Altérations du microbiote nasal chez les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique
La sclérose latérale amyotrophique (SLA), trouble neurodégénératif progressif caractérisé par la dégénérescence des motoneurones, reste mal comprise dans ses mécanismes pathogéniques. Bien que des études récentes associent la dysbiose du microbiote intestinal à la SLA, le rôle du microbiote nasal dans cette maladie a été peu exploré. Cette étude constitue la première investigation exhaustive du microbiome nasal des patients SLA, révélant des perturbations compositionnelles et fonctionnelles corrélées aux caractéristiques cliniques.
Conception de l’étude et méthodologie
L’étude a inclus 66 patients SLA et 40 aidants sains partageant le même environnement de vie pour contrôler les biais alimentaires et environnementaux. Les diagnostics de SLA respectaient les critères révisés d’El Escorial, avec évaluation des scores ALSFRS-R, des tests de fonction pulmonaire et des paramètres sanguins. Les critères d’exclusion incluaient l’usage récent d’antibiotiques, les immunodéficiences ou l’administration nasale de médicaments.
Des écouvillons nasaux prélevés dans le méat moyen ont été analysés par séquençage de la région V3–V4 du gène 16S rDNA sur Illumina NovaSeq6000. Le traitement bioinformatique a impliqué DADA2 pour le nettoyage des données, l’élimination des chimères et la classification taxonomique via la base de données Silva (v138). Les diversités alpha (indices Chao1, Shannon, Simpson) et bêta (PCoA UniFrac non pondéré) ont été évaluées. Les taxons différentiellement abondants ont été identifiés par analyse LEfSe, et les voies fonctionnelles prédites via KEGG. Les corrélations clinico-microbiennes ont été testées par le coefficient de Spearman.
Principaux résultats
Réduction de la diversité microbienne chez les patients SLA
Une diminution significative de la diversité alpha a été observée chez les patients SLA (Shannon : P=0,030 ; Simpson : P=0,024), sans différence de richesse (Chao1 : P=0,072). L’analyse bêta a révélé un regroupement distinct entre groupes (UniFrac P=0,001), reflétant des différences structurales majeures [Figure 1]. Aucune variation n’a été détectée entre les sous-groupes SLA sévères et légers, suggérant une dysbiose précoce.
Modifications taxonomiques
Au niveau phylogénique, les Actinobactéries dominaient les échantillons SLA, tandis que les Bacteroidetes et Firmicutes étaient enrichis chez les témoins. Les genres Gaiella (AUC=0,797), Sphingomonas (AUC=0,766) et Klebsiella (AUC=0,680) étaient surexprimés dans la SLA, alors que Polaribacter_1 (AUC=0,767) et Alistipes (AUC=0,684) prédominaient chez les témoins [Figure 4].
Altérations des voies fonctionnelles
Les voies liées au métabolisme des nucléotides, à l’adaptation environnementale et à la réplication de l’ADN étaient enrichies dans la SLA. Les témoins montraient une prévalence des voies de biosynthèse des glycannes, de régulation immunitaire et du système circulatoire [Figure 5].
Corrélations clinico-microbiennes
- Gravité de la maladie : Faecalibacterium (rs=0,349, P=0,020) et Alistipes (rs=0,393, P=0,008) corrélaient positivement avec les scores ALSFRS-R.
- Fonction pulmonaire : Prevotella-9 (rs=0,304, P=0,045) et Bacteroides (rs=0,300, P=0,048) associés à une capacité vitale forcée (CVF) élevée.
- Marqueurs inflammatoires :
- Prevotella-1 corrélait positivement avec les leucocytes (rs=0,347), les neutrophiles (rs=0,428) et le NLR (rs=0,411), mais négativement avec les lymphocytes (rs=-0,408).
- Streptococcus montrait des relations inverses avec les neutrophiles (rs=-0,445) et le NLR (rs=-0,436).
- Paramètres métaboliques : Gaiella corrélait négativement avec le HDL (rs=-0,308) et positivement avec les triglycérides (rs=0,341), indiquant une dysrégulation lipidique [Figure 6].
Implications mécanistiques
La proximité anatomique de la cavité nasale avec les voies olfactives en fait un conduit potentiel d’influence microbienne sur les processus neuronaux. L’enrichissement en Klebsiella et Actinobactéries pourrait favoriser la neuroinflammation via des toxines ou une activation immunitaire. À l’inverse, la réduction de genres immunomodulateurs (Polaribacter_1, Lachnospiraceae) pourrait exacerber les cascades inflammatoires. Les corrélations entre Faecalibacterium (producteur d’acides gras à chaîne courte) et la préservation fonctionnelle suggèrent un rôle protecteur.
Limites et perspectives
- Conception transversale excluant une interprétation causale.
- Absence de données fongiques/virologiques limitant l’analyse écologique.
- Cohorte ethniquement homogène (chinoise), nécessitant des validations multiculturelles.
- Mécanismes liant les taxons spécifiques à la dégénérescence neuronale à élucider.
Les études futures devront explorer la dynamique longitudinale du microbiome, les métabolites microbiens et les modèles expérimentaux de SLA. Les interventions ciblant le microbiote nasal (probiotiques, phagothérapie) représentent des pistes thérapeutiques prometteuses.
Conclusion
Cette étude pionnière établit que la SLA est associée à une dysbiose nasale spécifique, marquée par une perte de diversité, une dominance d’Actinobactéries et des perturbations fonctionnelles. Les corrélations entre certains taxons et les paramètres cliniques soutiennent l’hypothèse d’une modulation immune et métabolique influençant la progression de la maladie. Ces résultats soulignent l’importance d’étendre les recherches sur l’axe microbiome-cerveau au compartiment nasal dans les maladies neurodégénératives.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002701