Study of the electroretinogram (ERG) and oral microbiota in Parkinson’s disease : translating retinal and microbiome insights into innovative early detection tools
Study of the electroretinogram (ERG) and oral microbiota in Parkinson’s disease : translating retinal and microbiome insights into innovative early detection tools
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Original abstract
La maladie de Parkinson (MP) est un trouble neurodégénératif progressif caractérisé par des symptômes moteurs et non moteurs. Le diagnostic clinique intervient généralement à un stade relativement avancé, lorsque la neurodégénérescence est déjà significative. Ce retard diagnostique souligne l'urgence de développer des biomarqueurs fiables et non invasifs capables de détecter les altérations physiopathologiques précédant l'apparition des symptômes cliniques majeurs. Cette thèse explore les signatures d'électrorétinographie (ERG) et celles fondées sur la composition du microbiote buccal comme biomarqueurs potentiels de la MP à un stade initial. L'hypothèse centrale repose sur l'idée que des altérations spécifiques des réponses électrophysiologiques rétiniennes et de la composition microbienne orale reflètent des changements pathophysiologiques précoces, permettant de distinguer les individus atteints de la MP des témoins sains. Le chapitre 1 propose une évaluation critique des protocoles ERG actuels et des critères de sélection des cohortes, en soulignant la nécessité d'une standardisation méthodologique pour améliorer la fiabilité diagnostique. Le chapitre 2 présente des données originales issues de modèles murins et de participants humains, révélant une dysfonction rétinienne précoce caractérisée par une atténuation marquée des réponses ERG ainsi que des différences notables selon le sexe. Le chapitre 3 examine les modifications de la composition du microbiote buccal au sein des mêmes cohortes, identifiant des signatures microbiennes associées à la maladie qui pourraient servir de biomarqueurs complémentaires aux mesures électrophysiologiques. Le chapitre 4 discute les convergences entre ces résultats. Pris dans leur ensemble, ces résultats soutiennent l'utilité du profilage ERG et du microbiote buccal comme outils non invasifs et fondés biologiquement pour la détection précoce de la MP. L'intégration de ces modalités ouvre la voie à l'élaboration de cadres diagnostiques multimodaux prometteurs. Ce travail s'inscrit dans un ensemble croissant de travaux établissant un lien entre les altérations physiologiques périphériques et la neurodégénérescence centrale, et souligne la valeur translationnelle des biomarqueurs précoces pour faciliter le diagnostic préclinique, le suivi individualisé et de futures interventions thérapeutiques. Parkinson's disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder characterized by both motor and non-motor symptoms. Clinical diagnosis typically occurs at a relatively advanced stage, by which point considerable neurodegeneration has already taken place. This delay underscores the critical need for reliable, non-invasive biomarkers capable of detecting early pathophysiological changes prior to clinical onset. This thesis investigates electroretinography (ERG) and oral microbiota-based signatures as candidate biomarkers for early-stage PD. It is hypothesized that specific alterations in retinal electrophysiological responses and oral microbial composition reflect early disease-associated changes, enabling the differentiation of individuals with PD from healthy controls. Chapter 1 provides a critical evaluation of current ERG protocols and cohort selection criteria, emphasizing the need for methodological standardization to enhance diagnostic reliability. Chapter 2 presents original findings from both rodent models and human participants, demonstrating early retinal dysfunction characterized by marked attenuation of ERG responses and notable sex-specific differences. Chapter 3 investigates alterations in oral microbiota composition within the same cohorts, identifying disease-associated microbial signatures that may serve as complementary biomarkers alongside electrophysiological measures. Chapter 4 discusses the convergences between the reported data. Taken together, these findings support the utility of ERG and oral microbiota profiling as non-invasive, biologically grounded tools for early PD detection. The integration of these modalities offers a promising avenue for the development of multimodal diagnostic frameworks. This work contributes to a growing body of evidence linking peripheral physiological changes to central neurodegeneration and emphasizes the translational value of early biomarkers in facilitating preclinical diagnosis, individualized monitoring, and future therapeutic interventions.