Le microbiote, regulateur du developpement cerebral ?

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Une étude préclinique a montré que l’exposition à un environnement microbien à la naissance influence le développement précoce de certaines aires cérébrales et souligne l’importance du microbiote dans la programmation des fonctions du cerveau et du comportement.

 

Dès la naissance, un nouveau-né se retrouve « plongé » dans un environnement riche en micro-organismes de toutes sortes. Une exposition qui semblerait se révéler indispensable au bon développement cérébral, selon une étude américaine. Les chercheurs se sont intéressés à la mort cellulaire programmée ainsi qu’à l’inflammation et à la colonisation des microglies1 survenant dans le cerveau en post partum. Après comparaison de souriceaux nés en condition axénique (germ free) avec ceux nés de manière conventionnelle, ils concluent que l’absence de microbiote pourrait expliquer le comportement et le développement cérébral altérés des souris germ free.

Perturbation de la mort cellulaire

Bénigne, la moindre production de cytokines pro-inflammatoires (interleukines 1b et TNF-a) caractérise la population élevée sans contact avec un microbiote : la non-colonisation microbienne limiterait la réaction inflammatoire liée au stress de la naissance et à la soudaine stimulation antigénique des microorganismes de la mère et de l’environnement. L’absence de microbiote agit par ailleurs sur le taux de mort cellulaire et est préjudiciable à la structuration du circuit neuronal. Habituellement, la moitié des cellules nerveuses meurt par apoptose lors de la première semaine de vie de façon à « optimiser » la construction de l’architecture du cerveau. Un processus fondamental que perturbe un milieu stérile. La mort cellulaire s’accroît ainsi dans certaines zones spécifiques de l’hippocampe et de l’hypothalamus, tandis qu’elle diminue dans d’autres zones de ce même hypothalamus.

Répercussions comportementales

Dernier constat : la densification de la microglie en condition axénique, qui s’explique par une augmentation du nombre et de la taille et/ou de la forme des cellules immunitaires. Une possible corrélation entre la concentration en microglies et la mort cellulaire est régulièrement évoquée dans la littérature, mais l’équipe s’abstient pour sa part d’envisager une quelconque relation entre les deux phénomènes, qui apparaissent déconnectés dans le cadre de l’étude. Seule certitude : une exposition microbienne péri-natale est un facteur-clé du développement de certaines aires cérébrales. Une découverte qui renforce l’importance du microbiote dans le développement cérébral avec des répercussions cognitives et comportementales et qui ouvre la porte à de plus amples explorations.

 

1. Ensemble des macrophages (cellules immunitaires) résidents du système nerveux central

 

Sources :

Alexandra Castillo-Ruiz, Morgan Mosley, Arlene J. George et al. : The microbiota influences cell death and microglial colonization in the perinatal mouse brain, Brain, Behavior, and Immunity 67 (2018) 218–229.