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Axe intestin-cerveau : un nouveau monde biologique à explorer…

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Une étude réalisée par des chercheurs du Weill Cornell Medicine (New York) a révélé les premiers processus cellulaires et moléculaires sous-jacents à la communication entre microbes intestinaux et cellules du cerveau. Alors que ces dernières années cet axe "intestin-cerveau" a été documenté lors de nombreuses recherches portant sur différentes affections psychiatriques, cette étude, menée chez la souris, décrypte comment des modifications épigénétiques et les composés chimiques dérivés de microbes intestinaux jouent un rôle majeur dans la fonction et la chimie du cerveau.

On sait que les personnes atteintes de maladies auto-immunes telles que les maladies inflammatoires de l'intestin (MICI), le psoriasis et la sclérose en plaques peuvent également présenter un microbiote intestinal affaibli et souffrir d'anxiété, de dépression et de troubles de l'humeur.

Les risques génétiques pour les troubles auto-immunes et psychiatriques semblent également être étroitement liés. Cette étude fournit de nouvelles données sur les mécanismes de communication entre l'intestin et le cerveau. Comme le rappelle l'auteur principal, le Docteur David Artis : « Jusqu’à maintenant, personne n'avait encore compris comment les MICI et d'autres affections gastro-intestinales chroniques influent sur le comportement et la santé mentale ».

A l’aide de techniques avancées de séquençage de gènes et d’analyse de petites molécules dans les cellules, l’équipe a tenté de comprendre sur des modèles de souris, les changements qui se produisent dans les cellules du cerveau lorsque le microbiote intestinal s’épuise. Ainsi, des souris traitées par antibiotiques afin de réduire leur microbiote intestinal, ou élevées de manière à être exemptes de germes, présentent une capacité très diminuée à percevoir la fin d’un danger.

Pour comprendre la base moléculaire de ce résultat, les scientifiques séquencent l’ARN dans des cellules immunitaires appelées microglies situées dans le cerveau et constatent qu'une altération de l'expression des gènes dans ces cellules joue un rôle dans le remodelage des processus d'apprentissage. Ces modifications ne sont pas observées dans la microglie de souris en bonne santé. Ces changements dans l'expression des gènes dans la microglie, en cas de microbiote appauvri, perturbent les connexions entre les cellules du cerveau et interfèrent avec la formation normale de nouvelles connexions en cas d’apprentissage.

Ces recherches ont également montré que les concentrations de plusieurs métabolites associés à des troubles neuropsychiatriques, tels que la schizophrénie et l’autisme, sont modifiées : « La chimie du cerveau détermine essentiellement la manière dont nous ressentons et réagissons à notre environnement, et il est de plus en plus évident que ces produits chimiques dérivés des microbes intestinaux jouent un rôle majeur dans nos comportements », expliquent les chercheurs.

Lorsque les chercheurs tentent d’inverser les troubles d’apprentissage chez les souris au départ privées de microbiote, en restaurant le microbiote, ils constatent que cela est possible de rétablir des comportements sains, mais lorsque cette restauration intervient immédiatement après la naissance. Cela suggère que ces « signaux microbiotiques » sont nécessaires très tôt dans la vie. Une découverte intéressante, alors que de nombreux troubles psychiatriques associés à une maladie auto-immune sont associés à des problèmes au cours du développement cérébral précoce.

Cette étude confirme que l'axe intestin-cerveau semble bien jouer un rôle-clé dans des maladies aussi diverses que l'autisme, la maladie de Parkinson, le syndrome de stress post-traumatique et la dépression.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

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• Publié dans : Biologie & Biochimie
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