La communication entre le cerveau, l’intestin et le microbiome dans la santé et la maladie

Publié le 7. décembre 2011 | Grenham S et al.
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Cette revue décrit l’interaction complexe entre l’intestin grêle et le cerveau. microbiome intestinal, le cerveau et le système nerveux entérique. – également appelé « brain-gut-microbiota axis » (axe cerveau-bien-microbiote) connu sous le nom de « microbiote ». Les micro-organismes présents dans l’intestin (microbiote) influencent non seulement la digestion, mais aussi le système immunitaire, la fonction de barrière de l’intestin, la perception du stress et même l’humeur, la cognition et le comportement.

Dans les modèles animaux, les souris exemptes de germes (germ-free) présentent des différences significatives dans la structure du cerveau, les réactions au stress et le comportement. Des études montrent que les bactéries intestinales communiquent directement avec le cerveau via le nerf vague, le système immunitaire ou des métabolites comme le tryptophane. Un microbiote perturbé (dysbiose) est associé au syndrome du côlon irritable (SCI), à la dépression, à l’autisme, à l’obésité et aux maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI).

Conclusion : L’influence ciblée sur le microbiome (par exemple par des probiotiques) pourrait jouer un rôle important à l’avenir dans le traitement des maladies gastro-intestinales ainsi que des maladies neurologiques et psychiques.

Introduction

 

Le terme « brain-gut-microbiota axis » désigne un système de communication complexe entre le cerveau, l’intestin et le microbiote intestinal. Il comprend le système nerveux central (SNC), le système nerveux entérique (SNE), le système neuroendocrinien, le système immunitaire et la flore intestinale. La communication bidirectionnelle se fait par l’intermédiaire de voies nerveuses (par exemple le nerf vague), d ‘hormones et de cytokines.

Développement et fonction du microbiote

 

La colonisation intestinale commence à la naissance et se développe jusqu’à la première année de vie pour devenir un microbiote « adulte » stable. Des facteurs d’influence tels que le mode de naissance, l’alimentation, les infections ou les antibiotiques peuvent perturber cet équilibre. Un microbiote intact est essentiel pour :

  • Fonction de barrière de l’intestin

  • Régulation de la motilité

  • Processus métaboliques

  • Modulation du système immunitaire

  • Protection contre les agents pathogènes

 

Les animaux exempts de germes présentent par exemple des réponses immunitaires réduites, un appendice agrandi et une maturation cérébrale réduite.

Influence sur le cerveau et le comportement

 

Le microbiome influence directement le SNC, notamment via l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA). Chez les souris exemptes de germes, on observe des :

  • Réaction excessive au stress (augmentation du cortisol, ACTH)

  • Réduction de la production de neurotransmetteurs (par ex. sérotonine, GABA)

  • changements dans le comportement (par exemple, anxiété, mémoire)

 

Les bactéries probiotiques comme le Lactobacillus rhamnosus ou le Bifidobacterium infantis peuvent avoir des effets anxiolytiques et antistress, en partie par l’intermédiaire du nerf vague.

Microbiote et maladies

 

Syndrome du côlon irritable (SCI) :

  • Souvent associéeà une altération de la flore intestinale, une inflammation de bas grade et une perméabilité accrue.

  • Le SII post-infectieux survient jusqu’à 36 % après des infections intestinales bactériennes.

 

Maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) :

  • Caractérisé par une modification du microbiote (plus de protéobactéries, moins de firmicutes).

  • On ne sait pas si c’est la cause ou la conséquence de l’inflammation.

 

l’autisme :

  • Les enfants atteints d’autisme présentent souvent des troubles intestinaux et des modifications de la composition des clostridies.

 

l’obésité :

  • Les souris GF résistent à l’obésité.

  • Le microbiote influence l’absorption d’énergie et le métabolisme des graisses.

Perspectives thérapeutiques

 

La modulation ciblée du microbiome (par exemple par des probiotiques, des prébiotiques, des antibiotiques) est considérée comme une stratégie prometteuse, en particulier dans le cas de troubles gastro-intestinaux fonctionnels tels que le SII.

  • Lactobacillus plantarum, B. infantis et autres ont montré des effets positifs sur la douleur, l’inflammation et la stabilité de la barrière.

  • Les premières études indiquent également des bénéfices potentiels dans le traitement de la dépression.

Conclusion

 

La recherche autour de l’axe microbiome cerveau-intestin a montré que les bactéries intestinales sont bien plus que des « aides digestives ». Elles jouent un rôle central dans la santé de l’ensemble du corps – y compris le cerveau.

À l’avenir, les thérapies microbiennes sur mesure pourraient faire partie du traitement du syndrome du côlon irritable, de la dépression, de l’autisme ou même des maladies neurodégénératives. De nombreux mécanismes ne sont pas encore clairs, mais les données sont prometteuses. Le plus grand défi reste de définir une image claire d’un microbiote « sain » et de développer des approches thérapeutiques stables et individualisées.

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