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Microbiote, la révolution intestinale. © Inra

Microbiote, la révolution intestinale

Le dialogue entre intestin et cerveau

Plus de 200 millions de neurones connectés à notre intestin, c’est autant que dans notre cerveau. L’idée d’une communication privilégiée entre le cerveau et l’intestin n’est pas nouvelle et depuis plus de 50 ans les scientifiques s’intéressent au sujet. Mais que ce dialogue soit bilatéral et que l’intestin puisse envoyer des messages vers le cerveau, est un concept plus récent. Les chercheurs dévoilent petit à petit comment notre microbiote fait partie intégrante de ce dialogue. Anxiété, dépression, autisme, humeur... les bactéries intestinales influencent nos comportements, régulent nos réponses émotionnelles et interviennent dans ces pathologies du système nerveux. Quels sont les mécanismes de cette communication ? Comment des probiotiques peuvent-ils agir pour améliorer leurs discussions ? Plus que jamais, les chercheurs de l’Inra sont à l’écoute de ce dialogue entre intestin et cerveau !

Mis à jour le 25/04/2017
Publié le 16/02/2017

Lactobacillus tapissant la muqueuse de l'estomac de la souris.. © Inra, ABRAMS CD.
Lactobacillus tapissant la muqueuse de l'estomac de la souris. © Inra, ABRAMS CD.

Une bactérie lactique pour combattre le stress ?

C’est maintenant avéré, le cerveau, l’intestin et le microbiote dialoguent entre eux de manière continue. Depuis plus de dix ans, les chercheurs de l’Inra travaillent en effet sur le rôle de l’alimentation dans les phénomènes inflammatoires digestifs. Dernièrement, ils ont révélé que l’ingestion de la bactérie probiotique Lactobacillus farciminis (une bactérie lactique) peut diminuer de manière non négligeable le stress du rat. Son mode d’action ? Ce probiotique restreint la perméabilité de la barrière intestinale et réduit donc le passage dans la circulation de lipopolysaccharides présents dans les intestins. Ces derniers étant incriminés dans l’induction d’une neuro-inflammation au niveau du cerveau accentuant les effets du stress, la réduction de leur passage serait alors considérée comme un effet « antistress ». Les produits laitiers fermentés au secours du mal du 21e siècle ?

 

Réponse au stress : le microbiote impliqué

Test comportemental permettant d’évaluer et de comparer le niveau d’anxiété chez des rongeurs dont le microbiote est contrôlé.. © Thierry MEYLHEUC - Inra, NAUDON Laurent
Test comportemental permettant d’évaluer et de comparer le niveau d’anxiété chez des rongeurs dont le microbiote est contrôlé. © Thierry MEYLHEUC - Inra, NAUDON Laurent
La relation entre l’anxiété et le microbiote a été longuement analysée par les chercheurs de l’Inra. Les scientifiques ont étudié une lignée de rats connue pour être génétiquement sensible au stress. Ils ont comparé un groupe de rats de cette lignée, nés et élevés dans une bulle microbiologiquement stérile (rats sans microbiote ou « axéniques »), à un groupe de rats de la même lignée nés et élevés dans une bulle non stérile (rats avec microbiote ou « conventionnels »). Les deux groupes de rats ont ensuite été soumis à une situation très anxiogène : les animaux étaient placés dans un coin d’une arène rectangulaire fortement éclairée au centre. Leur réaction ? Les rats sans microbiote évitaient davantage le centre de l’arène que leurs congénères conventionnels, ce qui signifie qu’ils étaient plus anxieux. L’analyse du taux sanguin de la corticostérone, hormone du stress chez le rongeur, a confirmé qu’à patrimoine génétique égal, les rats axéniques sont plus sensibles au stress que les rats conventionnels. Les mécanismes responsables de cette relation entre microbiote et stress sont encore à l’étude. En attendant, se « faire des nœuds au ventre » n’est donc pas une vaine expression.

 

Séparation mère/nouveau-né : révélation d’un stress précoce

Lorsqu’un nouveau-né naît prématurément, il est nécessairement séparé de sa mère pour des raisons de soins. Aussi, cette séparation maternelle et la prématurité sont responsables de dysbiose et augmentent le risque de développer des maladies psychiatriques. Des scientifiques ont émis l’hypothèse que le microbiote jouerait un rôle dans la survenue de troubles comportementaux. Des travaux menés à l’Inra sur des rats axéniques colonisés dès la naissance avec un microbiote reconstitué de prématuré humain ont montré que ce microbiote, associé à une séparation maternelle, engendrait une hyperactivité motrice chez les rats adultes. Cette hyperactivité serait-elle une conséquence directe de la modification du microbiote ? Cela est probable, car cette hyperactivité est corrélée à un produit bactérien. Les chercheurs ont montré qu’un microbiote reconstitué de trois bactéries pertinentes peut modifier le comportement du rat et le rendre hyperactif. Il reste à démontrer quelles bactéries (seules ou en association) au sein du microbiote interviendraient dans cette hyperactivité et comment annihiler leurs effets. Les conséquences de ces recherches sur la santé humaine sont dès lors très prometteuses.

MICROBIOTE ET AUTISME : DES RELATIONS EN COURS D’INVESTIGATION

La courbe d’incidence de l’autisme est en augmentation croissante ! La fraction de la population touchée par l’autisme augmente depuis les années 60 de façon incontrôlée. Selon les derniers chiffres, un bébé sur 64 naissant aux États-Unis deviendra autiste ! Une situation assez troublante et dramatique. Or, nous savons aujourd’hui qu’à peu près 50 % des autistes présentent des troubles gastro-intestinaux majeurs qu’une modulation du microbiote semble pouvoir résoudre. Partant de ce constat, des chercheurs de l’Inra, en collaboration avec l’hôpital Henri Mondor de Créteil et le Centre hospitalier universitaire de Nantes, débutent des travaux sur le rôle des microbiotes des patients atteints d’autisme. Le but plus global ? Vérifier si la distinction des patients via l’analyse du microbiote correspond bien au diagnostic posé en psychiatrie pour des personnes autistes, schizophrènes, dépressives résistantes ou atteintes de troubles bipolaires.

LE MICROBIOTE A DU FLAIR !

Rat brun du laboratoire de neurobiologie de l’olfaction. On observe et étudie chez lui les réponses comportementales en rapport à certaines stimulations olfactives.. © Inra, Bertrand Nicolas
Rat brun du laboratoire de neurobiologie de l’olfaction. On observe et étudie chez lui les réponses comportementales en rapport à certaines stimulations olfactives. © Inra, Bertrand Nicolas
Notre microbiote a-t-il une influence sur notre perception des odeurs et sur nos comportements alimentaires ? Pour la première fois, des chercheurs de l’Inra ont étudié, chez la souris, l’influence sur l’olfaction des micro-organismes qui peuplent notre tube digestif et notre nez. Ils ont montré que chez les souris axéniques, le système olfactif fonctionne toujours mais différemment. Fait étonnant : les neurones olfactifs s’activent plus rapidement et plus intensément chez les animaux axéniques. Le microbiote a donc une influence notable sur la première étape de détection des odorants. L’olfaction est un facteur essentiel de la prise alimentaire et ces résultats indiquent que nos préférences alimentaires pourraient donc varier selon notre microbiote. Reste à montrer que les préférences olfactives varient selon la nature de ce dernier. Ces travaux ouvrent des perspectives pour mieux appréhender les différences de comportements alimentaires, qu’ils soient d’ordre culturel ou en lien avec des troubles alimentaires.

. © Inra, C. Leterrier

COMPORTEMENTS ÉMOTIONNELS ET MICROBIOTE : DÉBUT DES TRAVAUX SUR LA CAILLE JAPONAISE

Les relations entre le comportement et le microbiote se révèlent un peu plus chaque jour. Une étude est actuellement en cours sur l’influence du microbiote intestinal de la caille japonaise sur son comportement émotionnel et sa mémoire. L’oiseau est ici préféré à la souris car il permet de contrôler l’environnement microbien de l’embryon et du jeune en maintenant à la fois une naissance naturelle par éclosion et un début de vie qui ne nécessite pas la présence des parents. Les scientifiques de l’Inra ont implanté différents microbiotes à des cailleteaux axéniques et vont analyser s’ils ont une influence sur les capacités de mémoire de l’oiseau et des modifications du comportement. La peur, la motivation sociale (regroupement entre congénères ou réaction à l’isolement social) et la réactivité vis-à-vis d’un nouvel environnement sont ainsi passées à la loupe. Ces tests sont pratiqués tout au long de la vie de la caille pour déterminer les influences à long terme de cette modification du microbiote intestinal. Les premiers résultats seront diffusés courant 2017 et les apports en santé humaine pourraient être conséquents.