L’Axe Systéme Nerveux Central – Microbiote Intestinal

PROLOGUE

 

En  Novembre 2015,Docphytoplus a abordé le théme du Microbiote,”L’Intestin Deuxieme Cerveau”.Le Microbiote est étudié depuis plus de Dix ans,. Les parutions et études de Cohortes ont précisé  le rôle fondamental de l’alimentation dans la génése des maladies et le juste retour à la raison ,l’alimentation-Bio et le dogme 5 fruits et légumes par jour.Pourtant un interface le microbiote intestinal a été mis en valeur entre environnement propre à chaque individu et déséquilibres ou déréglements  impactant les grandes fonctions de l’organisme,sujet majeur entre relation de l’hote et microbiote intestinal.

Le microbiote est un écosystéme unique formé dés la naissance au contact de la flore vaginale ou au contact des micro-organismes de l’environnement en cas de naissance par césarienne .La colonisation se fait de manière progressive et de façon hiérachique,premières bactéries consommant l’oxygéne (Aréobies,entérocoques,staphylocoque).en consommant l’oxygéne intra-intestinal;  les bactéries favorisent l’implantation de bactéries anaérobies,(clostridium ou bifibacterium) .Le microbiote inclue  bactéries,protozoaires,virus,éléments fongiques ouvrant la voie à la compréhension sur les mécanismes compétitifs de l’homéostasie et de  sa rupture permettant d’analyser et d’anticiper  les pathologies chroniques dépendant du microbiote et de prevoir dans l’avenir des stratégies alimentaires et thérapeutiques adaptées  à l’individu..Le microbiote évolue qualitativement et quantativement sous l’influence de la diversification alimentaire,génétique,hygiéne,environnement,climat hormonal sexuel,traitement.en cours.

Le microbiote localisé dans l’intestin grêle et colon est composé de 100.000   milliards de bactéries ,dont il faut définir l’espéce et le rôle,ainsi depuis 2010 Dusko Erlich définit 3 Phénotypes dont un groupe particulier spécifique à l’immunité humaine.

 

 

MICROBIOTE ET SANTE ,UNE PISTE EN DEVENIR

 

 

 

 

 

INSERM 25 Octobre 2015 Cell Metabolism:D”après Fetissov InSERM /Rouen:les bactéries intestinales informent le cerveau lorsqu’elles sont rassasiées ,d’oû régulation de la quantité de nourriture.
> La Composition du Microbiote intestinal prédit l’éfficacité et la tolérance de l’immunité du Mélalone avec métastases  Annals Of Oncology 4 avril 2017(Pr Carbonnel et Robert)

Le Microbiote Intestinal est nécessaire à la croissance post-natale optimale et contribution à la détermination de la taille de l’individu ,notammant en cas de sous-alimentation;élément clé :Facteur de croissance Insuline-Like Growth Factor 1 IGF1 dont la production et activité est contrôlé par le microbiote en particulier avec Lactobacillus Plantarum./CNRS /en ligne  et Car Man et BF21/InsERM 19/02/2016> Concentration fécale de Bacterioides plus haute chez homme que femme obése ,réduction de feacacolibacterium Prausnitzil  chez l’Homme ( D’après Eurp J Of Clin Nutr Septembre 2017/Most,Penders;Luscchers;Goosens,Blank

 

Concentrations bacteriennes et Régimes

 

Bacterioides assoçié avec Régime de protéines animales

Prevotella assoçié avec Carbohydrate et sucres type régime agraire

Framicutes et Bacteriodetes ,Obésité

Bifibacterium ;Escherichia coli et Enterobacter.associé avec régime végétarien.

Infllammation chronique intestinal et baisse en concentration de Faecalibactreium Pruastzii Sci Report 18 01 206

Baisse de la toxicité Hépatique  de l’Alcool et microbiote Inserm 7  decembre 2015 on line.Orsay.

Biblio.Turnbaugh,Ridaura ,Faith 2009/ Wu,Chen ,Hoffman  2011/Zimmer,Lang,Frick 2012./Ismael,Ragas,ElBady2010

 

 

 

 

Depuis Octobre 2013,selon Cron,Caron,Harper  le dysrégulation du microbiote  ou dysbiose est  compatible avec le syndrôme métabolique ,le syndrôme  du colon irritable,le diabéte,maladies cardio-vasculaires,ou hépatiques,obésité,troubles de l’humeur voire anxiété et dépression,cancer et Alzheimer.lien avec maladie de Crohn et Rectolite hémorragique .L’Inserm 1408/Fournel/ Dec 2015 a montré une communication entre inflammation de l’intestin et cerveau via l’APELINE,régulateur de la glycémie.les contractions agissent sur l’action des neurones de l’hypothalamus freinant l’utilisation du glucose par les muscles.Des arguments sont avancés pour impliquer le microbiote dans l’inflammation cérébrale neurodégénérative dans l’Alzheimer,l’autisme, maladies bipolaires,voire maladie de parkinson avec concentration particulière d’entérobactériesn,élément prédictif de reponse de traitement anticancéreux type immunitaire,en particulier dans le mélanome

Cani envisage des tests avec des pré-biotiques en prévention de l’obésité et diabète.Toutes ces notions sont décrites en Janvier 2014 par Neunlist,Collins,Goshon,Erlish,Cani,Sheman..l s’agit donc de rechercher les stigmates spécifiques de l’équilibre de l’eubiose et dysbiose,premier impact sur la fonctions de l’hote et réponse à des traitements..Ces signatures moléculaires et comportements physiologiques sont  sous influence de l’environnement,alimentation,stress et bien sûr la possible présence de pathologies intercurrentes orales,respiratoires ou gynécologiques , connaitre leur influence et comment est maintenu l’équilibre,l’immunité intestinale  locale  et l’ élément pathogéne  intervient-il directement ou indirectement sur la défense innée de l’hote.

`Neulnist  en 2000 évoque la notion de l’Intestin Deuxiéme Cerveau,sécrétant 80% de sérotonine de l’Organisme.et 20% pour le cerveau.:Sérotonine impliquée dans la thermorégulation,comportement,émotion,régulation sexuelle;veille

 

Il apparait de plus en plus clairement que la psychologie  est liée à un axe Microbiote-Cerveau (Soc Personnal Psychol Compass )Avril 2017,11(4):e12309/Allen,Dinan,Clarke,Cryan.

Toutes les faits  énoncées ouvrent la porte à de nouvelles investigations et surtout une épopée pré-diagnostique et de prévention permettant de lutter contre les maladies chroniques. On s’éloigne de plus en plus des régimes standardisés qui certes ont toujours leur place en cardiologie;diabète ou néphrologie,mais surtout revisiteront les régimes “vertueux “et “miraculeux ” diversement cités dans la prévention  problematique en  oncologie. La Relation  Microbiote-Cerveau nécessite une clarification bien que des faits expérimentaux notent une participation dans l’angoisse,dépression voire l’autisme (The Gut Microbiote and Autism Discorders/Li,Han,Belle,Randi,Hagerman/28 Avril 2017.)

 

Il existe indiscutablement un lien  entre hypersensibilité alimentaire et patients anxieux et dépréssif,retrouve dans le cadre syndrôme du colon irritable .Mais dans tous les cas,pour que l’axe Cerveau-Microbiote soit pérénisé ,il faut exposer les problèmes sous-jacents:

 

*Comment la Composition et fonction du microbiote impactent les performances cognitives?

 

 

*Que font les neuro-transmetteurs produits par le microbiote et leurs impacts sur le stress et cognition?Et que se passe-t-il si ceux-çi ne peuvent pas franchir la barrière sanguine cérébrale?

 

 

*Comment les troubles assoçiés viscéraux avec  le tractus gastro-intestinal agissent sur le stress et cognition?

 

 

La composition et Fonction du Microbiote agissent -ils sur le comportement soçial,sachant que le microbiote est dépendant de l’environnement dés la naissance.?

 

Existe-il une interaction soçiale sur le microbiote?

 

 

Est-ce que la représentation culturelle de la maladie et son traitement intervient sur l’axe Cerveau-Microbiote.?

 

La composition et fonction altérées du Microbiote est sous l’impulsion des désordres psychologiques?

 

Les Interventions sur  le dysrégulation du microbiote peut-il intervenir sur le mieux être psychologique.?

 

 

Comment interviennent  dysfonctions digestives et interactions avec cognition,émotion,stress.Est-ce uniquement un problème psychosomatique.?

 

<Terminologie :

 

 

 

<<<<<INTESTIN DEUXIEME CERVEAU OU AXE MICROBIOTE/CERVEAU?
<L’Axe Microbiote Intestinal /Cerveau est la définition la plus conforme à la symbiose de l’organisme et flore intestinale.L’étude MétaHIT depuis 2008 coordonnée par l’INRA,a en partie identifié  une ébauche des interactions reliant metagénome et santé.de l’ensemble des génomes intestinaux (Métagénome) par séquençage haut débit.

Sont prépertoriés 3,3 millions de gènes différents appartenant à 1000 especes différentes en majorité d’origine bactérienne.Chaque individu porte environ 540.000 génes microbiens (soient 160 espéces.)

Le microbiote intestinal est propre à chaque individu  avec un socle commun de 15 à 20 espéces dont il est  discuté  3 groupes  ou ENTEROTYPES bactéroides,prevotella et clostridiales ,mais aussi virus infectant les bactéries,virome et microbiote fongique (levures et champignons)

 

 

 

 

SEROTONINE,/5HTP /TUBE DIGESTIF

 

 

 

Classiquement,les cellules Enteroendocrines sont considérées comme des capteurs  sensitivo -barométriques  qui sécrètent du 5HTP  initiant les réflexes peristaltiques intestinaux.Les études récentes montrent que le 5HTP neuronal est plus important sur le péristaltisme que celui des cellules enteroendocrines(Cellules entérochromaffines).Le 5HTP neuronal promotionne la dévellopement et maintenance de la muqueuse comme la neurogénése.

Le 5HTP des cellules enteroendocrines est  le composant essentiel de la génése de la réponse inflammatoire intestinal.D’autre part ,le 5HTP doit être considéré comme une hormone qui inhibe la prolifération des osteoblastes (rôle dans l’osteoporose) et favorise la régénération  hépatique

<Gross,Gerhson,Margolis Neuronal serotonine regulates of the intestinal mucosa.Gastroenterolgy 2012

<Li,Gjia,Wang Serotonine activates dendritic cell fonction in the contexte of gut inflammation.Am J Path 2011.

<Ahern /5HTP and the immune Systeme Curr Opin Pharm.2011.Chabbi,-Achengli,Coudert,Callebert  Decreased Osteoclastogenesis in seronine deficient miceProv-c Nat Acad Sci USA 2012

<Rizzoli,Cooper,Anttidepressant medications and osteporosis/Bone 2012

<Padimas,Tzirogiannis,Panoutsopoulos Effect of serotonine receptor 2 blockage on liver regeneration after partial hepatectomy.Liver.Int 2006

<Murata,Ohkohchi,Matsuo Platelets promote liver regenerationWorld J Surg 2007

 

L’AXE MICROBIOTE-CERVEAU

 

,Les Elements de recherche de l’Equilibre Comportemental,Emotionnel et Stress.Possibles incidences futures sur la régulation de l’Anxiété,Dépression et certaines Psychoses

Le microbiote joue un rôle incluant fonctions physiologiques ,digestion,préservation de l’integrité de la barrière intestinale (Grenham;Clarke,Cryan;Dinnan 2011).

Le tube digestif contient un systéme nerveux entérique et interconnections neuronales,similaire en nombre aux neurones de la moelle épinière (Sasseli,Pachnis,Burns 2012.)

Le Cerveau adresse des signaux au microbiote avec ses impacts sur fonctions sécrétoires et sensorielles,en retour le microbiote reçoit  l’information viscérale (Grenham 2011;Monteil-Castro,Bravo-Ruiseco,Pacheco-Lopez 2013 )

Un grand nombre d’informations interoceptives  est envoyé  du microbiote au cerveau et beaucoup ne sont pas ressenties de façon consciente (Mayer 2011).

En relatant l’information du systéme nerveux central le microbiote apparait comme une clé de marqueurs somatiques (Diamsio,Everut,Bishop 1996/Reiman et Bechara 2010).il existe une communication bidirectionnelle entre le microbiote et le cerveau et le systéme nerveux autonome (Cryan,Dinan2012/Clarke et Shinning 2014) avec les effets endocrines du microbiote et des bactéries qui peuvent produire des neurotransmetteurs   retouvés dans le systéme nerveux central (Watt 2014) comme par exemple le Lactobacillus brevis produisant des GABA  (Braeett,Ross,O’Tool,Gritzgerald,Stanton 2012) ou monoamine jouant un rôle clé de signalisation dans l’axe Microbiote-Cerveau(Lyte 2013) incluant la Serotonine (O’Mahony;Clarke,Borre,Dinan,Cryan 2015) intervenant dans le traitement de certaines psychoses.La particularité différentielle des neurotransmetteurs peut être faite par l’analyse des bactéries en relation avec la structure cérébrale (Fernandez-Reat/2015) et relation avec le stress  (De Palma,Collins,Beriek,Verdu 2014) ou cognition (Gareau 2014)

 

LES AXES DE RECHERCHE

1)Relation entre STRESS et MICROBIOTE

*Impact du Stress sur Microbiote:Luczynski,Neufeld,2016 Clark 2013

*Variabilité du Microbiote et reflet sur anxiété  Crumeyrolle-Arias 2014,De Palma 2015

*Accroissement de l’activité de l’axe hypothalamique ,pituitaire et adrénergique et en cas de stress en réponse à l’activité déficiente  du microbiote  Luiczynski,Neufeld 2016

Difference du niveau de stress en fonction du microbiote peut expliquer le changement dendritique neuronal de l’hippocampe et amygdale (Luczynski,Velan 2016

Axes de recherches sur Microbiote et psychologie humaine Novakowski 2016,depression Jiang 205,Kelly,Borre 2016,Naseribafrouei 2014

2)COGNITION et MICROBIOTE

*Reduction de l’anxiété et profil microbien avec changements des recepteurs NMDA amygdalien et accroit le facteur de croissance de neurogénése hippocampique  Neufeld,Kang,Bienenstock,Foster 2011

*L’administration de bactéries agit de façon expérimentale sur l’hippocampe  avec action sur reconnaisance à court terme et memoire du travail Gareau 2010

Microbiote  et troubles comportements altérés Arensten,Raith,Qian,Forssberg,Diaz-Herjtz 2015,Desbonnet;Clarke,Shanahan,Dian,Cryan 2014

Un régime gras peut intervenir sur comportement soçial avec l’instillation de Lactobactillus .Reuteri Burttington 2016

Myelinisation du cortex pré-frontal Hoban 2016

Impact du microbiote sur comportement  et cognition ,spécifiquement avec Bifidobacterium longum Savignac,Tramullas;Kiely,Dinan,Cryan 2014 .Observation et application humaine avec psychobiotique Allen,Hutch 2016,Bravo 2011 et Cognition chez sujets jeunes en bonne santé.Chang 2014

Intervention sur le microbiote avec antibiotiques  :influence le comportement Loewenstein 1996 et Slovic,Finucane,Peters,Mac Gregor 2007

 

3)MICROBIOTE ET DEVELOPEMENT PSYCHOLOGIQUE

Devellopement et fonctions psychologiques  Kunt,Conboy,Padden,Nelson,Pruitt 2005,Werker,Tees 2005,Adlerberth 2006,Hill 2017,Adlerberth,Wold 2009,Clarke,0’Mahony,Dinan,Cryan 2014

Microbiote moins diversifié en cas de vie communautaire Claesson 2012,Yonennas 2014,baisse de concentration en cas de sujet border line et démence Prince 2015,Allen,Curran 2017,Etters,Goiodall,Harrison 2008

Projet de prolongation génétique séquentielle du microbiote Mardi,2008,Reuter,Spaeck,Snyder 2015

Autisme et désordre du microbiote Finegold 2010,Wang 2011,Jasarsma,Wefin 2012,possible action anti-inflammatoire avec induction de cytokine Dantzer,O’Connor,Freud,Johson,Kelley 2008,action de type immunologique Slavich,Irwin 2014.

Regime Acides Gras Polyinsaturés  agissant sur cognition et activité de l’axe Microbiote-Cerveau  Roberston 2017 et Yu 2014.

Réemplantation de microbiote Fécal dans état dépressif et anxiété

:Kelly,Borre 2016/Zheng 206

 

3)IMPACTS  DES PSYCHOBIOTIQUES

Diminution du stress aigu Allen,Hutch 2016,assoçiation avec motricité electrique encephalographique frontal et mémoire d’apprentissage

les probiotiques peuvent accroitrent effets immunitaires,activation du nerf Vague,metabolisme du tryptothane.Les probiotiques peuvent accroitrent la production de sérotonine Yano 2015 et GABA Barett 2012

Bien que les esais exppérimentaux et cliniques se soient multipliés on ne peut pas en 2017 définir une procédure typique influançant le micobiote humain avec améloiration du  statut comportemental ou emotionnel.

4 )les ORIENTATIONS

*Les facteurs psychologiques cognition et stress peuvent être modifiés  en diminuant le caractère pathogéne du microbiote Glick-Baer,Yen 2014

*Un régime riche en matières grasses est assoçié une altération du microbiote,donc si correction  diminution des risques et l’inflammation/Murphy,Velasquez,Herbert 2015

Le Microbiote apparait de plus en plus comme l’agent clé intervenant sur l’équilibre  mentale et physique/ Sandhu 2017,Sarris 2015

Transplantation de microbiote fécal : une méthode utilisée avec Clostridium difficile (Kassam,Lee,,Yuan,Hunt 2013)

5)TRAVAUX SIGNIFICATIFS  CLINIQUES Bréve bibliographie

Claesson,Jeffrey,Conde,Power 0’Connor and co : composition du  Microbiote chez l’homme agé et relation avec le régime et etat de sante/Molecular Psychiatry.2012

Clarke,Greham,Scully and co Axe microbiote-Cerveau au premier age et régulation sexe-dépendant de la serotonine hippocampiqueMolecular Psychiatry 2013 et Régulation dés le premier age par microbiote sur physiologie,cerveau,comportement Acta Pediatrica / Clarke,O’Mahomy,Dinan,Cryan2014

Conlon ,Bird 2015/ Nututrients.impact du régime et art de vie par le  Microbiote sur   la sante

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Tillissch,Labus,Kilpatrick,Jiang and co 2013 Effet du lait fermenté  producteur de probiotic sur l’activité cérébrale

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