I dislike publishing about CRISPR technology or about ALS mice models yet the results in this article, if replicated, are amazing. It means that for 5% of ALS patients, there is an hope that a future drug might extend their survival by more than 12 years!

Although CRISPR-based gene-editing technology has received unreasonable hype, it represents a promising approach to providing genetic therapies for inherited disorders, including amyotrophic lateral sclerosis.

Toxic gain-of-function superoxide dismutase 1 (SOD1) mutations are responsible for approximatively 20% of familial Amyotrophic Lateral Sclerosis cases. This means 5% of all ALS cases.

Current clinical strategies to treat SOD1-Amyotrophic Lateral Sclerosis are designed to lower SOD1 levels, notably throught the use of ASOs. On October 17, 2021, a presentation of the phase 3 VALOR study indicating that Biogen's Tofersen did not demonstrate statistical significance in the primary measure of disease progression.

On June 3, 2022, additional 12-month open label extension data was presented, demonstrating a some positive effect for participants who received Tofersen early in their disease.

In this new publication, authors from Biogen used an AAV-gene therapy to deliver CRISPR guide RNAs designed to disrupt the human SOD1 transgene in SOD1 mice (huSOD1). Those transgenic mice express the human SOD1 gene, not the murine gene, so their disease is closer to the human disease than in other SOD1 mice models.

This intrathecal injection into neonatal huSOD1 mice caused robust and sustained mutant huSOD1 protein reduction in the cortex and spinal cord, and restored motor function.

Neonatal treatment also reduced spinal motor neuron loss, denervation at neuromuscular junction and muscle atrophy, diminished axonal damage and preserved compound muscle action potential throughout the lifespan of treated mice. SOD1 treated mice achieved significant disease-free survival, extending lifespan by more than 110 days. 110 days for a mice that can live 2 years is equivalent to 12 years for humans!

Yet this is not realistic for human patients, as even if we can detect patients at risk at neonatal stage, most of them will not develop ALS, and furthermore reducing their SOD1 level means they will be susceptible to the very diseases that this therapy tries to attenuate.

Importantly, a one-time intrathecal or intravenous injection of this therapy, immediately before symptom onset, also extended lifespan by at least 170 days.

The authors' approach also uncovered key parameters that resulted in improved efficacy compared to similar approaches and can also serve to accelerate drug target validation.

One question I have is why these technologies are not used to convert the mutated SOD1 gene into the normal wild-type SOD1 gene. This is important because living with reduced levels of SOD1 puts the patient at risk for neurodegeneration!

Let's hope this will lead to a full drug development program at Biogen. Yet there will be internal competition with the team in charge of Torfersen.

Read the original article on Pubmed

Mouse models of neurodegenerative diseases have proven inadequate in translation into clinical research. There are several reasons, one of them is that in these animals the diseases progress at an extreme speed and the other is that mice and primates have quite different nervous systems. For example, in some cases, higher primates have direct connections between upper and lower motor neurons, whereas mice always have interneurons between upper and lower motor neurons. Source: Xocolatl via Wikipedia

The common marmoset, Callithrix jacchus, is increasingly being used as the preferred nonhuman primate model in biomedical research. Marmosets share several physiological and biological similarities with humans, and their use in research programs advances knowledge of several fields.

Mice diseases models are highly unrealistic, when transposed to humans it would mean that degeneration would appear at 20 years old! Due to the relatively shorter life span of 15 to 16 years and the smaller body size, studies conducted in marmosets may be more realistic. Since neurodegeneration is prevalent in aging humans, there has been much interest in the neurodegeneration of aging marmosets.

Their unique characteristics, such as small size, high fecundity, and rapid growth, offer additional advances in laboratory settings. This article reviews the developments in experimental disease models using marmosets based on authors' experience at the Central Institute for Experimental Animals in Japan.

The development of genetically modified marmoset models using advanced genome editing technology attracts researchers, particularly in neuroscience-related fields. In parallel, various marmoset models of human diseases induced by surgery or drug administration have contributed to preclinical and translational studies.

Among these are models:

• for Parkinson's disease, induced by 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine;
• spinal cord injury models;
• a model for type 1 diabetes, induced by the combination of partial pancreatectomy and streptozotocin administration;
• a hepatic fibrosis model induced by thioacetamides.

The development of these models has been supported by refinements in veterinary care, such as the careful design of anesthetic protocols and better understanding of pathogenic microorganisms. In the second part of this review, the authors present a compilation of practices currently in use at at the Central Institute for Experimental Animals that provide optimal animal care and enable safe experimentation.

Indeed, most researchers will be reluctant to use marmosets. Diseases of mice models appear within a month, so the cost is low. No university lab would spend years before the results are available. If only for one thing, it would considerably slow down the pace of publications that condition the careers of scientists.

Read the original article on Pubmed

Trends in digitalization suggest that older adults are increasingly familiar and comfortable with new technologies, and surveys from 2019 indicate that 77% of North Americans aged 50+ own a smartphone. In Sweden 66% of Sweden's older adults born during the 1940s use the Internet daily.

Mobile app-based tools have the potential to yield rapid, cost-effective, and sensitive measures for detecting dementia-related cognitive impairment in clinical and research settings. At the same time, there is a substantial need to validate these tools in real-life settings. The primary aim of this study was thus to evaluate the feasibility, validity, and reliability of mobile app-based tasks for assessing cognitive function in a population-based sample of older adults.

The authors of a new study employed two mobile app-based cognitive tasks building on recent findings on the functional brain architecture of episodic memory and the spatiotemporal progression of AD pathology. - First, the Mnemonic Discrimination Task for Objects and Scenes (MDT-OS), taxing pattern separation as a short-term memory task. Pattern separation is the process of discriminating among highly similar but unique pieces of information (e.g., where you parked your car today vs. yesterday).

• Second, the Object-In-Room Recall Task (ORR-LDR) was developed to tax pattern completion (29), i.e., the ability to retrieve a stored memory based on a cue of incomplete information. The ORR-LDR was implemented as a one- to three-day long-term delayed recall task, consequently assessing long-term memory.

A total of 172 non-demented older participants completed two mobile app-based memory tasks-the Mnemonic Discrimination Task for Objects and Scenes and the long-term delayed Object-In-Room Recall Task. To determine the validity of the tasks for measuring relevant cognitive functions in this population, the authors assessed relationships with conventional cognitive tests. In addition, psychometric properties, including test-retest reliability, and the participants' self-rated experience with mobile app-based cognitive tasks were assessed.

MDT-OS and ORR-LDR were weakly-to-moderately correlated with the Preclinical Alzheimer's Cognitive Composite and with several other measures of episodic memory, processing speed, and executive function. Test-retest reliability was poor-to-moderate for one single session but improved to moderate-to-good when using the average of two sessions.

The scientists observed no significant floor or ceiling effects nor effects of education or gender on task performance. Contextual factors such as distractions and screen size did not significantly affect task performance. Most participants deemed the tasks interesting, but many rated them as highly challenging. While several participants reported distractions during tasks, most could concentrate well.

However, there were difficulties in completing delayed recall tasks on time in this unsupervised and remote setting.

The authors' study proves the feasibility of mobile app-based cognitive assessments in a community sample of older adults, demonstrating its validity in relation to conventional cognitive measures and its reliability for repeated measurements over time. To further strengthen study adherence, future studies should implement additional measures to improve task completion on time.

Read the original article on Pubmed

Andrographis paniculata, commonly known as creat or green chiretta, is an annual herbaceous plant widely cultivated in Southern and Southeastern Asia, where it has been believed to be a treatment for bacterial infections and some diseases. Andrographolide is the major constituent extracted from the leaves of the plant Source: J.M.Garg - Own work, via Wikipedia

Andrographolide is a labdane diterpenoid that has been isolated from the stem and leaves of Andrographis paniculata. Andrographolide is an extremely bitter substance.

Andrographolide has been studied for its effects on Alzheimer's Disease, Parkinson's disease, multiple sclerosis and stroke.

A new andrographolide-based terminal alkyne was synthesized in good yield from andrographolide by India's scientists. Andrographolide was obtained from a natural compound andrographolide , which in turn was isolated from the leaves of the plant .

Copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition reaction of alkyne with -sugars furnished a library of andrographolide-fastened triazolyl glycoconjugates in good yields. The structures of these semisynthetic andrographolide derivatives were established by Fourier transform infrared, NMR, and mass spectroscopy. The compounds were further evaluated against Alzheimer's disease using a scopolamine-induced memory impairment mice model. It was observed that antioxidant and anticholinesterase properties of these compounds contribute significantly toward their remarkable potential to improve cognitive functioning.

Read the original article on Pubmed

Trihexyphenidyl (marketed as Artane and others) is an antispasmodic drug used to treat stiffness, tremors, spasms, and poor muscle control. It is an agent of the antimuscarinic class and is often used in management of Parkinson's disease. It was approved by the FDA for the treatment of Parkinson's in the US in 2003.

Artane has been shown to have several sides effects, some similar to Parkinson's symptoms, in particular people who are older or who have psychiatric conditions may become confused or develop delirium.

Despite growing concerns about Trihexyphenidyl causing cognitive decline in tremor-dominant Parkinson disease patients, the underlying neural correlates remain unclear. Therefore, the authors investigated the effects of this drug on prefrontal executive function and spontaneous neural activity in patients with tremor-dominant Parkinson disease by utilizing functional near-infrared spectroscopy.

The authors recruited 30 patients with tremor-dominant Parkinson disease, including 15 patients receiving the treatment and 15 patients not receiving Trihexyphenidyl.

The researchers performed comprehensive neuropsychological and clinical assessments to evaluate each patient's cognitive function, mental status, and clinical symptoms.

They measured brain activation elicited from the verbal fluency task and changes in amplitude of low-frequency fluctuations at rest to investigate executive function and spontaneous neural activity, respectively. In addition, the authors examined the relationship between altered activation during task and resting state and neuropsychological and clinical data.

Compared with tremor-dominant Parkinson disease patients not taking Trihexyphenidyl, tremor-dominant Parkinson disease patients taking the treatment showed no differences on neuropsychological tests.

However, there was insufficient activity of the dorsolateral prefrontal cortex, ventrolateral prefrontal cortex, and the orbitofrontal cortex related to the frontoparietal network at rest.

Furthermore, functional near-infrared spectroscopy results were positively correlated with scores of multiple cognitive domain functions.

These findings suggest that Trihexyphenidyl treatment may lead to prefrontal dysfunction in tremor-dominant Parkinson disease patients, attenuating brain activation in executive function and cognition-related spontaneous neural activity.

Read the original article on Pubmed

En 2019 nous avons posté un article sur le Fenbendazole. Depuis de fausses informations sur les cancers et le Fenbendazole ont été diffusés via les réseaux sociaux et ont donné lieu un trafic frauduleux de ce médicament.

Ce phénomène a été particulièrement aigu en Corée du sud. Après une longue controverse qui a duré plus d'un an, la nécessité d'une réponse au niveau national a été soulevée. Un audit parlementaire du ministère de la Santé et du Bien-être a donc été mené en 2020.

Tout cela avait commencé par un patient cancéreux américain, Joe Tippens qui prétend que ce médicament l'a guéri, cette affirmation a fait sensation en Corée du Sud, malgré l'absence d'essais cliniques ni même de données pré-cliniques sur des animaux modèles. Ce que Joe Tippens ne dit pas, c'est qu'il a aussi participé à l'essai clinique Keytruda au MD Anderson Cancer Center. Cette agitation médiatique a même conduit à la vente de fenbendazole dans les pharmacies en Corée du Sud.

Tippens claironne son histoire par le biais de réseaux sociaux via un groupe fermé, « my cancer story rocks » (33 900 membres), ainsi que sur son blog, "Get Busy Living", et a mentionné au moins 60 histoires de réussite connues de fenbendazole. Le blog a été lu par des milliers de personnes dans 60 pays différents.

Un protocole est également disponible sur son site Web où il recommande le fenbendazole pour différents types de cancer tels que les cancers colorectal, du côlon, du poumon, du pancréas et de la prostate, le mélanome, le lymphome et le glioblastome. Ses liens avec différentes sociétés ne sont toujours très clairs.

A la suite de ces publications, des dizaines de patients Coréens atteints d'un cancer en phase terminale se sont auto-administrés du fenbendazole, téléchargé régulièrement des vidéos sur Internet et signalé les changements positifs survenus dans leur corps.

Les pharmacies vétérinaires de toute la Corée du Sud ont vite signalé des pénuries de fenbendazole et de fréquentes demandes de renseignements sur la disponibilité de cet agent antiparasitaire par des personnes désespérées qui espèraient guérir de leur cancer.

Un groupe directement lié à Joe Tippens sur un réseau social travaillait avec des propriétaires d'animaux qui utilisaient des prescriptions pour traiter le cancer canin/félin sans en informer les vétérinaires. Les patients se vendaient ces médicaments les uns aux autres.

Plus grave encore les vendeurs de ce médicament traitaient directement avec les patients, ce qui est strictement interdit par les lois et réglementations coréennes en matière de santé. On sait que ce type d'abus existe aussi pour d'autres maladies comme la SLA (maladie de Lou Guerig/Charcot)

La controverse s'est encore aggravée lorsqu'un oncologue coréen, Kim Ja-young, a mis en ligne une vidéo YouTube en faveur de fenbendazole intitulée "Le vermifuge pour chien est-il sans danger pour l'homme", décrivant le dosage approprié du médicament. Cette vidéo a atteint 60 000 à 180 000 vues et a reçu plus de 500 commentaires de remerciements en très peu de temps. Cependant, la communauté médicale Coréenne a alors qualifié cette vidéo de source d'informations fausses et exagérées.

Les autorités sanitaires et les experts sud-coréens ont alors mis en garde contre les effets secondaires par le biais d'un communiqué de presse le 23 septembre 2019. Au lieu de suivre cet avis, les gens se sont passionés les déclarations d'un comédien célèbre en Corée. Le comédien coréen populaire Kim Chul Min, atteint d'un cancer du poumon, a en effet déclaré sur un réseau social le 24 septembre 2019 qu'il prenait du Fenbendazole et qu'il se sentait vraiment mieux. Ses douleurs étaient alors réduites de moitié et ses tests biologiques avaient commencé à s'améliorer. Kim Chul Min déclara à cette époque : "Je veux guérir complètement mon cancer avec le Fenbendazole et devenir un "exemple" pour tous les patients atteints de cancer."

Le comédien avait reçu un diagnostic de cancer du poumon de stade IV, début août 2019. Il révéla également ses antécédents médicaux familiaux - ses parents et son frère aîné sont tous morts d'un cancer.

Huit mois plus tard, en septembre 2020, Kim cessa de prendre le fenbendazole, déclarant que ce traitement n'a finalement pas fonctionné et avait plutôt entraîné de graves effets secondaires. En octobre 2020, le comédien est apparu virtuellement lors d'une session d'audit de l'Assemblée nationale pour exhorter le ministère Coréen de la Santé et du Bien-être social à aider les patients atteints de cancer à ne pas se laisser influencer par une telle désinformation. Il est finalement décédé en décembre 2021.

Les problèmes liés à la prise de fenbendazole sont aussi liés au dosage. En effet à forte dose comme préconisé par l'oncologue ci-dessus, le fenbendazole est toxique. Une patiente Coréenne de 80 ans atteinte d'un cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC) avancé avait été mise sous pembrolizumab en monothérapie. Le patient avait subi une atteinte hépatique grave 9 mois plus tard.

A la suite de l'hospitalisation de la patiente, une interview avec elle et sa famille a révélé qu'elle prenait du fenbendazole depuis un mois, uniquement sur la base de rapports de médias sociaux suggérant son efficacité contre le cancer.

Après l'arrêt de l'auto-administration de fenbendazole, le dysfonctionnement hépatique du patient s'est résolu spontanément. Bien que les effets inhibiteurs antitumoraux du fenbendazole étaient visibles à travers des analyses biologiques, malgré tout il n'a pas été observé de rétrécissement de la tumeur chez cette patiente.

Twitter, Youtube et Facebook sont des plateformes de médias sociaux en ligne qui sont largement utilisées de pour échanger des informations entre patients atteints de cancer. Cependant, les sources d'informations médicales sur ces plateformes laissent souvent à désirer.

Les médecins doivent interroger les patients sur l'auto-administration de produits ingérés par voie orale, y compris les compléments alimentaires, les herbes ou les composés bioactifs, en cas d'effets indésirables inattendus.

Le concept de communication bidirectionnelle entre les organes de la cavité abdominale et le cerveau remonte à l'ère hippocratique. Ce n'est cependant qu'au cours du siècle dernier que les mécanismes neuro-endocriniens qui sous-tendent cette connexion ont été décrits et plus récemment encore, leur pertinence pour la physiopathologie de la neurodégénérescence a été appréciée.

Braak et d'autres ont fait l'hypothèse que cette communication se fait par l'intermédiaire du nerf vagal, d'une certaine façon tous les nerfs sont des conduits pouvant véhiculer des microbes, prions et virus. Cet article fait l'hypothèse que l'axe intestin-cerveau influence la production d'acides biliaires par le microbiome intestinal. Le catabolisme du cholestérol est la source des acides biliaires.

Le cerveau est l'organe le plus riche en cholestérol car il contient environ un quart du cholestérol total présent dans le corps. Le cholestérol et les molécules lipidiques apparentées sont un constituant crucial des neurones et des celluls nerveuses non neuronales. Il est aussi un composant majeur de la myéline. La myéline est un matériau riche en lipides qui entoure les axones des cellules nerveuses. Étonnamment, les acides biliaires peuvent également être produits dans le cerveau, où ils régulent le métabolisme cellulaire des lipides et du glucose.

Le cerveau contient de nombreux acides biliaires conjugués et non conjugués qui pénètrent dans le cerveau soit par diffusion, soit par transport actif via des transporteurs d'acides biliaires à partir de la circulation systémique, soit par synthèse locale dans les astrocytes et les neurones .

Pratiquement tout le cholestérol cérébral est formé localement, cependant, dans le cerveau adulte, la synthèse du cholestérol est faible en raison d'un recyclage efficace. La demi-vie du cholestérol cérébral est estimée à au moins 5 ans.

La fonction hépatique se détériore cependant avec l'âge et, par conséquent, l'homéostasie des acides biliaires change, avec une synthèse réduite des acides biliaires et une augmentation de l'accumulation de cholestérol périphérique (Bertolotti et al., 2007). Cependant, le métabolisme du cholestérol est différent dans le cerveau par rapport aux organes périphériques (Smiljanic et al., 2013).

Jusqu'à il y a quelques décennies, on pensait que les acides biliaires servaient uniquement de surfactants pour aider le corps à absorber les graisses, les vitamines liposolubles et les stéroïdes dans la circulation sanguine afin que le foie puisse les traiter.

Cependant, il est maintenant entendu que les acides biliaires, en plus d'agir comme agents émulsifiants, ont une biologie complexe qui affecte une variété de processus physiologiques et qu'ils sont des molécules de signalisation de type hormonal (Zangerolamo, Vettorazzi, Rosa, Carneiro et Barbosa, 2021 ).

Les niveaux d'acides biliaires doivent être étroitement surveillés car ils peuvent devenir toxiques. Il est essentiel de comprendre le rôle des acides biliaires dans la physiopathologie des maladies neurodégénératives dont la maladie de Parkinson, la maladie d'Alzheimer, la SLA (maladie de Lou Gherig/Charcot) et autres.

Acides biliaires primaires La première étape de la synthèse des acides biliaires est la génération d'acides biliaires primaires, dont la majorité se produit dans le foie pour finalement former des sels biliaires primaires conjugués d'acide cholique (CA) et d'acide chénodésoxycholique (CDCA).

Acides biliaires secondaires Les acides biliaires secondaires sont formés par des modifications enzymatiques des acides biliaires primaires par des bactéries présentes dans le côlon où ils servent de substrats pour le métabolisme microbien. Le microbiome intestinal influence les composants du pool d'acides biliaires et les acides biliaires peuvent réguler la composition des bactéries intestinales par des effets antimicrobiens directs et indirects.

La déconjugaison microbienne des acides biliaires primaires conjugués à la taurine et à la glycine via l'hydrolase des sels biliaires est une fonction hautement conservée dans les phylae et les archées bactériennes et aide à diminuer l'effet microcide des acides biliaires intraluminaux. Les bactéries avec des pompes d'exportation de sels biliaires ont un avantage sélectif supplémentaire dans cet environnement.

Malgré leurs caractéristiques qui en font des troubles distincts, de nombreuses maladies neurologiques partagent des caractéristiques pathologiques communes telles que des dépôts de protéines mal repliées et une neuroinflammation en plus de la perte neuronale et de la fonction cellulaire perturbée comme le dysfonctionnement mitochondrial et le stress oxydatif.

Récemment, les acides biliaires et leurs récepteurs ont été associés à des processus pathologiques dans de nombreuses maladies neurologiques et les acides biliaires se sont révélés prometteurs en tant que traitements putatifs pour un certain nombre de ces troubles.

Le vieillissement Le vieillissement, qui est le plus grand risque de troubles neurodégénératifs, peut également entraîner plusieurs changements dans l'intestin qui peuvent avoir un impact sur l'axe microbiome intestinal-cerveau, notamment une stabilité et une diversité réduites des communautés microbiennes, des niveaux accrus d'inflammation et d'amincissement de la muqueuse et une réduction biodisponibilité des métabolites microbiens avec des actions immunorégulatrices telles que les acides biliaires secondaires et les acides gras à chaîne courte.

La maladie de Parkinson Un certain nombre d'études précliniques chez les rongeurs ont fourni des preuves que les acides biliaires pourraient être impliqués dans la pathogenèse de la maladie de Parkinson.

Une analyse du métabolome du cerveau de souris recevant des injections intracérébrales de fibrilles d'α-synucléine préformées dans le bulbe olfactif a montré des altérations des voies du métabolisme de la taurine qui pourraient affecter la conjugaison taurine de l'acide tauroursodésoxycholique (TUDCA) et de l'acide ursodésoxycholique (UDCA) (Graham et al., 2018 ; Graham et al., 2018).

Les acides biliaires primaires (CA, MCA total et β-MCA) et les acides biliaires secondaires (TUDCA, acide taurohyodésoxycholique (THCDA) et DCA) ont été augmentés dans les échantillons fécaux. Le traitement de rats atteints de la maladie de Parkinson induite par la roténone avec de l'UDCA a restauré les niveaux de dopamine striatale et normalisé les marqueurs d'inflammation et d'apoptose.

Deux essais cliniques sont actuellement en cours (NCT02967250 et NCT03840005) pour évaluer l'efficacité de l'UDCA comme traitement pour les patients atteints de la maladie de Parkinson.

Cependant, le rôle du taux de cholestérol dans la pathogenèse de la maladie de Parkinson est loin d'être clair. La plupart des études publiées ont révélé qu'un taux de cholestérol élevé était associé à une prévalence réduite de la maladie de Parkinson et que le traitement aux statines pour réduire le cholestérol augmentait le risque de maladie de Parkinson (Liu et al., 2017).

Cela va à l'encontre de l'opinion dominante selon laquelle les statines sont des agents neuroprotecteurs et des études récentes chez des patients atteints de la maladie de Parkinson ont produit des résultats contradictoires.

La raison des résultats différents reste inconnue, mais pourrait être liée à une hydrophobicité différente des statines, les statines hydrophiles mais non lipophiles étant associées à une progression plus rapide de la maladie de Parkinson (Lewis et al., 2022). Un essai récent (NCT02787590) de la simvastatine pour ralentir la progression de la maladie de Parkinson n'a montré aucun avantage (https://cureparkinsons.org.uk/2020/09/simvastatin-results/).

La maladie d'Alzheimer Des rapports modifiés de 23 acides biliaires sériques ont été associés à des biomarqueurs du liquide céphalo-rachidien de la maladie d'Alzheimer (Nho et al., 2019). De plus, les taux plasmatiques d'ACL (acide lithocholique) ont augmenté chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer par rapport aux témoins et les taux plasmatiques d'acide glycochénodésoxycholique (GCDCA), d'acide glycodésoxycholique (GDCA) et d'acide glycolithocholique (GLCA) étaient significativement élevés chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer par rapport aux patients atteints de troubles cognitifs légers. malades en situation de handicap.

Baloni et ses collègues (Baloni, et al., 2020) ont signalé des augmentations similaires des acides biliaires dans les échantillons de cerveau post-mortem de la maladie d'Alzheimer, ainsi qu'un rapport accru de GCDCA: CA et une augmentation des acides biliaires secondaires DCA, LCA, TDCA et GDCA dans la maladie d'Alzheimer. échantillons.

Cela s'est accompagné de niveaux plus élevés de taurine sérique. Comme la synthèse secondaire des acides biliaires ne se produit pas dans le cerveau, cela suggère que les modifications du sérum et des tissus cérébraux peuvent refléter des altérations du microbiome intestinal des patients atteints de la maladie d'Alzheimer.

Des changements dans le métabolisme des androgènes ont été signalés chez des souris sans germes par rapport à des souris avec un microbiome intestinal normal où un intestin sain maintient des niveaux élevés de dihydrotestostérone (Collden et al., 2019). Des niveaux réduits de dihydrotestostérone sont signalés comme un facteur de risque de la maladie d'Alzheimer (Rosario & Pike, 2008) et peuvent réguler l'accumulation de β-amyloïde.

La sclérose latérale amyotrophique On sait qu'AMX0035, un médicament récemment mis sur le marché dans certains pays, associe le sodium phenylbutyrate à l'ursodoxicoltaurine (taurursodiol).

Le cholestérol était élevé dans le liquide céphalo-rachidien des patients atteints de sclérose latérale amyotrophique et le (25R) 26-hydroxycholestérol (également connu sous le nom de 27-hydroxycholestérol) de la branche acide de la biosynthèse des acides biliaires a été réduit, ce qui a entraîné une incapacité du cerveau à éliminer l'excès de cholestérol (Abdel-Khalik et al., 2017). Cela pourrait indiquer une tentative de l'organisme d'atténuer la toxicité de l'excès de cholestérol par sa conversion en acides biliaires.

Les souris mutantes SOD1 présentent également une dysbiose du microbiote intestinal au stade pré-symptomatique (Figueroa-Romero et al., 2019).

De même, la plus grande étude à ce jour sur des patients humains atteints de sclérose latérale amyotrophique a révélé que la progression de la maladie était corrélée à une réduction de la diversité microbienne (Di Gioia et al., 2020). Dodge et ses collègues (Dodge et al., 2021) ont rapporté que le CDCA, le LCA, le TDCA et le TLCA (acide taurolithocholique) étaient élevés dans les fèces des souris SOD1 en phase terminale par rapport aux types sauvages. Chez les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique, plusieurs genres de microbiote ont été signalés comme étant plus faibles, notamment des familles Lachnospiraceae et Ruminococcaceae (Martin, Battistini, & Sun, 2022).

Le métabolisme altéré du cholestérol dans la sclérose latérale amyotrophique peut avoir des effets à la fois sur les voies des acides biliaires dans le cerveau et l'intestin, bien que l'on ne sache pas encore lequel peut se produire en premier.

Pour contrer le stress mitochondrial et oxydatif impliqué dans la cause de la sclérose latérale amyotrophique, un essai clinique de phase II utilisant le traitement TUDAC avec le riluzole, un inhibiteur des récepteurs du glutamate, pendant 1 an a été mené pour évaluer l'efficacité du ciblage de la signalisation des acides biliaires comme stratégie thérapeutique. pour le traitement de la sclérose latérale amyotrophique et ont constaté que le traitement ralentissait la détérioration de la fonction et améliorait l'évaluation fonctionnelle de 15 % chez les patients atteints de la maladie (Elia et al., 2016).

Des études examinant les effets de TUDCA et d'autres acides biliaires sur la survie cellulaire et l'inversion des déficits dans des modèles animaux de sclérose latérale amyotrophique ont également montré des résultats encourageants.

Maladie de Huntington Des preuves récentes ont suggéré qu'une dysbiose intestinale peut survenir chez les patients atteints de Huntington et certains genres de microbiote ont été corrélés à des scores cliniques spécifiques, à savoir Intestinimonas avec des scores de capacité fonctionnelle totale et Lactobacillus négativement corrélé avec des scores au mini-examen de l'état mental (Wasser et al., 2020 ).

Une dysbiose intestinale a été rapportée dans des modèles murins atteints de la maladie de Huntington avec une diversité α différentielle. Il est proposé qu'une diversité accrue puisse être associée à une volatilité accrue de la microglie intestinale et à une fonction perturbée du microbiome intestinal (Kong et al., 2021). Aucune étude n'a encore examiné les modifications des acides biliaires chez les patients atteints de la maladie de Huntington, mais étant donné les dysfonctionnements signalés dans la signalisation du cholestérol dans le cerveau et la dysbiose intestinale, il semble probable qu'ils se produisent et des modifications du pool d'acides biliaires pourraient altérer cette régulation. Pourtant, un essai clinique de phase I avec l'UDCA (NCT00514774) chez des patients atteints de la maladie de Huntington a débuté en 2007, mais les résultats de l'essai n'ont jamais été publiés.

Sclérose en plaques Bhargava et ses collègues (Bhargava et al., 2020) ont mené une analyse métabolomique de patients atteints de différents types de sclérose en plaques et ont trouvé des niveaux inférieurs de métabolites primaires des acides biliaires chez les patients atteints de sclérose en plaques progressive primaire par rapport aux témoins sains et des niveaux inférieurs de métabolites secondaires des acides biliaires dans les groupes de sclérose en plaques progressive primaire et de sclérose en plaques récurrente-rémittente, indiquant des altérations du métabolisme des acides biliaires dans la sclérose en plaques qui étaient les plus importantes chez les patients atteints de sclérose en plaques progressive primaire.

Des résultats similaires ont été mesurés chez des patients atteints de sclérose en plaques pédiatrique par rapport à des témoins appariés selon l'âge, ce qui suggère que l'âge n'était pas un facteur dans l'altération du métabolisme des acides biliaires survenant dans la sclérose en plaques (Bhargava et al., 2020). Expérimentalement, les mêmes auteurs ont découvert que le traitement avec TUDCA et l'agoniste GPBA INT-577 prévenait la neuroinflammation (astrocytes réactifs et polarisation pro-inflammatoire de la microglie) de manière dose-dépendante dans les astrocytes et la microglie en culture. De plus, TUDCA a réduit les déficits comportementaux et les changements neuropathologiques chez les souris atteintes d'encéphalomyélite auto-immune expérimentale grâce à ses effets sur le GPBA.

Conclusion Il est de plus en plus évident que la signalisation des acides biliaires est bidirectionnelle dans l'axe intestin-cerveau, signalant l'état métabolique et contribuant à l'homéostasie du cholestérol dans le cerveau.

De multiples cibles pharmacologiques ont déjà été développées pour une application dans les maladies du foie qui peuvent potentiellement être réutilisées pour une application à la neurodégénérescence. Ceux-ci peuvent agir de manière centrale dans le SNC ou exploiter les voies périphériques des acides biliaires pour affecter indirectement un changement.

Des travaux supplémentaires sont donc nécessaires pour déterminer la contribution relative de tous les acides biliaires et des espèces d'oxystérols dans la santé et la maladie neuronales afin d'éclairer les études interventionnelles et de développer une nouvelle catégorie de médicaments pour le traitement de la neurodégénérescence.

Read the original article

Patients have long said that diets can relieve symptoms of diseases such as Alzheimer's and Parkinson's. Many ALS patients take supplements in varying amounts and types. These claims have long been derided by scientists, yet scientists are now starting to change their minds.

The authors of a new scientific article therefore investigated whether a high fiber diet influences microglial function in mouse models of Parkinson's disease that overexpress α-synuclein. These mice are called ASO (α-synuclein overexpressing) mice.

Parkinson's disease is a disease characterized by α-synuclein pathology and/or dopamine deficiency resulting from degeneration of the substantia nigra (a region of the midbrain).

Although Parkinson's disease is primarily classified as a brain disorder, 70-80% of patients experience gastrointestinal symptoms, primarily constipation, but also abdominal pain and increased intestinal permeability which usually manifest in prodromal stages (Forsyth et al. 2011; Yang et al 2019).

Braak postulated nearly 20 years ago that α-synuclein aggregation can begin in the gastrointestinal tract or olfactory bulb, and eventually reach the brainstem, substantia nigra, and neocortex via the vagus nerve ( Braak et al. 2003). A growing body of evidence supports the potential for gut-to-brain spread of α-synuclein pathology in rodents (S. Kim et al. 2019; B. Liu et al. 2017; Svensson et al. 2015).

The vagus nerve, a long winding nerve, is a major two-way information signaling pathway between the gut and the brain. Vagotomy is the surgical section of the pneumogastric nerve, or vagus nerve, at the level of the abdomen. Vagotomy has been used for decades and most patients who have had such surgery and are still alive are now elderly. A Swedish registry study investigated the risk of Parkinson's disease in patients who underwent vagotomy and hypothesized that truncal vagotomy is associated with a protective effect.

The scientists found that the risk of Parkinson's disease was indeed reduced in patients who underwent a complete truncal vagotomy, whereas there was no risk reduction in those who underwent a selective vagotomy. The risk of Parkinson's disease is also reduced after truncal vagotomy compared to the general population. These epidemiological findings are important and support the hypothesis that Parkinson's disease begins in the gut and not initially in the brain. This provides further evidence for the involvement of the vagus nerve in disease development.

Many important chemical compounds (nowadays we say "molecular" to make it sound important) are produced in the intestine and end up in the brain via the bloodstream. Many of them are made or have their production regulated by gut microbes.

These include short chain fatty acids tryptophan, leptin and ghrelin. Short chain fatty acids include butyrate, propionate and acetate. Butyrate is a known inhibitor of histone deacetylases (HDACs) and in doing so acts as an epigenetic regulator. Cytokines, key immune-regulating molecules produced in the gut, can travel through the bloodstream and influence brain function, particularly in regions of the brain where the blood-brain barrier is deficient.

Among other effects, microbial food metabolites can modulate the activation of microglia, these nerve cells which are essential for the survival of neurons are implicated in Parkinson's disease. Microglia respond to signals from inside the brain, but also receive information from the periphery, including the gut microbiome (Abdel88 Haq et al. 2019). Microglia from germ-free adult mice show an immature gene expression profile and do not respond adequately to immunostimulants (Erny et al. 2015; Thion et al. 2018). However, if these germ-free mice are fed a mixture of short-chain fatty acids, microglial maturation is restored (Erny et al. 2015).

The gut microbiota is a virtual organ that produces a myriad of molecules needed by the brain and other organs. Humans and microbes are in a symbiotic relationship, humans feed the microbes, and microbes in turn provide essential molecules.

The phyla Bacteroidetes and Firmicutes represent approximately 80% of total human gut microbiota. The genera of the Firmicutes phylum include Clostridium, Lactobacillus, Bacillus, Clostridium, Enterococcus, and Ruminicoccus. The phylum Bacteroidetes mainly includes the genera Bacteroides and Prevotella.

The phylum Actinobacterium is dominated by the genus Bifidobacterium. Bifidobacteria and lactobacilli are generally considered beneficial bacteria and are frequently sold as probiotic supplements. Strains of the genus Clostridium or lipopolysaccharide taxa such as Enterobacteriaceae have been associated with disease states in many neurodegenerative diseases including ALS (Charcot's disease).

Similarly but somewhat controversially, the Firmicutes/Bacteroidetes ratio, which explores the relationship between the two dominant phyla, has been associated with various neurodegenerative pathologies.

So, the intestinal microbiome is altered in Parkinson's disease. It is found in mice models of Parkinson's disease (the mice have been genetically engineered to carry a disease resembling that of Parkinson's) that the fecal levels of short-chain fatty acids are different in mice with Parkinson's disease and mice. healthy. It is the intestinal bacteria that transform dietary fiber into short-chain fatty acids by fermentation.

The authors designed personalized high-fiber diets, each containing 20% ​​of a prebiotic blend of two or three dietary fibers designed to support the growth of 5 distinct gut bacterial taxa and stimulate the production of short-chain fatty acids based on of faecal fermentation in vitro.

The scientists then observed broad changes at the microbial phylum and genus level after administration of a prebiotic diet, displaying an increase in Bacteroidetes and a decrease in Firmicutes in mice fed a prebiotic diet, resulting in a lower Firmicutes ratio. /Bacteroidetes (F/B) that has been associated with general features of metabolic health.

Interestingly, Bacteroidetes have been shown to be reduced in Parkinson's patients compared to age-matched controls, suggesting that the prebiotic may counteract this effect (Unger et al. 2016). Additionally, they observed a decrease in proteobacteria, a phylum often increased in dysbiosis and inflammation and elevated in fecal samples from patients with Parkinson's disease (Keshavarzian et al. 2015; Shin, Whon, and Bae 2015).

A fiber-rich prebiotic diet attenuates motor deficits and reduces α-synuclein aggregation in the substantia nigra of mice.

Meanwhile, the gut microbiome of ASO mice adopts a health-correlated profile upon prebiotic treatment, which also reduces microglial activation.

Single-cell RNA-seq analysis of microglia from the substantia nigra and striatum reveals increased pro-inflammatory signaling and reduced homeostatic responses in ASO mice compared to their wild-type counterparts on a standard diet.

Prebiotic feeding reverses pathogenic microglial states in ASO mice and promotes expansion of microglia's disease-associated protective macrophage (DAM) subsets. Microglia are dependent on colony stimulating factor 1 receptor (CSF1R) signaling for development, maintenance and proliferation (Elmore et al. 2014).

To test the opposite effect: If depletion of microglia eliminated the beneficial effects of prebiotics, the authors added PLX5622 to the diet of mice aged 5 to 22 weeks and quantified the number of IBA1+ microglia in various brain regions. PLX5622 is a brain-penetrating CSF1R inhibitor that can deplete microglia with no observed effects on behavior or cognition (Elmore et al. 2014).

Depletion of microglia using a CSF1R inhibitor effectively eliminated the beneficial effects of prebiotics and restored motor deficits in ASO mice despite a prebiotic diet.

These studies reveal a novel microglia-dependent interaction between diet and motor Parkinson's disease in mice, findings that may have implications for neuroinflammation and Parkinson's disease.

Prebiotics present a potentially promising therapeutic approach, as diet contributes significantly to the composition of the microbiome and epidemiological evidence has linked high fiber diets to reduced risk of developing Parkinson's disease (Boulos et al 2019).

While increased vegetable intake and adherence to a Mediterranean diet are associated with a lower risk of Parkinson's disease, people consuming a low-fiber, highly processed Western diet have an increased risk of being diagnosed with Parkinson's disease. (Alcalay et al. 2012; Gao et al. 2007; Molsberry et al. 2020).

Several ongoing clinical trials are exploring the beneficial effects of probiotics and prebiotics on Parkinson's disease outcomes. Acting on the diet or the microbiome can help relieve the symptoms of Parkinson's disease.