Drs. Saleh Naser, Latifa Abdelli et l'assistante de recherche de premier cycle de l'UCF, Aseela Samsam, ont identifié les changements moléculaires qui se produisent lorsque les cellules souches neuronales sont exposées à des niveaux élevés d'un acide couramment trouvé dans les aliments transformés. Dans une étude publiée le 19 juin dans Rapports scientifiques , un journal Nature, les scientifiques de l'UCF ont découvert à quel point des niveaux élevés d'acide propionique (PPA), utilisé pour augmenter la durée de conservation des aliments emballés et inhiber la moisissure dans le fromage et le pain transformés commercialement, réduire le développement des neurones dans le cerveau fœtal.
Dr Naser, qui se spécialise dans la recherche en gastro-entérologie à la Burnett School of Biomedical Sciences du College of Medicine, a commencé l'étude après que des rapports aient montré que les enfants autistes souffrent souvent de problèmes gastriques tels que le syndrome du côlon irritable. Il s'est interrogé sur un lien possible entre l'intestin et le cerveau et a commencé à examiner en quoi le microbiome - ou les bactéries intestinales - différait entre les personnes autistes et celles qui n'en sont pas atteintes.
Des études ont montré un niveau plus élevé de PPA dans les échantillons de selles d'enfants autistes et le microbiome intestinal chez les enfants autistes est différent. Je voulais savoir quelle était la cause sous-jacente."
Dr Saleh Naser
Dans le laboratoire, les scientifiques ont découvert que l'exposition des cellules souches neurales à un excès de PPA endommage les cellules du cerveau de plusieurs manières. D'abord, l'acide perturbe l'équilibre naturel entre les cellules du cerveau en réduisant le nombre de neurones et en produisant trop de cellules gliales. Alors que les cellules gliales aident à développer et à protéger la fonction neuronale, trop de cellules gliales perturbent la connectivité entre les neurones. Ils provoquent également une inflammation, qui a été noté dans le cerveau des enfants autistes.
Des quantités excessives d'acide raccourcissent et endommagent également les voies que les neurones utilisent pour communiquer avec le reste du corps. La combinaison de neurones réduits et de voies endommagées entrave la capacité du cerveau à communiquer, entraînant des comportements que l'on retrouve souvent chez les enfants autistes, y compris les comportements répétitifs, problèmes de mobilité et incapacité à interagir avec les autres.
Des études antérieures ont proposé des liens entre l'autisme et les facteurs environnementaux et génétiques, mais les Drs. Naser et Abdelli disent que leur étude est la première à découvrir le lien moléculaire entre des niveaux élevés de PPA, prolifération des cellules gliales, circuits neuronaux perturbés et autisme. L'étude de 18 mois a été autofinancée par l'UCF.
Le PPA se produit naturellement dans l'intestin et le microbiome de la mère change pendant la grossesse et peut provoquer une augmentation de l'acide. Mais les Drs. Naser et Abdelli ont déclaré que manger des aliments emballés contenant de l'acide peut augmenter davantage le PPA dans l'intestin de la femme, qui passe ensuite au fœtus.
Des recherches supplémentaires doivent être effectuées avant de tirer des conclusions cliniques. Prochain, l'équipe de recherche tentera de valider ses résultats dans des modèles de souris en vérifiant si un régime maternel riche en PPA provoque l'autisme chez des souris génétiquement prédisposées à la maladie. Il n'y a pas de remède contre l'autisme, qui touche environ 1 enfant sur 59, mais les scientifiques espèrent que leurs découvertes feront avancer les études sur les moyens de prévenir le trouble.
"Cette recherche n'est que la première étape vers une meilleure compréhension des troubles du spectre autistique, " ont conclu les scientifiques de l'UCF. "Mais nous sommes convaincus que nous sommes sur la bonne voie pour enfin découvrir l'étiologie de l'autisme."