ce travail émet donc l’hypothèse que le microbiote intestinal et ses métabolites pourraient influencer la progression de la myopie forte en régulant le métabolisme du collagène scléral.
Source de la recherche
Cette étude a été menée conjointement par l’Institut d’ophtalmologie et d’oto-rhino-laryngologie de l’Université Fudan et d’autres institutions affiliées, publiée en 2024 dans la revue Cell Discovery. Les principaux auteurs incluent Hao Li, Yu Du et al., sous la direction des auteurs correspondants Yi Lu et Xiangjia Zhu.
Méthodologie et processus
Population étudiée et collecte des données
L’étude a recruté 97 participants, comprenant 52 patients atteints de myopie forte et 45 témoins sains, ainsi qu’une cohorte de validation indépendante. Les caractéristiques cliniques telles que l’âge, le sexe et l’indice de masse corporelle (IMC) ont été appariées, tandis que les individus atteints d’autres maladies oculaires ou systémiques ont été exclus. Des échantillons fécaux et sanguins ont été collectés pour des analyses de séquençage de l’ARNr 16S et de métabolomique.
Analyse des caractéristiques du microbiote intestinal
Le séquençage de l’ARNr 16S a révélé une modification significative de la composition du microbiote intestinal chez les patients atteints de myopie forte. Bien que la richesse et la diversité alpha n’aient pas changé de manière significative, une différence marquée a été observée dans la diversité bêta. Certaines espèces, telles qu’Akkermansia, étaient significativement réduites, tandis que d’autres comme Lautropia augmentaient. Une corrélation négative a été établie entre l’abondance d’Akkermansia et la longueur axiale (AL), suggérant un rôle protecteur potentiel.
Transplantation de microbiote intestinal (FMT)
Pour évaluer l’effet du microbiote intestinal sur la progression de la myopie forte, des souris modèles ont reçu des transplantations de microbiote (FMT) provenant de donneurs sains ou atteints de myopie forte. Les souris ayant reçu le microbiote de donneurs sains ont montré une progression significativement ralentie de la myopie et un maintien de l’expression du collagène de type I dans la sclère.
Analyse métabolomique et rôle de l’acide indole-3-acétique (3-IAA)
L’analyse métabolomique ciblée a révélé une diminution significative des niveaux plasmatiques de 3-IAA chez les patients atteints de myopie forte. L’abondance d’Akkermansia était positivement corrélée aux niveaux de 3-IAA. Les expériences animales ont montré que la supplémentation quotidienne en 3-IAA réduisait la progression de la myopie et maintenait les niveaux scléraux de collagène de type I.
Mécanismes moléculaires
Des expériences cellulaires ont démontré que le 3-IAA stimule l’expression du gène COL1A1 (codant pour le collagène de type I). Le mécanisme implique le renforcement de la liaison du facteur de transcription SP1 à la région promotrice de COL1A1, indépendamment de la voie connue des récepteurs d’hydrocarbures aromatiques (AHR).
Résultats et conclusions
Cette étude montre que le déséquilibre du microbiote intestinal chez les patients atteints de myopie forte diminue les niveaux plasmatiques de 3-IAA, inhibant l’expression du collagène de type I et accélérant la progression de la myopie. La régulation du microbiote intestinal ou la supplémentation en 3-IAA peut freiner ce processus. Ces résultats révèlent un lien entre l’axe intestin-œil et la pathogénie de la myopie forte, offrant une nouvelle perspective pour son traitement.
Importance de l’étude
Ce travail représente une avancée majeure en démontrant le rôle clé du microbiote intestinal et de ses métabolites dans la myopie forte, ouvrant la voie à des interventions thérapeutiques innovantes basées sur la modulation du microbiote ou la supplémentation en métabolites spécifiques comme le 3-IAA.
Points forts de la recherche
- Découverte innovante : Introduction de l’axe intestin-œil dans l’étude de la myopie forte.
- Validation multi-niveaux : Utilisation de données humaines, de modèles animaux et d’expériences cellulaires.
- Élucidation mécanistique : Identification de la voie de régulation SP1-COL1A1 par le 3-IAA.
- Potentiel clinique : Proposition d’une stratégie thérapeutique prometteuse contre la myopie forte.