Régime cétogène et épilepsie : le microbiote intestinal se révèle protecteur

Vignette

Le régime cétogène, efficace contre les épilepsies résistantes aux traitements classiques, agirait par le biais de certaines bactéries du microbiote intestinal, elles-mêmes régulatrices de la balance excitation/inhibition dans certaines aires cérébrales.

 

Pauvre en glucides mais riche en gras, la diète cétogène produit des résultats intéressants dans certaines pathologies, dont l’épilepsie réfractaire aux traitements usuels. Une équipe de l’Université de Californie (USA) a mis au jour un mécanisme qui place le microbiote intestinal au cœur de l’efficacité de ce type de régime dans la prévention des crises convulsives. 

Deux groupes bactériens protecteurs

Dans un premier temps, les chercheurs ont étudié les effets de 14 jours de diète cétogène (ratio gras/protéines de 6 pour 1) chez un modèle murin d’épilepsie réfractaire aux traitements habituellement utilisés. Comparées à des souris contrôles, le seuil électrique à partir duquel une convulsion se déclenchait chez les souris surdosées en gras était augmenté de 50 %, suggérant un effet protecteur de la diète cétogène contre l’épilepsie. Globalement moins riche en bactéries dès quatre jours de régime, leur microbiote intestinal montrait toutefois une nette augmentation d’Akkermansia muciniphila et de Parabacteroides – des groupes présumés protecteurs - à la fin des 14 jours de diète.

Gavage et transplantation efficaces

En revanche, chez des souris élevées en milieu stérile ou traitées par antibiotiques, le bénéfice de la diète cétogène sur les convulsions était supprimé, suggérant ainsi l’implication du microbiote digestif dans le déclenchement des crises. L’effet protecteur a pu être restauré par gavage oral des souris avec une combinaison d'A. muciniphila et de deux espèces de Parabacteroides pendant 14 jours. De plus, l’effet protecteur s’est révélé transférable car la transplantation de microbiote intestinal de souris sous diète cétogène a conféré un effet protecteur à des souris traitées par antibiotiques puis nourries normalement. Reproduits chez un autre modèle murin plus proche des épilepsies humaines, ces résultats suggèrent que la diète cétogène exercerait une protection contre l’épilepsie via A. muciniphila et Parabacteroides présentes dans le microbiote intestinal.

Une balance cérébrale inhibitrice

Les auteurs ont montré que ces deux groupes bactériens régulent le ratio de deux neurotransmetteurs dans l’hippocampe des souris : le GABA* (inhibiteur) et le glutamate (excitateur). Cette modulation se joue dans le côlon via une diminution de l’activité de gamma-glutamylation** des acides aminés essentiels utilisés par le cerveau pour la synthèse du GABA et du glutamate. A. muciniphila favoriserait la croissance des Parabacteroides en métabolisant les composants issus du régime cétogène, ce qui entrainerait en retour la croissance d’A. muciniphila (d’où une surabondance de ces bactéries lors de ce régime). Cette collaboration bactérienne diminue la gamma-glutamylation. Le ratio GABA/glutamate devient alors plus élevé, d’où un effet inhibiteur prédominant – et donc un seuil épileptogène augmenté. Reste à approfondir l’impact du microbiote intestinal sur la neurotransmission avant une éventuelle application clinique. Ces résultats apporteraient néanmoins d’ores et déjà une explication physiologique au risque accru de convulsions lors de la prise prolongée de certains antibiotiques comme le métronidazole.

 

*acide gamma-aminobutyrique, principal neuromédiateur inhibiteur du système nerveux central

**Ajout d’un groupement glutathion en position gamma

 

Sources :

CA Olson et al. The Gut Microbiota Mediates the Anti-Seizure Effects of the Ketogenic Diet. Cell. 2018 Jun 14;173(7):1728-1741.e13