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Des chercheurs ont identifié un groupe de 31 micro-organismes et dysfonctionnements métaboliques spécifiques aux personnes atteintes d’autisme dans le microbiote intestinal. Bien que des études antérieures aient identifié des groupes de microbes intestinaux associés aux troubles du spectre autistique (TSA), il s’agissait principalement de bactéries. La nouvelle étude offre un panel plus significatif de biomarqueurs qui inclut plusieurs règnes microbiens.
La prévalence des TSA a augmenté de façon spectaculaire au cours des deux dernières décennies, en partie grâce aux efforts de sensibilisation et de diagnostic. On estime actuellement qu’ils touchent entre 5 et 15 % de la population mondiale. Dans les pays occidentaux, 1 personne sur 100 pourrait être diagnostiquée autiste. Pour des raisons qui restent mystérieuses, ce trouble semble toucher principalement les hommes.
Bien que l’étiologie exacte du TSA soit largement inconnue, on pense qu’il est associé à une interaction complexe de facteurs génétiques et environnementaux. À ce jour, plus de 200 gènes ont été identifiés comme étant liés à ce trouble, et 60 à 90 % des cas d’autisme seraient dus à des facteurs génétiques. La probabilité d’avoir un enfant autiste est 10 à 20 fois plus élevée chez les parents qui ont déjà eu un enfant atteint de ce trouble. De plus, les jumeaux monozygotes (jumeaux identiques) partagent plus souvent un diagnostic d’autisme que les jumeaux dizygotes (jumeaux fraternels). Les facteurs non génétiques vont des polluants environnementaux aux complications néonatales en passant par l’âge des parents à la conception.
D’autre part, des études antérieures ont montré le rôle central du microbiote intestinal dans la régulation de l’axe intestin-cerveau. En modulant les réseaux neuro-immunitaires et la production de neurotransmetteurs, il pourrait être impliqué dans le développement des TSA. Des analyses précliniques ont montré une altération du microbiote intestinal (dysbiose intestinale) chez les enfants atteints de ce trouble. De plus, le transfert de microbiote fécal (FMT) d’individus atteints de TSA à des souris a favorisé un comportement de type autistique, tandis que la transplantation de microbiote fécal sain à des enfants atteints de TSA a entraîné une diminution des symptômes. Une étude récente a également mis en évidence des groupes microbiens intestinaux spécifiques aux enfants atteints de ce trouble.
Cependant, la plupart de ces travaux se sont concentrés uniquement sur la composante bactérienne du microbiote intestinal. Cependant, des recherches récentes ont démontré l’implication d’organismes non bactériens (archées, champignons et virus) dans la modulation de l’axe intestin-cerveau. La nouvelle étude, menée par l’Université chinoise de Hong Kong (CUHK), vise à combler cette lacune en effectuant une analyse métagénomique multi-règnes sur des enfants autistes et neurotypiques.
Une réduction significative de 80 espèces microbiennes
L’étude, détaillée dans la revue Microbiologie naturelle,
L’étude a porté sur 1 627 enfants âgés de 1 à 13 ans diagnostiqués avec autisme et troubles neurotypiques (dont 24,4 % étaient des filles). Leurs selles ont été collectées pour une analyse métagénomique, qui consiste à étudier la structure génétique et la fonction de tous les micro-organismes présents dans un échantillon, et pas seulement des bactéries.
Résumé graphique du plan expérimental de l’étude, montrant les cohortes et les métadonnées utilisées (n = nombre de variables collectées, N = taille de l’échantillon). © Qi Su et al.
Les chercheurs ont constaté des changements dans la diversité microbiotique des enfants atteints de TSA. Des différences marquées ont été détectées pour 51 espèces de bactéries, 18 virus, 14 archées et 7 champignons. L’abondance relative de 80 de ces espèces microbiennes était significativement plus faible chez les enfants autistes que chez les enfants neurotypiques. La différence la plus prononcée a été détectée dans les bactéries, où 50 espèces étaient moins courantes, tandis qu’une seule était présente à des niveaux similaires.
Cependant, « cela n’implique pas nécessairement une causalité, mais suggère que le microbiote peut influencer la gravité ou l’expression des symptômes du spectre autistique », a déclaré Qi Su de CUHK, auteur principal de l’étude. Le gardienD’autre part, une altération d’une douzaine de voies impliquées dans le métabolisme énergétique et le neurodéveloppement a également été observée chez les enfants autistes.
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Les graphiques en forme de volcan montrent les associations entre les espèces multi-règnes (archées, bactéries, champignons et virus) et le TSA calculé à l’aide de l’outil MaAsLin2 après ajustement des facteurs de confusion importants. Les espèces les mieux classées sont nommées sur le graphique. © Qi Su et al.
Précision diagnostique de 82 %
Sur la base de ces informations, les chercheurs ont sélectionné un panel de 31 marqueurs microbiens et métaboliques pour diagnostiquer l’autisme. Ils ont ensuite entraîné un modèle d’apprentissage automatique sur ces données pour détecter la maladie. Des facteurs de variabilité tels que l’âge, le sexe et la région géographique de résidence ont également été pris en compte. Ils ont constaté que le modèle pouvait identifier les enfants autistes avec une précision de 82 %.
Ces résultats pourraient ouvrir la voie à des techniques de diagnostic précoce simples, non invasives et peu coûteuses. Il faut savoir qu’il faut généralement trois à quatre ans pour établir un diagnostic confirmé d’autisme, la plupart des enfants étant diagnostiqués avant l’âge de six ans. Cette lenteur du dépistage n’est pas seulement due aux procédures, mais aussi au manque de cliniciens (psychologues et psychiatres) formés pour poser un diagnostic correct. Notre panel de biomarqueurs du microbiote fonctionne très bien chez les enfants de moins de quatre ans, ce qui peut faciliter un diagnostic précoce » suggère Su.
De plus, ces résultats suggèrent la possibilité de traiter les TSA et d’autres maladies en améliorant ou en modifiant le microbiote intestinal. Nous avons exploré cette question dans un article d’investigation précédent. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ces données, car la reproductibilité des résultats tend à faire défaut dans les recherches basées sur le microbiote intestinal.