Quand les microbes manipulent le cerveau

LeTemps,Sciences&Environnement,samedi17janvier
Quandlesmicrobesmanipulentlecerveau
AurélieCoulon
Destroublesneuropsychiatriquescommel’autismeetl’anxiétésemblentinfluencéspar
lafloreintestinalechezlasouris.Desrecherchessontencourschezl’humain
Centmillemilliardsdebactéries,dixfoisplusquenosproprescellules,peuplentlecorps
humain.Misboutàbout,cesmicroorganismesconstitueraientunechaînequiferaitdeuxfois
etdemieletourdelaTerre.Dansnotreintestin,desmilliersd’espècesbactériennes–
réuniessousletermede«microbiote»–onttrouvérefuge.Ellessontindispensablesàla
digestiond’unepartiedenosaliments,qu’ellestransformentenénergie.
Grâceauxprogrèsdestechniquesdeséquençageàhautdébitpourl’étudedugénome,la
recherchesurlemicrobioteconnaîtuneexplosioncesdernièresannées.Plusieurstravaux
ontmontrésoninfluencesurdespathologiescommel’obésitéetlediabèteouencoreles
allergiesalimentaires.Le12janvier2015,unnouveauprojeteuropéenregroupantune
trentained’organisationsdeplusdequinzepaysdifférentsaétélancéafind’étudierlerôledu
microbiotesurlasantéetsurlapréventiondecertainesmaladies,notammentmentales.
Carsilelienentrefloreintestinaleettroublesdelanutritionestassezbienétabli,l’effetdu
microbiotesurlecomportementetl’humeurestunchampd’étudebienplusrécent.Plusieurs
étudeschezdesmodèlesanimauxontmontréunecorrélationentredesdéséquilibresdu
microbioteetdessymptômesprochesdeceuxobservésdansdesmaladies
neuropsychiatriques.
Lemicrobioteinfluencetillecomportement?Pourrépondreàcettequestion,leschercheurs
ontrecoursàunmodèleanimal:dessourisélevéesdansunmilieustérileetdontlecorpsn’a
pasétécoloniséparlesbactériesàlanaissance.Uneétudemenéepardeschercheursde
l’UniversitédeCorkenIrlande,publiéeen2013etreproduitedepuis,amontréquecessouris
sansbactéries,dites«axéniques»,avaientuncomportementsocialaltéré:ellespréféraientse
trouverdansunecagevideplutôtqued’êtreentouréesdeleurscongénères.Larestauration
dumicrobiotedanslesystèmedigestifdessourisaxéniquesparinoculationarétabliun
comportementsocialidentiqueàceluidessouris«contrôles».
Lesbactériesintestinalessemblentaussijouerunrôledansl’anxiétéchezlasouris.En2013,
deschercheurscanadiensontfaitdesinoculationscroiséesdemicrobioteentredessouris
anxieusesetdessourisaventureuses.Ilsontobservéquecetransfertdebactéries
intestinalesrendaitlessourisaventureusesplusanxieusesetviceversa.Maiscommentles
bactériesdel’intestindesourispeuventellesinfluencerleurcomportement?

«Cesobservationspourraients’expliqueràplusieursniveaux,expliqueJacquesSchrenzel,
responsabledulaboratoiredebactériologiedesHôpitauxuniversitairesdeGenève(HUG).
Uneespècebactériennepeutdominerlesautresoudisparaître,entraînantl’augmentationou
ladiminutiondecertainesmoléculesfabriquéesparlesmicroorganismes.Lesbactéries
produisenteneffetdesdéchetsquipeuventpasserlabarrièreintestinale,delàentrerdansle
sangetavoiruneffetàdistance.Cescomposéspeuventaussiagirdirectementsurlesautres
cellulesdutubedigestif,commelesneuronesquipermettentàl’intestindesecontracterou
lescellulesimmunitairesquimontentlagarde.Cesdernièressontresponsablesde
phénomènesinflammatoiresquijouentcertainementunrôleimportant.»
Pourl’instant,raressontlesmécanismesquiontétémisaujourpourexpliquerunliende
causeàeffetentredéséquilibredumicrobioteetsymptômespsychiatriques.Despistesse
précisentdansl’étudedel’autismechezlasouris.En2010,leneurologueDerrickMacFabe et
sonéquipedel’UniversitédeWesternOntarioauCanadaontmontréquel’injectionde
propionate,unacidegrasproduitparcertainesbactériesintestinaleslorsdeladégradation
dessucres,provoquelestroublescomportementauxdel’autismechezdesrats.Plustard,en
2013,uneétudedubiologisteSarkisMazmaniandel’InstitutdetechnologiedeCalifornie
(Caltech)paruedansCellamontréque,chezdessourisavecdestroublesautistiques,
l’intestincontenaitmoinsdebactériesdutypeBacteroidesfragilisquechezlessouris
normales.Lesangdecesrongeurscontenaitégalementunegrandequantitéd’unmétabolite
produitparlemicrobiote,le4EPS.L’injectiondirectede4EPSàdessourisnormalesa
entraînédessymptômesautistiques.
Chezl’humain,leschosessontbeaucouppluscomplexesetiln’existequedetrèsraresliens
directsétablisentremicrobioteetmaladiesmentales.Chezlesmaladesatteints
d’encéphalopathiehépatique,souffrantentreautresdetroublesdel’humeuretdel’attention,
lefoien’estpluscapablederemplirsafonctiondedétoxification.Lemicrobiote,lui,est
modifiéetproduitunegrandequantitéd’ammonium,unemoléculecomposéed’azoteet
d’hydrogène,auxpropriétésacidifiantesdansl’eau.Fauted’êtreéliminé,cesurplus
d’ammoniumpassedanslesangdupatientetatteintlecerveau.Untraitementpar
antibiotiqueaméliorelessymptômesneuropsychiatriques.
Audébutdesannées2000,uneétudecliniqueamontréchezdesjeunesenfants
diagnostiquésautistes,dontlafloreintestinaleétaitmodifiée,l’effetpositifd’untraitement
antibiotiqueciblé,lavancomycine.Plusrécemment,fin2014,uneéquipefinlandaisea
analysélemicrobiotede72patientssouffrantdelamaladiedeParkinson.Ilcontenait
beaucoupmoinsdebactériesdelafamilledesPrevotellaceaequelegroupe«contrôle».
«Entantqueclinicien,jetrouvecesrésultatsintéressants,remarqueMichelMaillard,
gastéroentérologueauCHUVàLausanne.Maisonestencoreloindepouvoirguérirdes
patientsenmanipulantlemicrobiote.Onabesoindeplusd’étudesàgrandeéchelleetde
connaissancessurlesmécanismes.»EtJacquesSchrenzeld’ajouter:«Onnesaitpasnon

pluscequ’estunmicrobiotenormal.»Chaqueindividupossèdedanssonintestinunéventail
d’espècesbactériennesquiluiestpropreetquiévolueaucoursdutemps.
Commentpourraitonagirsurlemicrobiote?Unethérapiearécemmentfaitsespreuves:la
techniquedetransplantationfécale,quiconsisteàremplacerlafloreintestinaled’unmalade
parcelled’undonneur.Elleestactuellementutiliséepourguérirdespatientssouffrantd’une
infectionchroniquecauséeparlabactérieClostridiumdifficile.
L’effetdeprobiotiques(bactériesetlevures«bénéfiques»pourlemicrobiote)etde
prébiotiques(moléculesrétablissantl’équilibredumicrobiote)estunepistederecherche,qui
intéressenotammentl’industrieagroalimentaire.Al’instard’uneétudemenéepardes
chercheursaméricainsetfinancéeparDanone,dontlesrésultats,publiésen2013dansla
revueGastroenterology,ontmontréchezdesfemmesquelaconsommationdeprobiotiques
modifiaitl’activitédezonescérébralesimpliquéesdanslecontrôledesémotions.
Nosbactériesnousmanipulentelles?Toutescesétudessuggèrentqu’ellesagiraientsur
notrecerveaudemanièredirecteouindirecte.Maislemicrobioten’apasencorerévélétous
sessecrets.