Qu'avez-vous dans le ventre ?
Le Microbiote intestinal
Comment nos bactéries communiquent-elles avec le cerveau ?
On sait que le microbiote intestinal joue un certain nombre de rôles dans notre métabolisme et notre système immunitaire. Mais il possède également un rôle au niveau des fonctions cérébrales, ce qui peut d'abord paraître étonnant mais finalement pas tant que ça : les bactéries de l’intestin vont fabriquer des centaines de molécules différentes qui vont, pour beaucoup d’entre elles, être absorbées, donc passer dans le sang, par lequel elles peuvent atteindre tous les organes du corps, y compris le cerveau.
Les molécules produites pas nos bactéries
Composants de la paroi bactérienne
(lipopolysaccharides, peptidoglycanes, flagelline)
Plasmides (=ADN)
molécules d’ADN double brin qui se répliquent indépendamment du chromosome, peuvent s’intégrer à celui-ci et transmissibles.
Produits du catabolisme bactérien
excrétés dans la cavité intestinale
(ex: butylate=acides gras à chaîne courte issu de la fermentation*)
Neuromédiateurs
GABA (Lactobacillus + Bifidobacterium)
Acétylcholine (Lactobacillus)
Dopamine (E.Coli + Bacillus)
Sérotonine (Candida + Streptococcus + Enterococcus +Escherichia)
La place du système nerveux entérique dans la communication avec le cerveau :
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Le système nerveux entérique (SNE) est réparti le long du tube digestif. Il est formé de plus de 200 millions de neurones, qui, d'un point de vue embryonnaire, ont la même origine que ceux du cerveau principal.
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En plus d'être constitué des mêmes cellules que notre cerveau, il utilise les mêmes neurotransmetteurs (acétylcholine, sérotonine, noradrénaline...).
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Le système entérique est connecté au système nerveux central, c'est-à-dire au cerveau, via le nerf vague*. Ce dernier permet à l'intestin et au cerveau de communiquer en permanence, en s'envoyant des informations via les neurotransmetteurs (80 à 90 % des fibres du nerf vague servent à envoyer de l'information provenant des organes et du système digestif vers le cerveau).
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Enfin, le SNE fonctionne de manière indépendante et communique aussi avec le microbiote intestinal grâce aux neurotransmetteurs.
Conclusion : L'intestin est entouré de 300 à 600 millions de neurones qui forment le Système Nerveux Entérique ou "deuxième cerveau". Ce dernier est connecté au "1er cerveau" par le nerf vague: il va donc jouer un rôle important dans les échanges d'informations liées aux molécules issues des bactéries intestinales et le cerveau.
Les différentes voies de communication possibles avec le cerveau :
1° LA VOIE SANGUINE:
Les produits bactériens actifs peuvent être des métabolites* ou des macromolécules composants la cellule bactérienne. Ils peuvent gagner le cerveau par voie sanguine, après absorption par l'épithélium* intestinal, et agir ainsi sur l'ensemble de l'organisme.
2° LA VOIE IMMUNITAIRE:
Lorsqu'ils traversent la barrière épithéliale de l'intestin, certains composés microbiens (lipopolysaccharides de la paroi, flagellines...) peuvent activer les cellules immunitaires. Celles-ci produisent des molécules appelées cytokines* qui agissent sur le cerveau par voie sanguine ou nerveuse. Cela crée une réponse immunitaire et/ou une inflammation.
3° VOIE ENDOCRINIENNE:
Les métabolites microbiens peuvent activer et moduler l'activité des cellules endocrines* de l'intestin. Ces cellules vont alors produire des hormones* (neuropeptides), qui agissent sur le système entérique (modulant la satiété, l'anxiété...), et sur le cerveau par voie sanguine ou nerveuse, en modifiant l'activité des neurones.
4° VOIE NERVEUSE:
Certaines molécules synthétisées par les bactéries sont identiques aux neurotransmetteurs humains.
Les neurones du système nerveux entérique, stimulés par ces molécules ou d'autres métabolites bactériens, activent le nerf vague jusqu'au cerveau.
Exemple d’interaction microbiote-cerveau : lors de la prise alimentaire
Au fur et à mesure que l'intestin absorbe des nutriments, ses cellules endocrines sécrètent des hormones telle le GLP-1 ( Glucagon-like Peptide 1). Le GLP-1 stimule fortement le nerf vague lors de l'absorption de glucose. Ainsi, le cerveau, relié au nerf vague, va recevoir l'information et émettre des signaux pour la sécrétion d'insuline ( l'hormone qui indique que le taux de sucre dans le sang augmente et stimule le rassasiement) par le pancréas.
Or, des études ont montré que le microbiote intestinal régule la libération du GPL-1 et la prolifération des cellules endocrines de l'intestin qui le sécrètent. Par cette action, les bactéries renforcent donc la communication entre les "deux cerveaux" et participent à l'arrêt de la prise d'aliments au cours d'un repas.