PARTIE 2 Effets de type antidépresseur de l'extrait de Cistanche Tubulosa sur des rats souffrant d'un stress chronique imprévisible grâce à la restauration de l'homéostasie du microbiote intestinal

Mar 05, 2022


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chez le rat, nous fait croire qu'il a moins d'effets secondaires nocifs et qu'il est très sûr lorsqu'il est utilisé à des fins thérapeutiques (Gao et al., 2016).

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Le CTE module les neurotransmetteurs et les neurotrophines

Les résultats de cette étude indiquent que l'administration de CTE peut augmenter de manière significative le niveau de 5-HT dans l'hippocampe induit par la CUS et l'expression de BDNF, ainsi que le niveau de 5-HT dans le côlon. Cela pourrait bien expliquer les activités antidépressives exercées par le CTE. Plus de 90 % de la 5-HT dans le corps est synthétisée par des cellules endocrines spécialisées dans l'intestin appelées cellules entérochromaffines (Gershon et Tack, 2007 ; Yano et al., 2015). Des recherches antérieures ont démontré que les bactéries sporulées dans le microbiote de la souris et de l'homme favorisaient la 5-biosynthèse de l'HT à partir des cellules entérochromaffines du côlon, qui fournissent l'5-HT à la muqueuse, à la lumière et aux plaquettes circulantes pour héberger 5- Réglementation HT (Yano et al., 2015). Il serait donc essentiel de clarifier l'association entre la structure altérée du microbiote intestinal et la concentration de 5-HT dansCistanchele côlon après administration orale de CTE, qui éclairera le mécanisme d'action pharmacologique de l'antidépresseurCistancheactivité du CTE. Bien que l'administration de CTE ait entraîné des modifications importantes du microbiote intestinal et des augmentations de la quantité de 5-HT dans le côlon, aucune corrélation n'a été trouvée entre le microbiote intestinal modifié et le niveau de 5-HT modifié dans le côlon sur la base des coefficients de corrélation de Pearson. Par conséquent, il n'est pas clair si l'homéostasie du microbiote intestinal a conduit à la biosynthèse de 5-HT dans le côlon après l'administration de CTE aux rats CUS. Notre expérience en cours de transplantation de microbiote chez des souris sans germes doit approfondir cette question.

Il a été rapporté que l'extrait aqueux deC. tubulosaa montré un effet antidépresseur dans le modèle murin, la modulation du système monoamine et de l'axe HPA contribue tous deux à l'effet antidépresseur deC. tubulosa(Wang D. et al., 2017). Dans notre étude actuelle, le CTE a significativement amélioré les comportements de type dépression chez les rats sous CUS en régulant les neurotransmetteurs et les neurotrophines dans l'hippocampe. Cet extrait bien défini, qui est composé de 48,6 pour centPhG, 6,9 % de glycosides iridoïdes et 20,0 % de saccharides totaux suggèrent que ce mélange pourrait exercer l'effet antidépresseur de plusieurs façons. Par exemple,PhGpeuvent augmenter les niveaux de DA dans le striatum (Tian et Pu, 2005; Geng et al., 2007), les iridoïdes peuvent restaurer les dysfonctionnements de l'axe HPA et réguler à la hausse l'expression du BDNF (Cai et al., 2015; Wang et al., 2015). Cependant, la cible exacte de l'effet antidépresseur du CTE au niveau moléculaire et les contributions des principaux constituants de l'extrait restent inconnues, une étude plus approfondie est nécessaire pour élucider le mécanisme antidépresseur complet du CTE.

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Le CTE restaure la composition du microbiote intestinal et la production d'AGCC

Dans cette étude, l'homéostasie de la composition du microbiote intestinal a été restaurée par CTE dans le modèle CUS. Une abondance de Bacteroides, des anaérobies stricts ayant une grande importance dans l'intestin dès le début de la vie (Arboleya et al., 2015), était élevée après l'administration de CTE. Des études antérieures indiquent que Bacteroides fragilis pourrait inverser les comportements de type autistique chez la souris (Hsiao et al., 2013). Nos résultats démontrent que Bacteroides était positivement associé à 5-HT dans l'hippocampe et négativement associé aux AGCC, ce qui est corrélé à l'effet antidépresseur observé du CTE. De plus, des changements dans la composition microbienne ont récemment été liés à l'immunité de l'hôte (Round et Mazmanian, 2009). Par exemple, divers Bacteroides spp. peut augmenter la population de cellules Treg, biaiser le phénotype TH1/TH2 ou supprimer les réponses inflammatoires de l'hôte par les AGCC (Samuelson et al., 2015). Le système immunitaire fournit un lien supplémentaire entre le microbiote intestinal et la dépression (Miller et al., 2009). Par conséquent, la question de savoir si la CTE affecte la population de Bacteroides, régule davantage le système immunitaire, puis exerce ses effets anti-dépresseurs sur l'hôte, doit être étudiée à l'avenir. Une publication précédente indiquait que l'administration de prébiotiques entraînait une augmentation significative de l'abondance de Bacteroides et Parabacteroides, et une diminution de l'abondance de Ruminococcus (Burokas et al., 2017). L'administration de CTE a également entraîné une augmentation similaire des Bacteroides et Parabacteroides, ainsi qu'une diminution de Ruminococcus. C'est probablement parce que les oligosaccharides et les polysaccharides du CTE sont des sources potentielles de prébiotiques. Une faible abondance de Deinococcus n'a été détectée que dans le groupe modèle induit par le CUS, mais non détectée dans le groupe témoin et le groupe d'administration CTE. Cela suggère que le rôle de ces bactéries non dominantes dans la dépression ne doit pas être ignoré.

Deinococcus a été découvert pour la première fois en 1956 et est connu pour sa résistance remarquable aux dommages causés par une gamme de facteurs - rayonnement ionisant, dessiccation, rayonnement UV et agents oxydants (Gerber et al., 2015). De plus, Deinococcus possède la capacité de dégrader et de métaboliser les sucres en raison de la présence de gènes codant pour des enzymes métabolisant les sucres (Gerber et al., 2015). Dans cette étude, une augmentation spectaculaire de l'abondance relative de Deinococcus a été observée dans le groupe induit par CUS, et après l'administration de CTE, le niveau de Deinococcus a chuté de manière significative au niveau du groupe témoin. Cela implique que le CUS pourrait entraîner un niveau désordonné du métabolisme des sucres dans le microbiote intestinal, et une augmentation des déinocoques pourrait être attribuée à la réponse au stress chez les rats CUS. Après un traitement à long terme du CTE, les niveaux de métabolisme du sucre du rat CUS pourraient devenir normaux, et la croissance anormale de Deinococcus disparaîtrait alors. Sur cette base, des bactéries non dominantes telles que le genre Deinococcus peuvent servir de marqueur diagnostique de l'apparition de la dépression et démontrer la faisabilité de l'étude de la régulation du microbiote intestinal en tant que cible thérapeutique.

De nombreuses espèces du genre Weissella ont été isolées et utilisées comme bactéries lactiques probiotiques (BL) en raison de leurs effets anti-inflammatoires, immunomodulateurs et anti-oxydants bénéfiques (Ojekunle et al., 2017 ; Park et al., 2017 ; Sandes et al., 2017). Il n'y a jusqu'à présent aucune publication qui se concentre sur le lien entre le genre Weissella et la dépression. Nos résultats montrent que la procédure de stress de 28 jours a entraîné une réduction significative de l'abondance relative de Weissella dans le groupe modèle CUS par rapport aux rats témoins non stressés, et l'administration orale quotidienne de CTE a entraîné une augmentation significative de l'abondance relative de Weissella par rapport à Rats CUS. Fait intéressant, W. beninensis au niveau de l'espèce a montré des résultats cohérents comme Weissella l'a fait au niveau du genre. Cela confirme une relation substantielle entre Weissella et l'application de la CTE pour le traitement de la dépression. Ainsi, l'utilisation combinée des probiotiques Weissella et du CTE serait encore plus bénéfique pour les patients dépressifs.

Les acides gras à chaîne courte sont les molécules clés qui modulent la maturation et la fonction de la microglie, ainsi que la dépression (Erny et al., 2015 ; Dinan et Cryan, 2017). Dans cette étude, il a été constaté que le CTE pouvait inverser la concentration désordonnée d'acétate et d'acide hexanoïque à un niveau raisonnable. Des recherches antérieures ont démontré que l'acétate interagit directement avec les mécanismes hypothalamiques dans le cerveau (Frost et al., 2014), ce qui implique que le CTE pourrait réguler l'acétate désordonné et l'axe HPA pour l'anti-dépression. Cependant, il n'existe aucune étude publiée portant sur l'association entre l'acide hexanoïque et le développement de la dépression, que nous étudierons plus en détail à l'avenir.

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CONCLUSION

En conclusion, le CTE a exercé de puissantes activités antidépressives en restaurant le niveau de 5-HT, BDNF et SCFA, et en modulant l'abondance relative du microbiote intestinal au niveau du genre chez les rats CUS. L'analyse de corrélation a révélé que les genres de microbiote intestinal modifiés présentaient également des niveaux de neurotransmetteurs, de neurotrophines et d'AGCC modifiés. Par conséquent, le CTE a été identifié comme un agent thérapeutique potentiel pour la dépression ciblant l'axe microbiote-intestin-cerveau.

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DISPONIBILITÉ DES DONNÉES

Toutes les séquences brutes ont été déposées dans le NCBI Sequence Read Archive sous le numéro d'accession SRP128788. Les auteurs déclarent que toutes les autres données à l'appui des résultats de cette étude sont disponibles dans l'article et son matériel supplémentaire, ou sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande sans aucune restriction.

LES CONTRIBUTIONS DE L'AUTEUR

YL, YP, PT et XL ont conçu les expériences. YL, PM, HY et HX ont réalisé les expériences. YL, YP, MW, CP et LX ont analysé les données. YL, YP et XL ont rédigé le manuscrit.

FINANCEMENT

Ce travail a été soutenu par des subventions du programme national clé de recherche et de développement de Chine (SQ2017YFC170458) et du Shanghai Key Laboratory of Psychotic Disorders (16-K02).

MATÉRIEL COMPLÉMENTAIRE

Le matériel supplémentaire de cet article est disponible en ligne à l'adresse : https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar. 2018.00967/full#supplementary-matériel

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Déclaration de conflit d'intérêts : les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l'absence de toute relation commerciale ou financière qui pourrait être interprétée comme un conflit d'intérêts potentiel.

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