Une bactérie buccale, Neisseria flavescens, ralentirait le vieillissement chez l'animal et chez l'humain

Les taux de vieillissement varient considérablement entre des personnes du même âge chronologique, ce qui suggère que le vieillissement biologique peut être modifié. Le microbiote intestinal est un régulateur connu de l'espérance de vie en bonne santé, mais la cavité buccale, deuxième plus grand habitat microbien de l'organisme, a reçu peu d'attention en tant que moteur du vieillissement systémique. Cette étude cherche à déterminer si certaines bactéries buccales ralentissent le vieillissement, et si un pipeline de découverte piloté par l'IA peut les identifier, puis être testé sur des organismes vivants.

L'équipe a séquencé les métagénomes du enduit lingual d'une cohorte de Jidong, en Chine : 194 échantillons exploitables en 2018 et 478 en 2019. Le groupe de 2019 était enrichi en sujets à vieillissement rapide et lent, selon des horloges de vieillissement faciales en 3D. Le plasma a été analysé par RMN, ce qui a permis de mesurer 346 métabolites. À l'aide de leur modèle multimodal génératif AURORA, les auteurs ont construit des horloges de vieillissement pour chaque type de données et quantifié le rythme de vieillissement par le cAgeDiff, dont les valeurs négatives indiquent un vieillissement plus lent. Les caractéristiques du microbiote buccal et du métabolome étaient plus fortement corrélées à l'âge biologique qu'à l'âge chronologique.

Neisseria flavescens (Nf) présentait des associations négatives avec le cAgeDiff dans presque toutes les modalités d'horloge. Les sujets à vieillissement lent avaient une richesse en espèces plus faible avec une dominance stable de Nf, tandis que ceux à vieillissement rapide avaient une entropie de Shannon plus élevée (P = 3.63 × 10^-18 ; 133 par groupe) et un réseau de co-occurrence plus désordonné. L'abondance de Nf était nettement plus faible chez les fumeurs et légèrement plus faible avec une durée de brossage des dents plus longue, mais n'était pas clairement liée au revenu ni à l'alimentation. La perturbation in silico a ensuite classé 90 caractéristiques modifiant le cAgeDiff. Nf et Megasphaera micronuciformis étaient les principales espèces le réduisant, sans différence entre les sexes (P = 0.19). Les augmentations simulées de Nf prédisaient une baisse de la gamma-glutamyl transférase, de la phosphatase alcaline, des triglycérides et de l'IMC, une hausse du HDL et de l'ApoA, ainsi qu'une réduction du risque de stéatose hépatique et d'hyperlipidémie. Dans des données indépendantes du Human Microbiome Project (87 échantillons intestin-bouche appariés), Nf avait le plus grand effet de réduction de l'âge du microbiote intestinal. Il enrichissait aussi Akkermansia muciniphila et appauvrissait une signature « intestin non sain » (NES = -1.62, P = 0.017).

Les auteurs ont isolé deux souches de Nf à génome complet, a11 et e5, à partir de la langue de volontaires sains. Le RNA-seq et la spectrométrie de masse ont confirmé une activation des voies du tryptophane, de la biotine et de la vitamine B6. Les surnageants de culture contenaient davantage de tryptophane, d'acide indole-3-acétique (IAA) et de vitamine B6 que ceux des témoins E. coli OP50 (IAA P = 3.2 × 10^-6 et 1.0 × 10^-7 ; n = 3 cultures).

Chez C. elegans, Nf vivant a prolongé l'espérance de vie moyenne de 39.35 % (a11) et de 26.2 % (e5). Au jour 15, la fuite intestinale est passée de 41.6 % avec OP50 à 15.8 % avec a11 (P < 0.05), tandis que e5 (25 %) n'était pas significatif (P = 0.15). La mobilité s'est améliorée aux jours 10 et 12. Les vers traités étaient plus grands, ce qui plaide contre une restriction alimentaire comme cause. Les deux souches ont inversé l'expression génique liée à l'âge (PCC -0.637 et -0.502). Les vers dépourvus du récepteur de l'IAA, AHR-1, n'ont perdu qu'une partie du bénéfice sur la barrière, ce qui implique que d'autres métabolites contribuent. Nf tué par la chaleur conservait environ la moitié de l'effet sur l'espérance de vie. Chez des souris mâles de 20 mois (n = 6 par groupe), 10 semaines de Nf tué par la chaleur dans l'eau de boisson ont fait baisser les triglycérides sériques avec a11. Il a partiellement rétabli A. muciniphila et Bifidobacterium pseudolongum et partiellement inversé les modifications d'expression génique hépatique liées à l'âge. Le poids corporel n'a pas changé.

Des réserves importantes s'appliquent. Les résultats chez l'humain sont observationnels et les affirmations causales reposent sur une simulation par IA. Les travaux sur les animaux portaient sur de petits groupes, uniquement des souris mâles et des bactéries tuées par la chaleur, et l'inversion chez la souris n'était que partielle. Il n'existe aucun essai d'intervention chez l'humain.