Les recherches sur l'axe intestin-cerveau dévoilent petit à petit les processus utilisés par les bactéries intestinales pour communiquer avec le cerveau. On sait aujourd'hui que les échanges entre cerveau et intestin reposent sur 4 grandes voies : neuronale, hormonale, immunitaire et métabolique. Les deux « organes » communiquent via le nerf vague, qui chemine depuis le crâne jusqu'à l'abdomen et joue un rôle dans de nombreuses fonctions vitales comme la fréquence cardiaque. Les patients ayant subi une ablation de ce nerf seraient d’ailleurs moins à risque de développer des troubles neurologiques.

Axe intestin-cerveau : quèsaco2 ?

Les bactéries intestinales dialoguent avec le cerveau en produisant des molécules chimiques appelées « neurotransmetteurs » (la sérotonine, la dopamine, GABA3…). Ces molécules microbiennes n'agissent pas directement sur le cerveau, isolé et protégé par une membrane appelée « barrière hémato-encéphalique ». Les neurotransmetteurs produits par les bactéries intestinales agiraient sur les cellules de la paroi de l’intestin afin que celles-ci transmettent leur message au système nerveux central via les neurones du tube digestif, connectés au cerveau. Les acides gras à chaîne courte (AGCC), des substances biologiques dont certaines sont bénéfiques et protectrices, sont produites par les bactéries du côlon lors de la fermentation des fibres alimentaires4. Elles jouent un rôle important dans la communication entre les deux organes en agissant, quant à elle, directement sur le cerveau.

Des voies de traverse

Autres voies possibles : le système immunitaire, et la circulation sanguine. À l'aide des AGCC, les bactéries intestinales peuvent stimuler certains globules blancs, les cellules chargées de défendre notre organisme. Celles-ci produisent alors des messagers chimiques (les cytokines) qui peuvent traverser la paroi de l'intestin, voyager dans le sang et traverser la barrière hématoencéphalique. Ils agissent ensuite sur le cerveau, en particulier sur des régions impliquées dans la régulation de la réponse au stress. Le cerveau agit sur les intestins en modulant les sécrétions, la motilité, et la circulation sanguine affectant ainsi la perméabilité intestinale5 .

Microbiote et fonctions cérébrales : un lien ?

Toutes les études menées chez l’animal montrent que les bactéries intestinales influencent le développement du cerveau, et ce tout au long de la vie : formation de nouveaux neurones au niveau cérébral, établissement de nouvelles connexions neuronales6 , implication dans la vitesse de transmission des signaux électriques véhiculés par les neurones, mémorisation, comportement social, régulation de la sécrétion de l’hormone du stress (le corstisol)… Sans les bactéries, notre cerveau serait bouleversé et plus vulnérable aux agents infectieux ou aux molécules toxiques7 .

Vignette

1 Cenit MC et al. Influence of gut microbiota on neuropsychiatric disorders. World J Gastroenterol. 2017
2 Skonieczna-Żydecka K, et al. Microbiome-The Missing Link in the Gut-Brain Axis: Focus on Its Role in Gastrointestinal and Mental Health. J Clin Med. 2018 Dec 7
3 Acide γ-aminobutyrique, chargé entre autres de contrôler la peur et l’anxiété
4 Principalement l’acétate, le butyrate et le propionate
5 Dinan TG, et al. The Microbiome-Gut-Brain Axis in Health and Disease. Gastroenterol Clin North Am. 2017 Mar
6 Cenit MC et al. Influence of gut microbiota on neuropsychiatric disorders. World J Gastroenterol. 2017
7 Sharon G et al. The Central Nervous System and the Gut Microbiome. Cell. 2016 Nov 3