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Il y a 20 ans, pendant mes études de médecine, la pensée médicale était « tout est neurologique », le système nerveux central (le cerveau) et périphérique (les nerfs) étaient au coeur de la pensée médicale, le cerveau étant considéré comme le chef d’orchestre du reste du corps. Un neuromythe était encore répandu selon lequel on n’utilisait que 10 à 20 % de notre cerveau, et que si nous étions en capacité de mieux le comprendre, nous pourrions développer de nouvelles capacités ou de possibilités thérapeutiques. Ce mythe a été évidemment démenti depuis par la science, mais outre le fait que nous utilisons bien toutes les parties de notre cerveau, il n’en reste pas moins de pathologies neurologiques ou de troubles neuro-psychiatriques, ceux-ci sont même en augmentation.
Aujourd’hui, la tendance est au « tout est microbiote », ce qui n’est pas sans risque d’omettre des axes plus complexes, ou des modalités d’interactions inconnues.
Récemment, la recherche s’intéresse plus particulièrement à un axe dynamique, l’axe intestin-microbiote-cerveau ou gut-microbiota-brain axis, exploré dans les dernières décennies, mais pressenti au début du XXème siècle par le prix Nobel de physiologie, Ivan Pavlov. Son approche de la physiologie intégrative avait démontré que le stress entraînait des sécrétions intestinales et notamment gastriques chez les rongeurs. L’axe cerveau > intestin était né.
Mais c’est bien plus tardivement, en 2004, que l’équipe de Fukuoka au Japon mène une étude dirigée par Nobuyuki Sudo(1) et émet l’hypothèse d’un gut-brain axis en testant la réponse endocrinienne au stress par l’axe hypothalamo-hypophysaire (HPA) chez des souris.
Le concept de l’axe intestin > cerveau a débuté à partir de ces résultats préliminaires. Depuis, la recherche est très active sur le rôle du microbiote dans la santé et particulièrement dans la santé mentale.
On parle désormais de l’axe alimentation - intestin - microbiote - cerveau.
L’objectif de cet article est de démocratiser les concepts, d’appréhender les applications actuelles, et d’entrevoir les pistes pour le futur.
Tout d’abord posons-nous la question: si le microbiote influence nos émotions, qu’est-ce qui le nourrit?
1- Le rôle de l’alimentation et son interaction avec l’intestin et le microbiote :
Le contenu de notre assiette nourrit notre microbiote, qui, en réponse, envoie des messages neurologiques et chimiques à notre cerveau.
L’article de Losso en 2021(2) souligne l’importance de l’alimentation dans la santé intestinale, de celle du microbiote, ainsi que de celle du cerveau.
Une alimentation de type méditerranéenne, riche en fruits et légumes (en fibres prébiotiques), en protéines maigres, en poissons notamment gras, en huiles végétales de qualité, en graines, en céréales complètes favorisent ce qu’on appelle l’EUBIOSE.
L’eubiose est l’état de symbiose qui existe entre notre corps et les hôtes bactériens, fongiques ou viraux qui nous peuplent. C’est un état d’équilibre dans lequel le corps, le microbiote et le cerveau sont bien nourris.
A l’inverse, une alimentation de type Western diet, riche en graisses saturées, en protéines animales grasses, en sucres simples, en sel, pauvre en fibres, l’alimentation industrielle transformée ou ultratransformée induit un état qu’on appelle DYSBIOSE.
La dysbiose se définit comme la rupture de l’équilibre entre le microbiote et ses habitants et notre propre corps, et un défaut de communication qui est source d’inflammation, le lit des pathologies inflammatoires chroniques.
Certains aliments sont donc favorables au développement d’une bonne entente (symbiose, phénomène win/win), certains responsables de discorde et de guerre.
Celui d'Élisabeth Schneider en 2024(3) va encore plus loin en montrant que les habitudes alimentaires façonnent notre microbiote intestinal, sa composition, et de fait ses fonctions. Par le biais de mécanismes interactionnels que nous allons explorer par la suite, les métabolites produits ou engendrés par notre microbiote (AGCC, neurotransmetteurs, peptides bio-actifs, cytokines..) affectent la perméabilité intestinale et cérébrale, la neuroplasticité, la neuro-inflammation, pouvant créer des désordres neuro-psychiques de type anxiété, dépression, ou encore troubles cognitifs.
S’il existe des solutions pour booster son microbiote, le rééquilibrer, calmer la perméabilité intestinale et la neuro-inflammation, la base d’une bonne santé mentale passe avant tout par l’assiette, et nous rappelons ci-après les aliments favorables et les aliments défavorables à une bonne santé digestive, ainsi que les spécificités des aliments ayant un rôle psychobiotique.
Aliments favorables à l’eubiose Favorisent la diversité Réduisent l’inflammation Soutient du gut-brain axis | Aliments favorables à la dysbiose Fragilisent la barrière intestinale Favorisent les pathogènes Entretiennent l’inflammation | Aliments psychobiotiques Influencent la production de neurotransmetteurs Impact positif sur le gut-brain axis |
L’eau Hydratation quotidienne de 2 l | L’alcool Stress oxydant, toxique direct pour la paroi intestinale | L’eau, les tisanes, les boissons à base de champignons adaptogènes, les boissons fermentées |
Les fibres prébiotiques (nourrissent les bactéries productrices d’AGCC):
• Lentilles, pois chiches, haricots • Avoine, orge, riz complet | La carence en fibres (diminue la capacité à produire des AGCC)
| Les fibres prébiotiques (cf) Les aliments riches en tryptophane (favorisent la synthèse de sérotonine) Sources animales • Œufs • Poulet, dinde • Poissons : saumon, thon, sardine • Produits laitiers : yaourt nature, lait, fromages (brie, camembert) Sources végétales • Légumineuses : lentilles, pois chiches, soja, haricots • Graines : courge, tournesol, sésame • Noix : amandes, noix de cajou, noix, noisettes • Céréales complètes : riz complet, avoine, quinoa Fruits et légumes • Bananes • Épinards, chou frisé (en moindre quantité) |
Les aliments fermentés (apportent directement les bactéries probiotiques, lactobactéries et bifidobactéries):
| Les sucres simples et raffinés
| Les aliments fermentés (apportent directement les bactéries probiotiques, lactobactéries et bifidobactéries):
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Les acides gras anti-inflammatoires de la lignée w3 ( anti-inflammatoires, protection barrière intestinale, neuroplasticité):
| Les graisses saturées et trans (proinflammatoires)
| Les acides gras anti-inflammatoires de la lignée w3 ( anti-inflammatoires, protection barrière intestinale, neuroplasticité):
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Les antioxydants et polyphénols (neuroprotecteurs, antiinflammatoires et antioxydants):
| Les additifs et conservateurs
| Les antioxydants et polyphénols (neuroprotecteurs, antiinflammatoires et antioxydants):
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Par ailleurs, n’oublions pas que si l’alimentation a une importance majeure dans l’entretien d’un microbiote en eubiose, d’autres facteurs(4) influencent aussi de manière positive ou négative cet équilibre. Lorsque l’on accompagne des patients en dysbiose, ce sont tous ces facteurs que nous prenons en considération. Si on ne peut pas modifier la génétique, nous travaillons sur toute l’épigénétique environnementale.
Mais comment ces facteurs externes (alimentation, stress, médicaments..) interagissent-il avec notre microbiote? Et comment ce dernier communique-t-il avec notre cerveau? C’est précisément l’objet de l’axe alimentation- intestin - microbiote - cerveau, dont nous allons détailler les mécanismes ci-après.
2- Les différentes voies de communication entre l’intestin et le cerveau :
1- La voie nerveuse parasympathique: le Nerf Vague (NV)
Le nerf vague (ou nerf pneumogastrique) est le nerf périphérique le plus long de notre corps. Chaque nerf vague (nous en possédons un de chaque côté, les 10èmes paires crâniennes) part du tronc cérébral à la base du crâne jusqu’aux viscères. Son rôle est mixte puisqu’il a une composante motrice et sensitive, c’est à dire qu’il transmet des informations motrices du système nerveux central aux organes (20% de ses fibres sont efférentes), mais est aussi en charge de récupérer des informations sensorielles des dits organes au cerveau (80 % de ses fibres sont afférentes).
2- La voie endocrine via l’axe HPA
L’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA) constitue la principale voie endocrine par laquelle l’intestin communique avec le cerveau(6)(7). En réponse à un stress perçu, l’hypothalamus sécrète la CRH (Corticotropin-Releasing Hormone), qui stimule l’hypophyse à produire l’ACTH (AdrenoCorticoTropic Hormone). Cette dernière déclenche la libération de cortisol par les glandes surrénales, hormone clé modulant le métabolisme, l’inflammation et la réponse neuronale.
Le microbiote intestinal influence cette voie : une dysbiose augmente l’activation HPA notamment par la production de cytokines inflammatoireset la production de cortisol, amplifiant le stress et l’inflammation, tandis qu’un microbiote équilibré, notamment enrichi en Bifidobacterium longum, régule cette réponse en modulant la libération de CRH et en réduisant l’hyperactivation de l’axe
Nous avons dans l’introduction de ce propos parlé des résultats de l’équipe japonaise de Sudo(1) et de leurs recherches sur l’impact du stress sur l’axe HPA et du lien avec le microbiote. Ils ont donc évalué la réponse au stress chez des souris appelées « germe free »(GF), que l’on fait naître stériles, sans germes, et donc sans microbiote, chez des souris SPF (sans germe spécifique pathogène, mais avec un microbiote non identifié précisément) et des souris gnotobiotiques dont le microbiote est connu et maîtrisé. Leurs résultats montrent une réponse au stress plus importante chez les souris GF, ainsi qu’une réduction du BDNF (Brain-derived neurotrophic factor). La réponse au stress par l’HPA a été étonnamment réduite chez les GF avec réintroduction de Bifidobacterium infantis, aujourd’hui appelé Bifidobacterium longum, qui est reconnue désormais comme une bactérie probiotique majeure du microbiote intestinal, et notamment chez le nourrisson. (9)(10)(11)(12)(13)
Présente en grande quantité dans le microbiote des enfants allaités, elle possède plusieurs rôles importants pour le développement d’une bonne santé. Parmi ceux-ci, nous pouvons citer le renforcement de la barrière intestinale par sa capacité à produire de la mucine, et à renforcer les jonctions serrées de l’épithélium intestinal, elle joue un rôle anti-inflammatoire, et permet de lutter contre les allergies, l’eczéma, et les colites.
A la lumière des connaissances actuelles, la recherche sait aussi que B.longum peut moduler le comportement et l’humeur(14), lutter contre les troubles digestifs, lutter contre les pathogènes intestinaux, et produit des acides gras à chaînes courtes (AGCC). Le terme psychobiotique est né. Définit pour la première fois en 2013, il regroupe les micro-organismes vivants dont l’administration en quantité adéquate a un impact positif sur la santé mentale(15).
3- La voie immunitaire
Le microbiote intestinal module la communication immunitaire entre l’intestin et le cerveau via la production de cytokines et la régulation des cellules immunitaires intestinales. Les cellules dendritiques et les macrophages détectent les signaux microbiens et transmettent des informations aux lymphocytes T et B, tandis que les lymphocytes T régulateurs (Treg) limitent l’inflammation et favorisent la tolérance aux antigènes.
Les acides gras à chaînes courtes (AGCC) produits par certaines bactéries renforcent les jonctions serrées de l’épithélium et stimulent la production de cytokines anti-inflammatoires comme l’IL-10. À l’inverse, une dysbiose entraîne une production excessive de médiateurs pro-inflammatoires, comme le LPS (Lipopolysaccharide bactérien) , augmente la perméabilité intestinale et peut contribuer à la neuro-inflammation, créant un lien direct entre déséquilibre intestinal et altérations de l’humeur, de la cognition, et pathologies neuro-dégénératives comme la maladie d’Alzheimer, de Parkinson, la sclérose en plaque notamment.(16)
4- La voie métabolique
Les fibres afférentes du NV ne sont pas en communication directe avec le microbiote mais, par l’intermédiaire de métabolites (les AGCC) ou grâce au relais des cellules entéroendocrines (EEC) insérées dans l’épithélium intestinal qui peuvent recueillir des informations du microbiote. Elles se comportent comme des synapses entre microbiote et NV.
Grâce à leurs recepteurs TLR qui reconnaissent les LPS, ou d’autres récepteurs des AGCC les EEC transmettent aux voies afférentes du NV par la production de sérotonine, de CCK, de GLP1, de peptide YY, hormones orexigènes ou anorexigènes.
5- Les neuropeptides
Des neurotransmetteurs sont produits par des bactéries intestinales (sérotonine, dopamine, acéthylcholine, GABA..) et libérés localement dans le système nerveux entérique et diffusés dans la circulation générale sanguine et atteignent le cerveau. Ils agissent comme des messagers chimiques et ont un impact sur notre énergie, notre humeur et nos comportements.
3- Les applications actuelles et futures :
La compréhension de l’axe intestin-microbiote-cerveau permet aujourd’hui de proposer des interventions ciblées pour certains troubles neuro-psychiatriques et digestifs. Parmi les applications validées ou bien documentées :
• Troubles anxieux et dépression : l’utilisation de probiotiques spécifiques, les psychobiotiques, tels que Bifidobacterium longum ou Lactobacillus rhamnosus, associée à une alimentation riche en fibres prébiotiques, peut réduire l’anxiété et améliorer l’humeur via la modulation de l’axe HPA et des neurotransmetteurs intestinaux.(1)(6)(7)(9)(10)(11)(12)(13)
• Troubles fonctionnels intestinaux (TFI), dysbioses de type SIBO ou candidose digestive: le rééquilibrage du microbiote par prébiotiques, probiotiques ou régimes riches en fibres solubles améliore les symptômes digestifs (ballonnements, douleurs abdominales) et la qualité de vie(25) • Maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) : certaines souches probiotiques et symbiotiques peuvent réduire l’inflammation intestinale, renforcer la barrière épithéliale et contribuer à la rémission, en complément des traitements classiques, notamment dans la RCH.(17)
Ces interventions sont surtout pertinentes chez les adultes et adolescents présentant dysbiose, symptômes digestifs ou troubles de l’humeur associés. La personnalisation de la nutrition et des probiotiques selon le profil microbiotique individuel devient un axe central en 2025.
Les recherches préliminaires ouvrent des pistes pour les maladies neurodégénératives et chroniques, encore en phase expérimentale :
• Maladie de Parkinson : la modulation du microbiote intestinal pourrait réduire la neuro-inflammation et ralentir la progression des symptômes moteurs et non-moteurs.(18)(19)(20) • Alzheimer et autres démences : certaines interventions alimentaires et probiotiques sont étudiées pour diminuer l’accumulation de protéines toxiques, améliorer la neuroplasticité et réduire la neuroinflammation..(20)
• Troubles neuropsychiatriques sévères (schizophrénie, autisme) : exploration des psychobiotiques et de régimes spécifiques pour moduler le métabolisme cérébral et la production de neurotransmetteurs.(21)
• Troubles de la fertilité, Endométriose, SOPK (22)
• Maladies métaboliques et inflammatoires associées : diabète, obésité et syndrome métabolique pourraient bénéficier d’une modulation ciblée du microbiote pour réduire l’inflammation systémique et les dysfonctionnements neuronaux associés.(23)
• Cancers: en prévention primaire avant l’apparition de tout cancer, en prévention secondaire dans le but d’éviter les récidives, en prévention tertiaire pour éviter les effets secondaires des traitements.(24)
Ces applications futures reposent sur des essais cliniques en cours et sur des données expérimentales, principalement sur modèles animaux et études de cohorte humaine. Elles représentent un champ prometteur de la médecine préventive et personnalisée, en combinant nutrition, probiotiques et interventions pharmacologiques ciblées.
Ce qu’il faut retenir
Cerveau, intestin et microbiote interagissent de multiples manières
L’alimentation est le socle d’une bonne santé digestive, de l’eubiose et de la santé mentale
Les interventions micro-nutritionnelles visant rétablir l’eubiose sont nécessaires (probiotiques, prébiotiques, oligo-éléments, vitamines et nootropes diminuant le stress)
La recherche est très active sur les pathologies chroniques et de civilisation, et de nouvelles solutions sont à attendre prochainement de leurs résultats.
Bibliographie :
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