Maladie neurologique causée par le manioc

Les différences entre la flore intestinale et les gènes des régions sujettes au konzo de la République démocratique du Congo (RDC) peuvent affecter la libération de cyanure après la consommation de manioc mal transformé, selon une étude menée auprès de 180 enfants.

La composition et la fonction de la flore intestinale peuvent avoir un impact sur la sensibilité au konzo, une maladie neurologique causée par le manioc, une culture de base mondiale

Le manioc est une culture de sécurité alimentaire pour plus d’un demi-milliard de personnes dans le monde en développement. Les enfants vivant dans les zones à haut risque de konzo ont des microbes à haute glucosidase (linamarase) et à faible teneur en rhodanèse dans leur intestin, ce qui pourrait signifier plus de sensibilité et moins de protection contre la maladie, suggèrent les chercheurs du Children’s National Hospital qui ont dirigé l’étude publiée dans Nature Communications.

Le konzo est une maladie neurologique grave et irréversible qui entraîne une paralysie. Il se produit après avoir consommé du manioc mal transformé – une racine de manioc et une culture essentielle pour la RDC et d’autres pays à faible revenu. Le manioc mal transformé contient de la linamarine, un composé cyanogène. Alors que les enzymes à activité glucosidase convertissent l’amidon en sucres simples, elles décomposent également la linamarine, qui libère ensuite du cyanure dans le corps.

« Savoir qui est le plus à risque pourrait entraîner des interventions ciblées pour mieux traiter le manioc ou essayer de diversifier le régime alimentaire », a déclaré Eric Vilain, MD, Ph.D., directeur du Center for Genetic Medicine Research au Children’s National. « Une intervention alternative consiste à modifier le microbiome pour augmenter le niveau de protection. C’est cependant une tâche difficile qui peut avoir des conséquences imprévues et d’autres effets secondaires. »

Les mécanismes biologiques exacts qui sous-tendent la susceptibilité et la gravité de la maladie de konzo sont restés mal compris jusqu’à présent. Il s’agit de la première étude à faire la lumière sur le microbiome intestinal des populations qui dépendent du manioc toxique comme principale source de nourriture.

« Bien que le microbiome intestinal ne soit pas la seule cause de maladie étant donné que l’environnement et la malnutrition jouent un rôle, il s’agit d’un modulateur requis », a déclaré Matthew S. Bramble, Ph.D., chercheur au Children’s National. « En termes simples, sans microbes intestinaux, la linamarine et d’autres glucosides cyanogènes ne présenteraient que peu ou pas de risque pour l’homme. »

Pour comprendre l’influence d’une subsistance préjudiciable sur la flore intestinale et sa relation avec cette maladie neurologique multifactorielle débilitante, les chercheurs ont comparé les profils du microbiome intestinal chez 180 enfants de la RDC à l’aide du séquençage métagénomique au fusil de chasse. Cette approche évalue la diversité bactérienne et détecte l’abondance de microbes et de gènes microbiens dans divers environnements.

Les échantillons ont été collectés à Kinshasa, une zone urbaine à alimentation diversifiée et sans konzo ; Masi-Manimba, une zone rurale avec une alimentation prédominante à base de manioc et une faible prévalence de konzo ; et Kahemba, une région à prédominance alimentaire à base de manioc et à forte prévalence de konzo.

« Cette étude a surmonté de nombreux défis liés à la recherche dans des milieux à faibles ressources », a déclaré Desire Tshala-Katumbay, MD, MPH, Ph.D., FANA, co-auteur principal et scientifique expert à l’Institut National de Recherche Biomédicale à Kinshasa, RDC , et professeur de neurologie à l’Oregon Health & Science University. « Cela ouvrira de nouvelles voies pour prévenir le konzo, une maladie dévastatrice pour de nombreux enfants en Afrique subsaharienne. »

Pour les prochaines étapes, les chercheurs étudieront les paires de frères et sœurs des régions de Kahemba à tendance konzo, où un seul frère est touché par la maladie.

« Étudier les frères et sœurs nous aidera à contrôler les facteurs qui ne peuvent pas être contrôlés autrement, tels que la préparation du manioc dans le ménage », a déclaré Neerja Vashist, Ph.D. candidat et stagiaire de recherche au Children’s National. « Dans ce travail, chaque échantillon avait environ 5 millions de lectures d’ADN chacun, donc pour notre suivi, nous prévoyons d’augmenter cela à plus de 40 millions de lectures par échantillon et la taille globale de la cohorte d’étude. Cette conception d’étude nous permettra de confirmer que les tendances que nous avons observées se maintiennent à plus grande échelle, tout en améliorant notre capacité à caractériser de manière exhaustive le microbiome intestinal. »