Les bactéries qui moulent votre cerveau

Certains aliments sont meilleurs en vertu de leurs microbes. Le fromage est l'un de ces aliments, mûri par plusieurs types de bactéries.

Source: moleshko / Pixabay

Guest post par Daniel Hass

"Dites-moi ce que vous mangez, et je vais vous dire ce que vous êtes."

Cette phrase, inventée par Jean Anthelme Brillat-Savarin dans La Physiologie du goût, avait plus d'un siècle d'avance sur son temps.

L'aphorisme commun est vrai à plus d'un titre. Dans un sens, cela signifie que la nourriture que vous mangez devient une partie de votre personne, et cela est connu depuis longtemps – les acides aminés provenant des protéines digérées sont incorporés dans nos propres protéines, et les sources énergétiques de notre alimentation (comme les sucres ou les graisses acides) sont ajoutés à nos propres magasins d'énergie.

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À un autre égard, la citation peut signifier que la nourriture que vous mangez influence qui ou quel genre de personne vous êtes. Cette interprétation est également vraie – les substances que vous consommez peuvent modifier la chimie de votre cerveau, et donc le comportement.

Les microorganismes de votre alimentation ont une voie fascinante par laquelle ils peuvent changer le cerveau à travers notre microbiome – l'écosystème des bactéries, des archées, des protozoaires, des champignons et des virus qui vivent sur et interagissent avec notre corps. Chaque adulte a environ 1 kg de ces microbes, qui sont très divers, contenant environ 100 fois plus de gènes que le génome humain.

La diversité et la composition de ces microbes dans l'intestin sont fortement influencées par l'alimentation. Par exemple, les souris nourries avec un régime pauvre en graisses végétales ont un profil microbien complètement altéré par l'exposition à un régime riche en sucre et en matières grasses («occidentales») qui augmente la proportion de plusieurs classes de bactéries, y compris Erysipelotrichi. et Baccili .

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Comment le métabolisme affecte le cerveau

Les microbes participent au métabolisme, en partie, en produisant des acides biliaires pour aider à digérer les aliments et en synthétisant la choline et les acides gras à chaîne courte (AGCC). Les carences en choline ou en AGCC peuvent provoquer une stéatose hépatique ou même une cirrhose. De plus, le butyrate dérivé du microbiome est nécessaire pour réguler la consommation d'énergie dans le côlon.

Beaucoup des métabolites produits par les microbes sont également actifs dans le système nerveux, et la bactérie Bifidobacteria infantis peut même agir comme antidépresseur par sa régulation du métabolisme de la kynurénine / tryptophane, similaire aux actions de certains antidépresseurs comme les inhibiteurs électifs du recaptage de la sérotonine ( ISRS), qui cherchent à augmenter la concentration de sérotonine synaptique.

Les microbes intestinaux affectent également le système immunitaire. Les SCFA produits par les microbes intestinaux qui sont nécessaires pour un foie en bonne santé régulent également l'activité de diverses cellules immunitaires, y compris les macrophages et les cellules T.

Ces cellules régulent l'inflammation et les molécules qu'elles sécrètent communiquent directement avec les cellules du cerveau. Par exemple, il est bien caractérisé que l'utilisation de cytokines (molécules fréquemment sécrétées par les cellules immunitaires) pour traiter le cancer ou l'hépatite C peut conduire à des altérations du comportement telles que la dépression.

Influences directes sur le cerveau

Le microbiome peut également avoir une influence plus directe sur la chimie du cerveau en modifiant la neurotransmission dans le système nerveux entérique (intestin). Parce que le système nerveux entérique communique avec le système nerveux central, les activités des microbes peuvent effectivement réguler les niveaux de neurotransmetteurs GABA, la noradrénaline, la sérotonine et la dopamine dans l'intestin. Grâce aux connexions entre l'intestin et le cerveau, ces microbes peuvent modifier l'humeur, l'état émotionnel et l'anxiété.

Cartographie des comportements liés au microbiome

Le degré d'influence des comportements sur le microbiome est difficile à déterminer, étant donné la diversité des microbes qui peuvent altérer la santé humaine. Cela implique que le microbiome peut avoir des conséquences aussi diverses et profondes sur la santé humaine qu'un organe. Certains se réfèrent même au microbiome comme un organe "acquis".

Cependant, la fonctionnalité complète de cet organe n'est pas claire. Pour éclairer le rôle des microbes dans divers comportements et dans la maladie directement, les chercheurs étudient les souris qui n'ont pas de microbiome fonctionnel. Ces souris, dénommées «sans germes», ou GF, se distinguent facilement des souris normales sur la base de leur comportement.

Les souris GF présentent souvent des traits associés à l'autisme. Par exemple, les souris GF ne préfèrent pas interagir avec de nouvelles souris par rapport à d'autres nouveaux objets. D'autres études ont montré que les souris GF avaient des réponses de stress exagérées, présentant des symptômes qui indiquent des comportements anxieux et dépressifs.

Les microbes trouvés chez les humains avec autisme ou dépression dérivent aussi de ceux qui n'en ont pas. Les données du microbiome suggèrent que dans le trouble dépressif majeur, les patients ont plus de bactéries provenant des phyla Bacteroidetes et Proteobacteria , et moins de bactéries provenant du phylum Firmicutes . Les données du microbiome sur les troubles du spectre autistique suggèrent d'autres perturbations dans la communauté microbienne, notamment des niveaux plus élevés de Clostridia, Desulfovibrio, Sutterella et Bacteroides , et des taux plus faibles de Firmicutes, Prevotella et Bifidobacter par rapport aux sujets témoins. causer ou être causé par une perturbation de la composition des microbes.

À long terme, la modification des niveaux de microbes spécifiques peut être envisagée dans le plan de traitement d'un patient. Malheureusement, nous sommes encore loin d'être en mesure de faire de telles manipulations en toute confiance.

Cependant, les méthodes d'altération de la composition microbienne, telles que les changements diététiques et la transplantation fécale, sont peu invasives et peuvent offrir une approche simple par laquelle les gens peuvent améliorer leur santé. Ne sous-estimez donc pas l'importance de «penser avec votre estomac».

Daniel Hass est candidat au doctorat en 4e année au programme d'études supérieures en neurosciences du Penn State College of Medicine.

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