Vous sentez les papillons ou le bleu ? L’axe microbiote-intestin-cerveau

Selon de récentes publications, les implications de l’axe intestin-cerveau s’étendent à de nombreux domaines médicaux. Ces domaines se distinguent les uns des autres et vont de la dysfonction de l’intestin aux troubles psychologiques et psychiatriques ; de la maladie d’Alzheimer à l’autisme en passant par la sclérose en plaques (1-10). Des chercheurs continuent d’étudier la manière dont l’axe intestin-cerveau influence nos choix, notre humeur et notre santé. 

Qu’est-ce que l’axe intestin-cerveau ? 

L’axe intestin-cerveau définit l’interaction étroite entre ces deux organes (l’intestin et le cerveau) et la flore intestinale. Avoir des papillons dans le ventre ou vivre une expérience qui vous retourne l’estomac sont des preuves de ces interactions. Le cerveau exerce un effet immédiat sur l’intestin, en émettant différents signaux. La détresse intestinale peut par exemple être le fruit (ou la cause) du stress voire de la dépression. 

Quels sont les principaux acteurs ?

L’intestin et le cerveau communiquent par le biais de neurones et des substances spécifiques produites par notre flore microbienne. 

Pour expliquer les interactions les plus pertinentes au sein de l’axe intestin-cerveau, il convient de se pencher sur l’interaction des deux systèmes nerveux : le système central et le système entérique (11). Le système entérique (intestin), également appelé le « deuxième cerveau », possède ses propres réseaux nerveux (entre 200 et 600 millions de nerfs selon les dernières estimations (11)) et un large panel de fonctions. Le système entérique est également capable d’échanger des signaux précis avec le système nerveux central. 

Ces deux systèmes sont physiquement reliés par le nerf vague, qui part de la base du cerveau (dans le tronc cérébral) et arrive dans l’intestin pour l’innerver. Les signaux émanant de substances spécifiques, dont certaines sont dérivées de notre flore microbienne, peuvent exercer un effet sur le cerveau par le biais du nerf vague. Une action directe des signaux par leur passage dans le sang est également possible, mais le débat reste ouvert. 

Quel est le rôle de la flore microbienne ?

La flore microbienne produit des substances (appelées acides gras à chaîne courte (AGCC)) dont les acides acétique, propionique et butyrique. Ces molécules sont renommées pour leurs bienfaits, comme leur contribution à la santé des cellules intestinales (butyrate) ou au contrôle du taux plasmatique du cholestérol (propionate). Ces molécules jouent également un rôle de « transmetteur de signaux » dans le cadre de la communication entre l’intestin et le cerveau. 

 

La flore microbienne métabolise également l’acide aminé tryptophane, qui participe à la synthèse de la sérotonine. La sérotonine est un important neurotransmetteur qui stimule également les neurones entériques et les cellules immunitaires, dont la déficience est associée à la dépression (12-13). 

Sources:
Osadchiy V, Martin CR, Mayer EA. The Gut-Brain Axis and the Microbiome: Mechanisms and Clinical Implications. Clin Gastroenterol Hepatol. 2018 Oct 4. S1542-3565(18)31081-4.
Liang S, Wu X, Jin F. Gut-Brain PsychologyRethinking Psychology from the Microbiota-Gut-Brain Axis. Front Integr Neurosci. 2018 Sep 11;12:33
Weltens N, Iven J, Van Oudenhove L, Kano M. The gut-brain axis in health neuroscience: implications for functional gastrointestinal disorders and appetite regulation. Ann N Y Acad Sci. 2018 Sep;1428(1):129-150.
Mörkl S, Wagner-Skacel J, Lahousen T, Lackner S, Holasek SJ, Bengesser SA, Painold A, Holl AK, Reininghaus E. The Role of Nutrition and the Gut-Brain Axis in Psychiatry: A Review of the Literature. Neuropsychobiology. 2018 Sep 17:1-9
La Rosa F, Clerici M, Ratto D, Occhinegro A, Licito A, Romeo M, Iorio CD, Rossi P. The Gut-Brain Axis in Alzheimer’s Disease and Omega-3. A Critical Overview of Clinical Trials. Nutrients. 2018 Sep 8;10(9).
Roman P, Rueda-Ruzafa L, Cardona D, Cortes-Rodríguez A. Gut-brain axis in the executive function of austism spectrum disorder. Behav Pharmacol. 2018 Oct;29(7):654-66
Xu F, Yang J, Negishi H, Sun Y, Li D, Zhang X, Hayashi T, Gao M, Ikeda K, Ikejima T. Silibinin decreases hepatic glucose production through the activation of gut-brain-liver axis in diabetic rats. Food Funct. 2018 Sep 19;9(9):4926-4935
Lyte JM, Proctor A, Phillips GJ, Lyte M, Wannemuehler M. Altered Schaedler flora mice: A defined microbiota animal model to study the microbiota-gut-brain axis. Behav Brain Res. 2019 Jan 1;356:221-226.
Liu YW, Liong MT, Tsai YC. New perspectives of Lactobacillus plantarum as a probiotic: The gut-heart-brain axis. J Microbiol. 2018 Sep;56(9):601-613.
Martin CR et al. The Brain-Gut-Microbiome Axis. Cell Mol Gastroenterol Hepatol 2018;6:133–148 (2018)
Furness JB et al. The enteric nervous system and gastrointestinal innervation: integrated local and central control. Adv Exp Med Biol. (2014)
Yano, J. M., Yu, K., Donaldson, G. P., Shastri, G. G., Ann, P., Ma, L., … & Hsiao, E. Y. (2015). Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis. Cell, 161(2), 264-276.
Waclawiková, B., & El Aidy, S. (2018). Role of microbiota and tryptophan metabolites in the remote effect of intestinal inflammation on brain and depression. Pharmaceuticals, 11(3), 63.