Des chercheurs de l’Université de Floride du sud ont découvert qu’un composé naturel présent dans certaines plantes, notamment le basilic, pourrait aider à préserver le cerveau contre la maladie d’Alzheimer. Ce composé, le fenchol, interviendrait favorablement dans un mécanisme moléculaire reliant le microbiote intestinal et le cerveau, préservant ce dernier du déclin cognitif lié à l’âge.
L’une des deux pathologies caractéristiques de la maladie d’Alzheimer sont les dépôts durcis du peptide β-amyloïde (Aβ), qui s’agglutinent entre les cellules nerveuses et forment des plaques de protéines amyloïdes dans le cerveau. L’autre est liée à l’enchevêtrement neurofibrillaire de protéine tau à l’intérieur des cellules cérébrales. Toutes deux contribuent à la perte et à la mort des neurones, qui conduisent à l’apparition de la maladie d’Alzheimer.
Des preuves récentes indiquent que les acides gras à chaîne courte (AGCC) — des métabolites produits par certaines bactéries du microbiote intestinal — contribuent à la santé du cerveau. L’abondance des AGCC est ainsi souvent réduite chez les patients âgés atteints de troubles cognitifs légers et de la maladie d’Alzheimer. Cependant, la manière dont cette baisse du taux d’AGCC contribue à la progression de la maladie reste largement inconnue. L’équipe du Dr Hariom Yadav, professeur de neurochirurgie et de réparation cérébrale et directeur de l’USF Center for Microbiome Research, s’est penchée sur la question. Les détails de leur étude ont été publiés le 5 octobre dans la revue Frontiers in Aging Neuroscience.
Un composé naturel qui joue le même rôle que les acides gras à chaîne courte
Les AGCC sont des molécules produites par les bactéries lorsqu’elles fermentent des composants alimentaires, notamment des fibres (glucides non digestibles), dans le côlon. Certains de ces AGCC demeurent et agissent directement dans l’intestin (c’est la principale source d’énergie des cellules du côlon), tandis que d’autres migrent à travers l’organisme, où elles participent à plusieurs mécanismes complexes. Les AGCC qui voyagent dans le sang jusqu’au cerveau peuvent se lier au récepteur d’acide gras libre 2 (FFAR2) et l’activer ; ce récepteur est une molécule de signalisation cellulaire exprimée par les neurones.
Le Dr Yadav et ses collaborateurs étudient les mécanismes moléculaires qui régissent les interactions entre le microbiote intestinal et le cerveau, et qui peuvent potentiellement influencer la santé de ce dernier. Or, ils ont découvert que la stimulation du mécanisme de détection du FFAR2 par les AGCC peut être bénéfique pour protéger les cellules cérébrales contre l’accumulation toxique de la protéine bêta-amyloïde associée à la maladie d’Alzheimer. Le FFAR2 jouerait donc un rôle essentiel, jamais identifié jusqu’alors.
Les chercheurs ont d’abord montré que le fait d’inhiber ce récepteur (bloquant ainsi sa capacité à détecter les AGCC dans l’environnement extérieur de la cellule neuronale) contribue à une accumulation anormale de la protéine Aβ, responsable de la neurotoxicité liée à la maladie.
Ils ont alors entrepris de rechercher, parmi plus de 144 000 composés naturels, une substance susceptible de provoquer les mêmes effets que les AGCC produits par le microbiote ; autrement dit, une substance capable d’activer la signalisation FFAR2. En effet, les cellules intestinales et d’autres organes consomment la plupart de ces acides gras avant qu’ils n’atteignent le cerveau. Il serait donc particulièrement intéressant de trouver un composé alternatif.
Une double action préventive
Parmi les composés candidats, le fenchol est apparu comme le plus efficace pour se lier au récepteur et activer sa signalisation. Très utilisé en parfumerie, le fenchol donne au basilic son parfum si caractéristique ; on le trouve également dans certaines plantes vivaces du genre Aster.
Des expériences menées sur des cultures de cellules neuronales humaines, ainsi que sur des modèles de vers et de souris atteints d’Alzheimer ont montré que le fenchol réduisait de manière significative l’accumulation excessive d’Aβ et la mort des neurones, en stimulant la signalisation FFAR2. En examinant de plus près l’action du fenchol, les chercheurs ont constaté que cette molécule limitait la formation de cellules neuronales sénescentes — des cellules appelées « cellules zombies », particulièrement répandues dans les cerveaux affectés par la maladie d’Alzheimer.
Les cellules zombies sont des cellules qui cessent de se répliquer et meurent lentement. Mais pendant cette longue agonie, elles s’accumulent dans les organes malades et vieillissants, créant un environnement inflammatoire néfaste ; elles envoient des signaux de stress ou de mort aux cellules saines voisines, qui finissent par se transformer à leur tour en cellules zombies ou par mourir, expliquent les auteurs de l’étude.
Dans le cas des modèles de laboratoire étudiés, le fenchol semble donc agir sur deux plans : à la fois sur la sénescence et sur la protéolyse (le mécanisme de segmentation des protéines). « Il réduit la formation de cellules neuronales zombies à moitié mortes et augmente également la dégradation de la protéine Aβ (non fonctionnelle), de sorte que la protéine amyloïde est éliminée du cerveau beaucoup plus rapidement », précise le Dr Yadav.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer l’action du fenchol chez l’Homme, mais ce composé semble particulièrement prometteur et pourrait être envisagé comme approche possible pour traiter ou prévenir la maladie d’Alzheimer. L’équipe poursuit donc ses recherches ; il est notamment question de déterminer si le fenchol administré via la consommation de basilic serait plus ou moins efficace qu’une pilule contenant une forme isolée du composé. Reste également à estimer la posologie idéale d’un tel traitement.