Le lien entre le gène GBA1 et la maladie de Parkinson
Explorer comment la génétique et la santé intestinale sont liées à la maladie de Parkinson.
Elisa Menozzi, Mallia Geiger, Victoria Meslier, Federico Fierli, Marine Gilles, Kai-Yin Chau, Aymeric David, Revi Shahar Golan, Alexandre Famechon, Sofia Koletsi, Christian Morabito, Benoit Quinquis, Nicolas Pons, Stanislav Dusko Ehrlich, Jane Macnaughtan, Mathieu Almeida, Anthony HV Schapira
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Table des matières
- Le gène GBA1 : Le bon, la brute et le truand
- Les effets des variantes GBA1 sur la maladie de Parkinson
- La connexion intestinale
- Ce qui se passe dans l'intestin
- Enquête sur les variants GBA1 et le microbiome intestinal
- Résultats de l'étude
- L'hypothèse du double impact
- Limitations et directions futures
- Conclusion : Un puzzle à résoudre
- Source originale
- Liens de référence
La Maladie de Parkinson (MP) est un trouble du cerveau qui provoque des tremblements, de la raideur et des difficultés d'équilibre et de coordination. La cause de la MP n'est pas simple ; elle est influencée par un mélange de facteurs génétiques et environnementaux. Un des facteurs génétiques importants liés à la MP est le Gène GBA1. Ce gène est essentiel car il produit une enzyme qui aide à décomposer certaines graisses dans le corps. Quand il y a des Mutations dans ce gène, ça peut mener à une condition appelée la Maladie de Gaucher, qui est connue pour provoquer divers problèmes de santé, y compris des soucis avec la rate, le foie et les os.
Le gène GBA1 : Le bon, la brute et le truand
Le gène GBA1, c'est comme une recette pour une enzyme importante appelée glucocérébrosidase (on va l’appeler GCase pour faire court). Pense à GCase comme un petit agent d'entretien qui débarrasse le bazar dans nos cellules, en particulier un type de graisse appelé glucosylcéramide. Si le petit agent d'entretien ne fait pas son job — à cause de mutations ennuyeuses — ça peut entraîner une accumulation de ces graisses, causant une variété de problèmes de santé.
Environ 10-15 % des gens avec la MP ont des mutations GBA1. Même si avoir ces mutations augmente le risque de Parkinson, tout le monde avec une mutation GBA1 ne développera pas la maladie. C'est un peu comme avoir une clé pour une porte mais ne pas forcément y entrer.
Les effets des variantes GBA1 sur la maladie de Parkinson
Les personnes avec la MP qui ont aussi certaines mutations GBA1 peuvent ressentir des symptômes plus graves. Parmi ces symptômes, il y a des problèmes de fonctions autonomes (comme réguler le rythme cardiaque et la pression artérielle) et une perte de l'odorat. Des études ont montré que les gens avec des variants sévères du gène GBA1 font face à un risque beaucoup plus élevé — jusqu'à 30 fois plus — de développer la MP comparé à ceux sans mutation.
Fait intéressant, même si avoir un variant GBA1 pourrait augmenter le risque de MP, la plupart des gens avec ces variants ne vont pas attraper la maladie au cours de leur vie. Là, le mystère s'épaissit. Quels autres facteurs pourraient pousser quelqu'un avec une mutation GBA1 à développer la MP ?
La connexion intestinale
Des recherches récentes ont commencé à se concentrer sur l'intestin comme un point de départ possible pour les changements qui mènent à la MP. On dirait que le tractus gastro-intestinal (GI) n'est peut-être pas juste le système d'évacuation des déchets du corps ; il pourrait aussi jouer un rôle dans la façon dont la MP se développe. Certaines études montrent que certaines protéines associées à la MP pourraient se propager de l'intestin au cerveau. C'est particulièrement intéressant pour ceux qui ont le type de MP "corps d'abord", où les symptômes commencent dans l'intestin avant de bouger vers le cerveau.
Quand les chercheurs ont regardé plus en profondeur, ils ont trouvé des liens avec le microbiome intestinal — la communauté diversifiée de bactéries vivant dans nos intestins. L'idée est que ces petites bestioles pourraient influencer le développement de la MP. Pense au microbiome intestinal comme une ville animée de bactéries, chacune jouant un rôle pour garder le corps en bonne santé. Cependant, des changements dans cette communauté microbienne pourraient causer des problèmes.
Ce qui se passe dans l'intestin
Des recherches ont montré que la présence de certains composants provenant des bactéries intestinales peut augmenter les niveaux de protéines associées à la MP. De plus, quand des scientifiques ont transplanté de la matière fécale de patients atteints de MP dans des souris, les souris ont montré des symptômes moteurs et des changements pathologiques liés à la MP.
Les études ont trouvé qu'il y avait des changements notables dans le microbiome intestinal des patients atteints de MP par rapport à des individus sains, surtout chez ceux avec le sous-type "corps d'abord" de la MP. Cela a conduit à des spéculations selon lesquelles l'intestin pourrait être une pièce clé du puzzle pour comprendre la MP associée à GBA1.
Enquête sur les variants GBA1 et le microbiome intestinal
Pour explorer ce sujet, les chercheurs ont décidé d’étudier comment les variants GBA1 affectent le microbiome intestinal chez les souris. L'étude visait à comparer des souris avec une mutation spécifique GBA1 (L444P) à des souris normales (souche sauvage) pour voir s'il y avait des différences dans la composition de leurs bactéries intestinales.
La recherche a impliqué une planification soignée. Les souris ont été élevées dans des conditions contrôlées, garantissant que toutes les différences observées par la suite étaient dues à leur patrimoine génétique et non à des facteurs environnementaux. Elles ont collecté des échantillons fécaux des souris à différents âges pour analyser le microbiome intestinal et toute évolution dans le temps.
Résultats de l'étude
Les chercheurs ont trouvé qu'il n'y avait pas beaucoup de différences significatives entre les microbiomes intestinaux des deux groupes de souris. En fait, la richesse en espèces — le nombre de différents types de bactéries — était assez similaire entre les souris avec la mutation GBA1 et celles sans.
À trois mois, il n'y avait qu'une seule espèce bactérienne qui était plus courante chez les souris GBA1. Cependant, à six mois, ils ont observé quelques nouveaux changements, trouvant dix espèces qui différaient en abondance entre les deux groupes, la plupart d'entre elles étant présentes uniquement dans un groupe ou l'autre.
Malgré les variations limitées dans les bactéries intestinales, ils ont remarqué qu'il y avait quelques différences fonctionnelles entre les deux groupes. Tout comme différents restaurants dans une ville offrent des cuisines uniques, des bactéries intestinales diverses peuvent avoir des fonctions variées. Ils ont trouvé un module fonctionnel spécifique lié aux bactéries intestinales qui était plus courant chez les souris GBA1, suggérant que la mutation pourrait effectivement avoir un impact sur le fonctionnement de l'intestin.
L'hypothèse du double impact
Les chercheurs ont proposé une idée appelée l'hypothèse du "double impact". En gros, ça suggère qu'avoir une mutation GBA1 met les gens à risque pour la MP, mais il faut souvent un second "impact" — comme l'exposition à certains aliments ou infections — pour déclencher le processus de la maladie. Tu peux penser à ça comme avoir besoin de deux ingrédients pour faire un gâteau : en avoir juste un ne fait pas grand-chose.
Pour ceux avec des mutations GBA1, des facteurs comme l'inflammation intestinale ou l'exposition à des substances nuisibles pourraient interagir avec leur patrimoine génétique, menant à la MP.
Limitations et directions futures
Bien que l'étude soit un bon premier pas, elle a ses limites. D'abord, les chercheurs n'ont examiné les souris que jusqu'à six mois. Comme tout parent de teenager te le dira, les choses changent beaucoup en grandissant. Les chercheurs n'ont pas encore regardé comment le microbiome intestinal pourrait changer avec l'âge, mais d'après les résultats préliminaires, ils ne s'attendent pas à d'énormes différences.
De plus, l'étude n'a pas examiné comment la malbouffe — ou son absence — affecte la santé intestinale. Le temps de transit gastro-intestinal (le temps qu'il faut pour que la nourriture traverse le système) et les marqueurs d'inflammation n'ont pas été mesurés, donc il reste encore des lacunes à combler.
Conclusion : Un puzzle à résoudre
Ce que nous savons sur la MP, les mutations GBA1 et le microbiome intestinal n'est que la partie émergée de l'iceberg. Bien que les variants GBA1 puissent augmenter le risque de MP, il existe un réseau complexe de facteurs qui conduisent réellement au développement de la maladie.
Ce qui se passe dans l'intestin semble être une partie significative de l'histoire. Des recherches futures sont nécessaires pour approfondir et comprendre comment ces pièces s'assemblent. Alors que nous continuons à peaufiner notre compréhension de la MP, nous pourrions juste trouver de nouvelles voies pour la prévention ou le traitement. D'ici là, continuons à garder nos villes intestinales en bonne santé et espérons que notre petit agent d'entretien, GCase, continue de faire son boulot !
Source originale
Titre: Exploring the relationship between GBA1 host genotype and gut microbiome in the GBA1L444P/WT mouse model: Implications for Parkinson disease pathogenesis
Résumé: BackgroundHeterozygous variants in GBA1 are the commonest genetic risk factor for Parkinson disease (PD) but penetrance is incomplete. GBA1 dysfunction can cause gastrointestinal disturbances and microbiome changes in preclinical models. Mounting evidence suggests that the microbiota-gut-brain axis is potentially implicated in PD pathogenesis. Whether the gut microbiome composition is influenced by host GBA1 genetics in heterozygosis has never been explored. ObjectivesTo evaluate whether heterozygosity for the GBA1 pathogenic L444P variant can cause perturbations in gut microbiome composition. MethodsFaecal samples collected from GBA1L444P/WT and GBA1WT/WT mice at 3 and 6 months of age were analysed through shotgun metagenomic sequencing. ResultsNo differences in - and {beta}-diversity were detected between genotyped groups, at either time points. Overall, we found a little variation of the gut microbiome composition and functional potential between GBA1L444P/WT and GBA1WT/WT mice over time. ConclusionHost GBA1 genotype does not impact gut microbiome structure and composition in the presented GBA1L444P/WT mouse model. Studies investigating the effect of a second hit on gut physiology and microbiome composition could explain the partial penetrance of GBA1 variants in PD.
Auteurs: Elisa Menozzi, Mallia Geiger, Victoria Meslier, Federico Fierli, Marine Gilles, Kai-Yin Chau, Aymeric David, Revi Shahar Golan, Alexandre Famechon, Sofia Koletsi, Christian Morabito, Benoit Quinquis, Nicolas Pons, Stanislav Dusko Ehrlich, Jane Macnaughtan, Mathieu Almeida, Anthony HV Schapira
Dernière mise à jour: 2024-12-15 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.15.627490
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.15.627490.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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