Étude sur la relation causale entre le microbiote intestinal et la maladie de Parkinson

Contexte académique

La maladie de Parkinson (Parkinson’s Disease, PD) est une maladie neurodégénérative courante, caractérisée principalement par des troubles moteurs (tels que la bradykinésie, la rigidité musculaire, les tremblements au repos, etc.) et des symptômes non moteurs (tels que les troubles olfactifs, le déclin cognitif, les problèmes de sommeil, etc.). Bien que les causes de la maladie de Parkinson ne soient pas encore entièrement comprises, des études suggèrent que des facteurs génétiques, environnementaux et liés à l’âge interagissent pour contribuer à son apparition. Ces dernières années, la relation entre le microbiote intestinal (intestinal microbiota) et la maladie de Parkinson a suscité un intérêt croissant. Le microbiote intestinal interagit avec le système nerveux central via l’axe intestin-cerveau (gut-brain axis), influençant potentiellement les processus neuroinflammatoires et métaboliques, et jouant ainsi un rôle dans la pathogenèse de la maladie de Parkinson.

Cependant, la relation causale entre le microbiote intestinal et la maladie de Parkinson n’a pas encore été pleinement élucidée. Pour explorer cette question, les chercheurs ont utilisé la méthode de randomisation mendélienne (Mendelian Randomization, MR), combinée à des données d’études d’association pangénomique (Genome-Wide Association Study, GWAS), afin d’analyser systématiquement les relations causales entre le microbiote intestinal, les cytokines inflammatoires, les cellules immunitaires périphériques, les métabolites plasmatiques et la maladie de Parkinson, ainsi que les mécanismes potentiels sous-jacents.

Source de l’article

Cet article a été réalisé par une équipe de recherche du Département de neurochirurgie de l’Hôpital affilié de Chuzhou de l’Université médicale d’Anhui et du Centre d’examens de santé, avec comme principaux auteurs Chengcheng Wang, Yuhang Tang, Tao Yang, entre autres. L’article a été publié en 2025 dans la revue European Journal of Neuroscience, sous le titre Causal relationship between intestinal microbiota, inflammatory cytokines, peripheral immune cells, plasma metabolome and Parkinson’s disease: a mediation Mendelian randomization study. Cette étude a été soutenue par le Plan clé de recherche et développement de la province d’Anhui.

Processus et résultats de la recherche

1. Conception de l’étude

Cette étude a utilisé une analyse de randomisation mendélienne en deux étapes (Two-step MR) pour explorer les voies causales potentielles par lesquelles le microbiote intestinal influence la maladie de Parkinson via les cytokines inflammatoires, les cellules immunitaires périphériques et les métabolites plasmatiques. Le processus de recherche comprend les étapes suivantes :

1. Sources de données : L’étude a utilisé des données publiques provenant du GWAS Catalog, incluant 473 traits de microbiote intestinal (n=5959), 91 traits de cytokines inflammatoires (n=14,824), 118 traits de comptage de cellules immunitaires périphériques (n=3757), 1400 traits de métabolites plasmatiques (n=8299) et des traits liés à la maladie de Parkinson (n=482,730).
2. Sélection des variables instrumentales : L’étude a sélectionné des polymorphismes nucléotidiques simples (SNP) répondant aux critères suivants comme variables instrumentales (Instrumental Variables, IVs) : (1) une association significative avec le facteur d’exposition (comme le microbiote intestinal) (p < 1×10⁻⁵) ; (2) exclusion du déséquilibre de liaison (r² < 0,001, avec une fenêtre de 10 000 kb) ; (3) une statistique F supérieure à 10 pour garantir la robustesse des variables instrumentales.
3. Analyse MR en deux étapes : Premièrement, une analyse MR à deux échantillons a été utilisée pour évaluer la relation causale entre le microbiote intestinal et la maladie de Parkinson ; deuxièmement, une analyse de médiation (mediation analysis) a été utilisée pour explorer le rôle médiateur potentiel des cytokines inflammatoires, des cellules immunitaires et des métabolites plasmatiques dans la relation entre le microbiote intestinal et la maladie de Parkinson.

2. Résultats principaux

a) Relation causale entre le microbiote intestinal et la maladie de Parkinson

L’étude a identifié 19 relations causales entre le microbiote intestinal et la maladie de Parkinson. Parmi celles-ci, le genre Demequina (p=0,0408, OR=1,7142) était positivement corrélé à la maladie de Parkinson, tandis que Bifidobacterium adolescentis (p=0,0101, OR=0,8686) et l’ordre Actinomycetales (p=0,0208, OR=0,7469) étaient négativement corrélés. De plus, plusieurs espèces de la famille des Lachnospiraceae étaient associées au risque de maladie de Parkinson, par exemple Blautia a sp002159835 (p=0,0223, OR=1,4256) et Kle1615 sp900066985 (p=0,0202, OR=1,2545) pourraient augmenter le risque, tandis que la famille des Lachnospiraceae (p=0,0132, OR=0,6642) et Rug147 sp900315495 (p=0,0474, OR=0,4808) pourraient réduire ce risque.

b) Relation causale entre les cytokines inflammatoires et la maladie de Parkinson

L’étude a révélé que le membre 9 de la superfamille des récepteurs du facteur de nécrose tumorale (TNFRSF9) était négativement corrélé à la maladie de Parkinson (p=0,0005, OR=0,8190). Cependant, aucune relation causale significative n’a été trouvée entre les traits de comptage des cellules immunitaires périphériques et la maladie de Parkinson.

c) Relation causale entre les métabolites plasmatiques et la maladie de Parkinson

L’étude a identifié 12 relations causales entre les métabolites plasmatiques et la maladie de Parkinson. Parmi celles-ci, le tryptophane (p=0,0025, OR=0,8256) était négativement corrélé à la maladie de Parkinson, suggérant qu’une baisse des niveaux de tryptophane pourrait augmenter le risque de maladie de Parkinson. De plus, le mannose (p=0,0078, OR=1,1543) et le cholestérol (p=0,0356, OR=1,1678) étaient positivement corrélés à la maladie de Parkinson.

d) Analyse de médiation

L’analyse de médiation a montré que le genre Demequina influençait la maladie de Parkinson en réduisant les niveaux de tryptophane, avec une proportion médiatrice de 17,51 % (p=0,0393). Cela suggère que le genre Demequina pourrait favoriser l’apparition de la maladie de Parkinson en diminuant les niveaux de tryptophane.

3. Conclusion et implications

Cette étude a utilisé la méthode de randomisation mendélienne pour évaluer systématiquement, pour la première fois, les relations causales entre le microbiote intestinal, les cytokines inflammatoires, les cellules immunitaires périphériques, les métabolites plasmatiques et la maladie de Parkinson. Les résultats ont révélé des relations causales significatives entre 19 types de microbiote intestinal, 1 cytokine inflammatoire et 12 métabolites plasmatiques avec la maladie de Parkinson. En particulier, le genre Demequina influence le risque de maladie de Parkinson via le métabolisme du tryptophane, offrant de nouvelles perspectives sur la pathogenèse de la maladie de Parkinson.

4. Points forts de l’étude

• Méthodologie innovante : Cette étude est la première à utiliser une méthode de randomisation mendélienne en deux étapes, combinée à des données GWAS à grande échelle, pour analyser systématiquement les relations causales entre le microbiote intestinal et la maladie de Parkinson ainsi que les mécanismes potentiels.
• Découverte importante : L’étude a révélé que le genre Demequina influence le risque de maladie de Parkinson via le métabolisme du tryptophane, ouvrant de nouvelles voies de recherche pour le diagnostic précoce et la prévention de la maladie de Parkinson.
• Valeur d’application étendue : Cette étude fournit non seulement de nouvelles perspectives sur l’étiologie de la maladie de Parkinson, mais offre également des références méthodologiques pour la recherche sur les mécanismes d’autres maladies neurodégénératives.

Conclusion

Les résultats de cette étude fournissent des bases scientifiques importantes pour la recherche sur les causes de la maladie de Parkinson, en particulier le mécanisme par lequel le microbiote intestinal influence le risque de maladie de Parkinson via les voies métaboliques. Les recherches futures pourraient valider davantage ces résultats et explorer des stratégies d’intervention basées sur le microbiote intestinal, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour la prévention et le traitement de la maladie de Parkinson.