Une plante aromatique peut-elle protéger le cerveau contre la maladie d’Alzheimer ? C’est la découverte réalisée par des chercheurs de l’Université de Floride du Sud (États-Unis). En ligne de mire ? Le fenchol. Ce composé naturel présent dans le basilic peut aider à protéger le cerveau contre la maladie d’Alzheimer. Ces conclusions ont été publiées le 5 octobre dans Frontiers in Aging Neuroscience.

Les chercheurs ont découvert comment le fenchol réduit la neurotoxicité dans le cerveau d’Alzheimer. L’abondance des acides gras à chaîne courte (AGCC) est souvent réduite chez les patients âgés atteints de troubles cognitifs légers et par la maladie d’Alzheimer. Cependant, la manière dont cette baisse contribue à la progression de la maladie d’Alzheimer reste inconnue.

« Notre étude est la première à découvrir que la stimulation du mécanisme de détection FFAR2 par ces métabolites microbiens peut être bénéfique pour protéger les cellules cérébrales contre l’accumulation toxique de la protéine bêta-amyloïde (Aβ) associée à la maladie d’Alzheimer », a expliqué le chercheur principal, Hariom Yadav, professeur de neurochirurgie et de réparation cérébrale à l’USF Health Morsani College of Medicine. L’équipe a exploré les mécanismes moléculaires pour expliquer comment les interactions entre le microbiome intestinal et le cerveau pourraient influencer la santé du cerveau et le déclin cognitif lié à l’âge.

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.

Le pouvoir du basilic

Le rôle du microbiote est particulièrement étudié dans la maladie d’Alzheimer. Des chercheurs américains ont découvert l’effet positif d’une molécule, abondante dans le basilic, sur les symptômes d’Alzheimer recréés en modèle animal. La molécule, appelée fenchol, agit sur un récepteur porté par les neurones de l’intestin. Habituellement, ce récepteur, FFAR2, est activé par des acides gras à courte chaîne, produits par les bactéries intestinales.

Or, les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer peuvent présenter un déficit en acides gras à courte chaîne. Pour compenser la perte de l’effet bénéfique de l’activation de FFAR2 chez les malades, les chercheurs américains ont passé au crible une bibliothèque de 114.000 composés naturels, à la recherche de celui qui active le mieux FFAR2. Le vainqueur est donc le fenchol, présent dans le basilic, mais aussi le raisin ou la moutarde.

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.

Freiner la dégénérescence des neurones

Sur culture de cellules, le fenchol prévient la neurodégénérescence liée à l’accumulation des protéines amyloïdes. En modèle animal, un traitement au fenchol augmente la durée de vie et réduit la prolifération des plaques amyloïdes dans le corps des vers Caenorhadbitis elegans. Le mécanisme qui se cache derrière l’effet bénéfique du fenchol n’est pas pleinement élucidé, mais il semblerait que l’activation du récepteur FFAR2 par ce dernier stimule le protéasome et l’activité lysosomale des neurones. Le protéasome et les lysosomes sont deux éléments impliqués dans la destruction des déchets cellulaires. Suractivées, les plaques amyloïdes seraient alors plus facilement détruites dans les neurones, les protégeant ainsi de la destruction.

Manger une quantité astronomique de basilic, ou de raisin, pour faire le plein de fenchol ne soignera pas la maladie d’Alzheimer. Cette étude, publiée dans Frontiers in Aging Science, met surtout en avant comment ce qu’il se passe dans le microbiote pourrait avoir un effet positif dans le cerveau atteint par Alzheimer.