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Gut microbiota-Microglia Interactions in NeuroDevelopment

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L’importance des microbes intestinaux à la petite enfance pour la santé du cerveau

Les scientifiques s’interrogent sur l’existence d’une période clé au cours de la petite enfance, durant laquelle le cerveau en développement est particulièrement sensible aux signaux de stress venant des intestins.

Santé

Le grand public a pris conscience de l’importance du microbiome, les billions de bactéries et autres microbes présents dans les intestins, pour le système immunitaire et la santé. Des études ont montré que la flore intestinale est, elle aussi, importante pour la santé du cerveau. «Notre laboratoire a démontré, grâce à différents modèles appliqués en particulier aux animaux, qu’en l’absence de microbes appropriés dans l’intestin durant la petite enfance, le cerveau ne se développe pas correctement et cela peut aboutir à divers troubles comportementaux chez l’animal adulte», affirme John Cryan, coordinateur du projet GutMIND et professeur en anatomie et neurosciences à l’University College Cork, en Irlande. Le projet, soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie de l’UE, a voulu approfondir les mécanismes qui relient la santé des intestins à la santé mentale. «Nous avons examiné la microglie, les cellules immunitaires du cerveau, de souris et avons constaté certains changements discrets chez les animaux adultes qui avaient reçu des antibiotiques étant jeunes», observe John Cryan, en ajoutant que le stress peut également affecter les microbes de l’intestin. Ce résultat s’appuie sur les précédents travaux de l’équipe, qui avait étudié la voie neuronale appelée nerf vague, un long nerf qui envoie des signaux des organes vers le cerveau, et inversement.

Petite enfance et microbes intestinaux

Il existe un lien étroit entre les microbes de l’intestin et le système immunitaire, y compris le système immunitaire du cerveau et la fonction cérébrale. Les microbes intestinaux «amorcent le système immunitaire», explique-t-il. «Les nourrissons reçoivent leurs microbes intestinaux presque comme un cadeau d’anniversaire de la part de leur mère, au moment de leur naissance par le canal génital. Ces premières bactéries commencent ensuite à coloniser leur intestin et forment le système immunitaire en développement. Ainsi, tout ce qui pourrait affecter le passage et la composition de ces microbes au cours de cette période aurait potentiellement des conséquences négatives», précise John Cryan. «Nous souhaitions cibler cette période précoce, car nous savons que près de deux années sont nécessaires à la stabilisation du microbiome. Nous souhaitions voir si ce phénomène se produit dès les premières semaines de la vie ou plus tard.» Les souris de laboratoire reçoivent des antibiotiques dès leurs premiers jours, grandissent jusqu’à l’âge adulte, puis font l’objet de tests afin de déterminer leur comportement. Lors de précédentes expérimentations sur des souris dépourvues de microbes intestinaux, ces dernières avaient développé des problèmes de type stress ou dépression, ainsi que d’autres troubles comportementaux. «Les microbes sont comme des petites usines qui produisent des substances chimiques, que le corps ne pourrait pas créer autrement», ajoute John Cryan. «Les antibiotiques ne font que bombarder ces usines afin qu’elles ne soient plus en mesure de produire ces substances chimiques, qui pourraient, par ailleurs, être bénéfiques pour la santé, et notamment pour le cerveau.»

Aucun effet majeur sur le comportement de l’adulte

L’équipe a constaté que les effets à l’âge adulte ne sont pas aussi importants si le microbiome n’a été modifié que pendant de courtes périodes lors de la petite enfance. «Il y a bien des effets sur le comportement, mais ils sont discrets», selon John Cryan. «Cela signifie que, bien que les antibiotiques modifient le microbiome, un certain niveau de souplesse ou de compensation permet dans l’ensemble de lui éviter de subir des effets trop manifestes», explique-t-il. Il pense que seules d’importantes modifications du microbiome sur de très longues périodes pourraient avoir des effets négatifs à l’âge adulte. Voilà tout de même une bonne nouvelle pour les parents s’ils doivent donner des antibiotiques à leurs enfants, fait remarquer John Cryan. «Cela montre qu’une exposition à court terme aux antibiotiques ne pose pas de problème majeur, du moins si vous êtes une souris.» Des études translationnelles sur les humains sont en cours.

Mots‑clés

GutMIND, intestin, microbes intestinaux, microbiome, système immunitaire, immunité, cerveau, santé du cerveau, santé mentale, stress, dépression, antibiotiques, comportement

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