Une étude prospective, contrôlée par placebo, en double aveugle et croisée sur les effets d'une préparation probiotique (VSL # 3) sur le profil métabolique, la perméabilité intestinale, le microbiote, l'expression des cytokines et des chimiokines et d'autres marqueurs inflammatoires chez les patients pédiatriques atteints de la maladie de Crohn

Les maladies inflammatoires de l'intestin (MICI) chez l'enfant sont des affections inflammatoires chroniques récurrentes et rémittentes qui ont un impact significatif sur la croissance et le développement.

L'IBD implique le passage d'une réponse immunitaire intestinale régulée à une réponse guidée par l'activation incontrôlée des cellules immunitaires et la production de cytokines pro-inflammatoires. (1) La cause de cette augmentation de la stimulation immunitaire est d'un grand intérêt et plusieurs études indiquent un rôle des bactéries commensales dans la progression de la maladie. (2) Une étude récente a comparé le microbiote de patients atteints de MICI à celui de témoins non MICI et a révélé une différence significative dans leur composition. Le microbiote des patients atteints de MII présentait une composition microbienne anormale caractérisée par une déplétion en Firmicutes et Bacteroides, qui sont représentés chez les témoins non MII. (3)

L'activité accrue de NF-κB est impliquée dans la pathologie des deux formes de MICI. Maladie de Crohn (MC) et rectocolite hémorragique (CU). Le mécanisme de l'activation de NF-κB médiée par le protéasome dans la MC et la CU a été étudié. Visekruna et al ont démontré que la composition des sous-unités et la fonction protéolytique des protéasomes diffèrent entre UC et CD. Une expression élevée des sous-unités d'immunoprotéasome β1i et β2i est caractéristique de la muqueuse enflammée de CD (4). Conformément à cela, ils ont trouvé un traitement amélioré du précurseur de NF-κB p105 et une dégradation de l'inhibiteur de NF-κB, IκBα, par des immunoprotéasomes isolés de la muqueuse de patients atteints de MC. En comparaison avec des témoins sains et des patients atteints de MC, les patients atteints de CU présentaient un phénotype intermédiaire concernant le traitement/la dégradation médiée par le protéasome des composants NF-κB (4) . Enfin, une expression accrue du membre de la famille NF-κB c-Rel dans la muqueuse enflammée des patients atteints de MC suggère que p50/c-Rel est important pour l'induction médiée par l'IFN-γ des immunoprotéasomes via les réponses Th1 induites par l'IL-12. Ces résultats suggèrent que des sous-unités distinctes du protéasome influencent l'intensité de l'inflammation médiée par NF-κB chez les patients atteints de MII (4).

Dans l'étude de Pagnini C et al., les auteurs rapportent que le mélange probiotique VSL#3 prévient l'apparition de l'inflammation intestinale dans le modèle murin SAMP d'iléite CD. Ces effets étaient associés à un effet local sur l'épithélium intestinal (c'est-à-dire une stimulation de la production de TNF-α et de l'activation de NF-κB dans les cellules épithéliales, couplée à la restitution de la fonction normale de barrière épithéliale intestinale).

L'analyse de l'ADN bactérien dans les selles et la muqueuse iléale des souris traitées a démontré une augmentation significative des souches probiotiques, suggérant qu'une colonisation bactérienne efficace est nécessaire pour les effets bénéfiques du traitement probiotique. Cette étude soutient l'hypothèse selon laquelle les probiotiques favorisent la santé intestinale par un mécanisme impliquant la stimulation des réponses épithéliales innées (c'est-à-dire la stimulation de l'expression du TNF-α), plutôt que la suppression de l'inflammation. (5)

De nombreux individus ou combinaisons d'espèces bactériennes ont été montrés pour améliorer les symptômes de l'IBD et pour réduire l'inflammation intestinale dans les études animales. Le traitement de souris atteintes de colite avec la formulation probiotique VSL#3 a augmenté la production d'IL-10 et le pourcentage de lymphocytes T exprimant le TGFβ. Le transfert de cellules mononucléaires de la lamina propria de souris traitées par VSL#3 a empêché la colite chez les souris receveuses, indiquant que le VSL#3 peut initier la génération d'une population protectrice de cellules. (6)

L'identification récente de bactéries symbiotiques aux propriétés anti-inflammatoires puissantes, et leur absence corrélative au cours de la maladie, suggèrent que certains aspects de la santé humaine peuvent dépendre de l'état du microbiote. (7)

De plus, le lipopolysaccharide (LPS) est un composant majeur de la membrane externe bactérienne qui est largement responsable de la médiation du choc septique. Normalement, le corps ne réagit pas à la forte concentration de LPS présente dans la lumière intestinale. La phosphatase alcaline intestinale (IAP) semble détoxifier le LPS en l'hydrolysant et en maintenant l'homéostasie intestinale avec la flore commensale. (8)

Les probiotiques modulent la composition du microbiote intestinal. L'analyse globale des microréseaux et de la bioinformatique a révélé une augmentation de la réponse immunitaire, des voies phagocytaires et inflammatoires dominées par l'élévation des facteurs de transcription Th1 chez les souris IL10-KO. Les souris IL10-KO administrées par voie orale avec le probiotique VSL # 3 ont présenté une régulation négative spécifique au site de ces voies inflammatoires, y compris la signalisation TLR et les voies effectrices associées telles que la signalisation des récepteurs des lymphocytes T et des lymphocytes B. Plus important encore, VSL # 3 a déclenché une régulation à la hausse de la signalisation PPAR, du métabolisme des lipides, de l'azote, des acides aminés et des xénobiotiques (9).

En fait, il n'est pas clair comment les changements induits par VSL # 3 dans la composition microbienne affectent l'état de l'inflammation intestinale. Il est possible que VSL#3 favorise la présence de micro-organismes protecteurs, constituants probables du probiotique lui-même qui influencent directement les réponses innées de l'hôte. Il a été rapporté que VSL # 3 module la fonction de barrière, la perméabilité intestinale et les fonctions innées de l'hôte, qui, si elles sont altérées, pourraient avoir un impact profond sur l'état de la colite. Il a été démontré que VSL#3 améliore la fonction de barrière par une diminution de la perméabilité épithéliale chez les souris IL10_/_, en corrélation avec une réduction de l'inflammation intestinale. Une autre étude récente a démontré que VSL#3 prévient le développement de l'iléite chez les souris SAMP1/YitFc en améliorant la fonction de barrière épithéliale et en activant la signalisation innée conduisant à l'activation de NF-jB. Ces effets semblent être médiés par les produits sécrétés de VSL#3. Ceci est cohérent avec les rapports montrant que les facteurs dérivés des probiotiques sont capables de moduler les réponses de l'hôte et la colite expérimentale. De plus, les composants structurels présents dans les bactéries probiotiques pourraient avoir un impact profond sur la réponse immunitaire et favoriser la production de molécules immunosuppressives telles que l'IL-10 (10).

Objectif:

Le but de cette étude est d'évaluer l'effet d'une formulation probiotique, VSL#3, versus placebo, sur le profil métabolique, la perméabilité intestinale, le microbiote, l'expression des cytokines et chimiokines et d'autres marqueurs inflammatoires chez des patients pédiatriques atteints de la maladie de Crohn (MC) en rémission (11).

Les objectifs secondaires sont :

• Pour déterminer l'effet sur l'indice d'activité de la maladie de Crohn pédiatrique (PCDAI)
• pour déterminer le temps jusqu'à la poussée des patients pédiatriques CD sur VSL # 3 par rapport au placebo
• évaluer si un traitement concomitant avec le VSL#3 réduit la gravité d'une poussée si elle survient
• évaluer l'innocuité et la tolérabilité du traitement par VSL #3 à forte dose chez les patients pédiatriques atteints de MC

Étudier le design

Cette enquête sera un essai croisé randomisé, en double aveugle, contrôlé par placebo. L'étude portera sur 30 enfants atteints de MC et s'articulera en 6 mois comme suit. Un groupe de 10 enfants sains volontaires, comparables en âge et en sexe, servira de groupe de référence pour l'analyse du profil métabolique.

Ces enfants seront randomisés dans un groupe de traitement recevant pendant 2 mois soit 1 à 2 sachets contenant 900 milliards de bactéries/jour de VSL#3 en fonction de leur poids, et un groupe recevant le médicament placebo. L'affectation au traitement ou au placebo sera déterminée selon un schéma de randomisation généré par ordinateur. Les médicaments seront dispensés par l'investigateur à chaque visite ; la conformité sera évaluée en comptant les sacs retournés et en interrogeant les patients. Une excellente conformité sera définie comme aucune violation du protocole en ce qui concerne la prise du médicament à l'étude. À la fin des 8 semaines, une période de "wash-out" de 6 semaines sera effectuée, pendant laquelle aucune préparation ne sera administrée. Ensuite, chaque patient sera transféré dans l'autre groupe et suivi de la même manière pendant 8 semaines supplémentaires.

Tous les patients poursuivront leur médication régulière pendant toute la durée de l'étude (azathioprine associée ou non au 5-ASA).

Les patients seront évalués cliniquement au départ et toutes les 8 semaines jusqu'à la fin de l'étude, à 24 semaines ou au moment de la rechute. À chaque visite, des données seront recueillies, y compris des questionnaires sur l'activité de la maladie (fréquence des selles, consistance des selles, hématochézie, douleurs abdominales, manifestations extra-intestinales de la maladie et fonctionnement général du patient). Les informations supplémentaires recueillies lors de la première visite comprenaient des données démographiques, les antécédents familiaux et l'apparition des symptômes. Un examen physique sera effectué à chaque visite par un pédiatre et comprendra un examen abdominal et un examen des manifestations extra-intestinales de la MC. Des tests sanguins de routine pour la MC, une étude de la perméabilité de l'intestin grêle cellobiose/mannitol, des cultures de selles, de la calprotectine dans les selles, seront effectués à chaque visite et/ou au moment de la rechute. L'urine sera collectée pour l'analyse du profil métabolique par spectroscopie RMN 1H mono et bidimensionnelle à haute résolution. Chez 10 enfants et patients volontaires sains, acide biliaire, isoleucine, leucine, valine, acide 2-oxo-3méthyl-valérique, acide 2-oxo-isovalérique, acide 2-méthyl-3-hydroxybutyrique, 3-hydroxybutyrate, 3-hydroxybutyrate, Acide 3-hydroxyisovalérique, thréonine, lactate, acide 3-hydroxyméthylglutamique, alanine, N-acétyl asparagine + aspartyl glutamate + acide glutamil, acide acétique, carnitine, acétone, acétoacétate, 2-hydroxyglutarate, pyruvate, acide glutarique, acide N-acétylglutamique, succinate, acide 3-hydroxy-3-méthylglucarique, diméthylamine, sarcosine, N-acétyl-aspartyl-glutamate, diméthylglycine, acide citrique, créatine, créatinine, choline, bétaïne, acide malonique, oxyde de triméthylamine, sarcosine, glycine, 1-méthylhistidine, 3 -methylhistidine, benzoilglycine (acide hippurique), N-methyl betaine (trigonellina), arabinosio, uracile, guanosine, tyrosine, phenylalanine, xanthine, hypoxanthine, 3-methylhistidine seront évalués. De plus, chez les enfants atteints de MC, de nombreux autres signaux de métabolites seront attendus, résultant de médicaments ou d'autres composés pris tels quels ou transformés par le métabolisme de l'organisme ou la flore microbienne intestinale. l'analyse métabolomique permettra d'évaluer les processus spécifiques aux organes et systémiques suivants basés sur des composés de faible poids moléculaire fournissant un profil du système métabolique des sujets : métabolisme intermédiaire du sucre, cycle de l'acide citrique mitochondrial, métabolisme des acides aminés, métabolisme oxydatif des graisses acide, dégradation et renouvellement des protéines, métabolisme de la purine et de la pyrimidine, voie de trans-méthylation et de trans-sulfure, métabolisme des bactéries intestinales ; etc.

Le PCDAI et l'évaluation globale d'un médecin ont été utilisés pour mesurer l'activité de la maladie. Aucune activité de la maladie n'équivaut à un score de 0 à 10, une maladie légère à 11 à 30, une maladie modérée/sévère à 31 ou plus. (dix)

Au départ et à 24 semaines, les patients subiront une iléocoloscopie pour évaluer l'activité endoscopique et histologique de la maladie. L'évaluation du microbiote sur biopsies et prélèvements de selles sera réalisée lors des iléocoloscopies par FISH (Fluorescence In Situ Hybridization). Une culture du côlon sera réalisée afin d'évaluer toutes les cytokines et chimiokines par dosage multiplex. De plus, l'analyse de l'ARN à partir de biopsies sera effectuée pour l'étude des sous-unités du protéasome ou d'autres marqueurs inflammatoires

Des données supplémentaires seront recueillies au cours de l'étude concernant la sécurité et la tolérabilité de la thérapie avec VSL #3.