Neurogastroenterologie,l’Intestin,second Cerveau?

 L’intestin,Un second Cerveau ? Ouverture vers la Neurodégénérescence ?

Depuis les années 2000,un concept en apparence novateur,apparait avec l’étude de la SEROTONINE,isolée en 1946 par Erspamer,neurotransmetteur de transduction neuronale,libérant la motricité digestive;Secrétée à 95% par l’intestin,seulement 2 % dans le cerveau

Les travaux de l’IMAD de Nantes par Neunlist,Sheman(Munich)Gershon (Colombia.NY) ,Dusko Ermisch(Inra),Collins (Canada),montrent que  les Astrocytes intestinaux sont analogues à ceux du Cerveau,s’étalant de l’oesophage à l’anus.

La SEROTONINE est impliquée dans la thermorégulation,comportements,sexualité,anxiété(gestion de l’émotion),veille-sommiel,douleur,motricité. Serotonine de Plusieurs types:

*5HT1:Encéphale,nerfs intestinaux.rôle inhibition des neurones,Comprtement,vasoconstriction cérébrale

*5 HT 2:Encéphale,Coeur,Poumons,muscles lisses gasrto-intestinaux,vaisseaux sanguins.Rôle excitation neuronales,Vasoconstriction.Effet sur comportement dépréssion,anxiété.

*5 HT3 Systeme nerveux autonome.baisse de l’anxiété

*5HT 4:Systeme nerveux central et muscles lisses.Excitation des neurones gastro-intestinaux

*5 HT 5 et 6:Encéphale,rôle indéterminé.

L’expression néfaste la plus aboutie de la sérotonine est repésentée par un syndrôme extrêmemt rare,des syndrômes carcinoïdes de tumeurs neuro-endocriennes(ratio 2 à 5 personnes/an pour 100.000 sujets,d’origine  le plus souvent de l’intestin grêle,appendice,estomac,rectum ) sécrétant de la sérotonine,ou insuline,gastrine,glucagon s’exprimant donc  de manières différentes mais pour l’essentiel flush cutané,diarrhées post-prandiales,dyspnée,poussées hypertensives favorisées par stress,alcool,maladie cardio-vasculaires

 L’intestin,est considéré comme un système nerveux intrinsèque ou Deuxième Cerveau., philogénétiquement comme un organe sensible,intelligent,le cerveau et l’intestin ont le même neurotransmetteur via le nerf vague et Sérotonine.Son importance après sa colonisation microbienne après la naissance,fait de l’intestin une “deuxième mère”(Neunlist).Cette colonisation,le MICROBIOTE est primordiale à rôle immunitaire et action sur les toxiques,alimentation et biotransformations,créations vitaminiques

Il existe un Trépied d’identité humaine,une synergie et symbiose entre flore (micobiote),muqueuse et immunité.Ce qui permet de dire que l’homme est non seulement un écosystème  non isolé, mais adapté à l’écosystème environnemental.Les éléments fondamentaux de microsome (Democrite 450 av JC) et macroscome antique sont donc réactualisé,l’homme est organisé de façon analogique au monde,il est en symbiose avec l’environnement, la nature de l’homme est un noeud du monde  situé au miieu de l’univers(Platon,Pic de la Mirandolle).Si ces hypothèses de travail sont séduisantes,elles ne permettent pas pour l’instant d’envisager des applications thérapeutiques,avant tout des similitudes et des critères diagnostiques étonnants.De plus l’étude de la régulation de la digestion n’est pas encore finalisée et l’application ou extension diagnostique des astrocytes digestifs dans le diagnostic du Parkinson n’est pas encore à l’ordre du jour.

Rappel de la régulation neurologique digestive

1)Le systeme nerveux est composé du système nerveux central(encéphale et moelle épiniaire) et sytème nerveux périphérique.Les secrétions de l’estomac répondent à 30 % à l’olfaction,visualisation alimentaire,goût,chimiorecepteurs,ph,envie ,dépendants pour l’essentiel du vague et sérotonine .Pour 60% la deuxieme phase des sécrétions est sous dépendance de la distension du bol alimentaire,acidité,peptides gastriques.

Il est dit que le ceveau intègre les messages sensoriels afférents ou entrants,mais un phénomène de retro-feed-back est loin d’être négligeable avec le cerveau intestinal  ou intrinsèque étudié dans le syndrôme du colon irritale et changement de l’humeur.

2)Le Systeme Nerveux Périphérique comprend:Nerfs craniens et spinaux et leurs ramifications.Le SNP est subdivisé en 3 parties:

*Système nerveux somatique,SNS:

1)Neurones sensitifs:crâne,peau,propriocepteurs articulaires,oeil,goût,odorat,ouie

2)Neurones moteurs:muscles lisses,coeur et glandes.considérés comme involontaire

a)Neurones sensitifs  du cerveau  des vaisseaux sanguins et viscères

b)Neurones moteurs transmettant message du SNC aux mulscles striés ,coeur et glandes

*Systeme Nerveux Autonome,SNA

a)Sympathique: activité physique et réaction de fuite ou lutte

:Les neurones pré-ganglonnaire utilise l’acétylcholine;les post-ganglionaire:Noradrénaline et ou Adrénaline.Recepteurs Alpha 1/Beta 1 / Béta 2 Post-synaptique,Alpha 2 (neuronal)/béta 3 pré-synaptique

Actions sympathomimétiques directes:

Alpha 1:

constrictions coronaires,cutanées,rénal,plumonaire,système nerveux central,Veines:constriction,Pression artérielle augmentée,Mobilité digestive diminuée,Estomac contraction diminuée,glandes salivaires épaisse,Utérus contracté,glycogénolyse,lipolyse,mydriase

Alpha 2:

Constrictions coronaires,cutanées,pulmonaires,Intestion motilité diminuée,glycogénolyse et lipolyse,Pancréas sécrétion diminuée

Beta 1

Coeur:Inotrope +Chronotrope+,Bathmotrope +,Dromotrope+,Intestin:;motilité diminuée,lipolyse

Béta 2

Artères coronaires,rénale,pulmonaire dlatées,Veines dilatées,Bronches dilatées,estomac contraction diminuée,Intestin: motricité diminuée,Utérus relaxé,Vision lointaine,glycogénolyse,néoglucogénèse,Pancréas sécrétion augmentée

Actions sympathicomimétiques indirectes:

augmentation de la synthèse du médiateur( apport du précursueur),type L-Dopa),augmentation de sa libération, par action pharmacologique, si stock cathecolamines important ou inhibition du rétrocontrole négatif,diminution de son activation par inhibition de recaptage et de la dégration enzymatique (systéme MAO et COMT)

 Pour mémoire à usage médical composants dans la sphére sympathique

*les sympatholytiques pharmacologiques directs:

Alphablocants directs:prazonil,urapidil,dihydroergitamine

bétablocant compétitifs type naphazoline

*Sympathomimétique alpha:phényléphrine,noradrénaline

*Sympathomimétique Béta:isoprénaline,salbutamol

*Sympathomimétiques non spécifiques:

adrénaline

Dopamine

*Sympathomimétiques indirectes:

Propanolol,Acétbutolol,aténol.;clonidine,méthyldopa,reserpine

b)Parasympathique:

au repos et digestion:Les neurones pré-ganglionaires  et post-ganglionnaires utilisent l’Acétylcholine,

Synthése à partir de la choline;stockée en 2 pools ,libérable et de réserve.Avec des recepteurs

*Muscariniques:

Stimulant Acetylcholine,Muscarinique,Antagoniste atropinique.

*Sous-type de recepteurs muscrainiques:M1:cortex,Hippocampe,Ganglions sympathiques et para symphatiques.M2:mésencéphale,tronc cérébral,M4:Striatum

*Nicotiniques

dans ganglions sympathiques et parasympathiques;

Stimulant:Acétylcholine,Nicotine

Antagoniste:ganglioplégiques;

Propriété de L’ACETYLCOLINE

Coeur:Inotropeet Chronotrope —

Bronches:Constriction

Intestin:augmentation du tonus et périsaltisme

Vessie:contraction du détrusor et relachement du sphincter

Vaisseaux:hypotension et vasodilatation`

Oeil:Myosis

Effets NICOTINIQUES

Par augmentation des doses de l’acétylcholine ou après traitement muscariniques(atropine).Donc globalement stimulation cathécholamines:Inotrope et Chronotrope ++,Hypertension Artérielle,Mydriase

Effet sur la plaque motrice:

contraction musculaire(antagoniste:curares)

Effet sur le Systême Nerveux Central.

l’acétylcholine ne traverse pas la barrière hémato-encéphalique;(expérimentalement si injectée en ventriculaires tremblements et rigidité sensibles aux antiparkinsoniens)

Secrétions:

Augmentation sudorales,bronches,lacrymales,salivaires et gastriques

Pour mémoire Composant pharmacologique parasympathique

*Parasympatholytiques

Antispamodique type clinidium pirenzine,musculotrope type papavérine,ou dérivé de tiemonium

*Parasymapatholytique directes:Atropine,Scopolamine,dérivé de la Choline,Muscarine,trémorine,Pilocarpine

*Parasympatholytique irréversibles:

organophosphorés toxiques

*Parasympatholytique réversibles:esérine,neostigmine

 

Il va de soi que tout traitement touchant la sphère sympathique et parasympathique sont d’usage médical,certains sont soit des références expéprimentales ,d’autres purement retirés du marché,mais leur citation permet de les recadrer dans un contexte physiologique difficile à cerner et toujours remis à jour.

Principales Régulations Hormonales Digestives

Ghreline:peptide de l’estomac favorise la prise alimentaire,synthèse de l’hormone de Croissance (l’axesomatotreope régule la synthèse de l’hormone de croissance au iveau de l’hypothalamus et deux peptides:la somatosatine SRIF et GHRH((Growth Hormon Realising)

Gastrine:Source estomac et pancréas:secrètion augmentée par oligopeptides et distensionde l’estomac,abaissé par ph bas,somatostatine et sécrétine pour le pancréas;.Agit sur les les cellules paritétale et augmente l’acidité,action sur la muqueuse gstrique.Voie d’accès:endocrine (par voie sanguine ,action à distance sur organes cibles et paracrine(signalisation de voisinage,action sur cellules voisines)

CCK (cholecystokinine):Source duodénale;Sécrétion augmentée par peptides,acides aminés,acides gras;Action:contractionvésicule bilaire et relachement spncter d’Oddi,augmente sécrétion pancréatiques,diminue mobilité gastrique.Voies empruntées:endocrine,neurocrine(Médiateurs chimiques neuronaux),paracrine.

Secretine:Source Jejunale.Sécrétion augmentée par olgopeptides et ions H duodénal.Action sur Bicarbonate pancréatique et baisse acidité.Voie Endocrine

GIP(Glucose Insulinotropic peptide):Source cellules K duodénale et jéjunales.Augmenté par glucose duodénal.Stimule la sécrétion d’Insuline.Voie endocrine

VIP(Vasoactive intestinal peptide);-:Source neurone dutibedigestif et duodénm;Secrétion activée par Gras et influx nerveux;Action:Relaxation muscles lisses,baisse sécrétion gastrique,eléve les ions H+,éléve enzymes pancréatiques,vasodilatation.Voie Neurorine

GRP (Gastrin Releasing Peptide):Source terminaison du nerf vague,Anticipé par unrepas.Provoque la libération de gastrine.Voie Neurocrine

Somatostatine:Source antre gastriquue.Scérétion acidité intraluminale.Abaisse la sécrétion de gastrine,VIP et GIP.Voie neurocrine et paracrine

Acétylcholine:Source neuronales.Par activation du parasympathique.Action sur contraction muscles lisses et augmente acidité  et pepsinogéne.voie Neurocrine

Histamine:Source cellules à Histamine.Facilité par gastrine et acéthylcholine.Action sur sécrétion H+.Voie Paracrine.

 

Contrôle Neurohormonal du métabolisme osseux

Peptides intestinales  vasoactives  et.Phosphatase alcaline

:Lundberg,Boström,Mukohyama,Lmer.Reg.Pet.1992.Nov.85(1)47-58

Sérotonine et régulation des osteoclastes;.Bonekey Rep 2012,Vernejoul,Collet,Chabbi,Achessgch

 

*Systeme nerveux Entérique ou SNE ou Deuxieme cerveau intestinal

Il  y a  100 millions de neurones semblables aux astrocytes et gliales cerébrales.On lui accorde des actions digestives,contraction des muscles lisses,endocrines.En fait,il est le lien privilégié avec l’environnement,immunitaire et cérébral.C’est un écosystème interactif de réception de messages,transmission lié au neurones et système bactérien,véritable identité humaine,le microbiote.avec impact neuro-sensitivo-immunitaire.

Le CERVEAU DIGESTIF serait le PREMIER Cerveau s’adaptant à l’environnement avec un programme d’adaptation ,les cellules gliales sont neuroprotectrices dans des conditions d’équilibre envrironnemental,incluant alimentation,humeur,stress,toxique extérieur en collaboration et cohabitation de 100.Milliards de bactéries(densité la plus forte de la planête,)bactéries considérées comme facteur influançant la personnalité et que la cohabitation bactérie-cellules neuronales est considérée comme une régulation du cerveau entérique,et l’exemple type donné par les chercheurs est le syndrôme d’intestin irritable,assoçiant douleurs abdominales,troubles digestifs et régulation cérébrale.

Depuis,janvier 2014,Neunlist,Collins,Goshon,Erlisch,Cani,Sheman diffusent et publient en continu sur radio FM ,internet,Blogs,Publications les résultats de leurs recherches avec passion et enthousiasme.(organe Sensible et Intelligent,Cerveau Originel,Signature Personnelle)

SIX Axes sont stigmatisés:

1)L’intestin,le deuxième Cerveau et son application de recherche des maladies neurodégératives.(etude de Neunlist .2000.Nantes)

2)Une ouverture diagnostique sur le le Parkinson.

3)Le Microbiote avec ses  3 Enterotypes

4)Une explication tangible sur le syndrôme de colon irritable

5)Le Microbiote et les prédispostions au Diabète,maladie cardio-vasculaire,maladie hépatique

6)Le cas des Souris Obèses

7)Le Microbiote et l’Humeur

Les faits

1)Les Cellules Neuronales  Digestives sont ananalogues à celles des Astrocytes cérébraux(Neunlist)

2)Les biopsies endoscopiques ont non seulement authentifié ce fait en 2006,mais sur surtout en cas de maladies de PARKINSON les lésions des cellules neuronales digestives sont superposablesa aux lésions  neuronales cérébrales.Il est possible d’envisager un diagnostic pré-clinique avant l’apparition des signes moteurs,les premiers signes avant coureurs étant constipation et troubles de l’odorat (Neunlist,Collins,,Gershon).On pense que ce test pré-diagnostique pourrait être étendu à d’autres maladies neurodégénérative tel l’Alzheimer,voire autisme.Il existe un décalage entre premiers signes digestifs et moteurs évoluant sur 15-20 ans,la maladie se propageant de proche en proche..Pour Dr Neunlist et Coron dans 2 ou 3 ans ce geste dignostique sera un geste de routine.

3)Pour Collins,Les 100.Milliards de bactéries intestinales constituent un pôle d’ADN bactériens plus important en nombre que l’ADN humain.L’homme est donc un véhicule à Bactéries de 1 à 2 kg à plus de 30 % dans le colon.Les bactéries jouent un rôle de transformation énergétique de l’alimentation,agit sur l’élimination des toxiques et rôle important immnunitaire:c’est une signature personnelle.les auteurs soulignent le caractère important environnemental,écologique,influançant l’immunologie bactérienne:allaitement ou prise de biberon du nourisson,prises précoces d’antibiotique,contact avec les bactéries extérieures

4)Pour Sheman,s’il existe un défaut de communication entre la muqueuse digestive et nerf,on obtient des neurones plus actifs chez les malades.Le dr Bonnaz a étudié la relaxation par l’hypnose des colons irritables,les sujets perçoivent moins la douleur abdominale.Des mesures à l’IRM sous hypnose ont été calculées:effet d’activation de l’hypnose sur le tronc cérébral,cortex sinngulair frontal,thalamus.Le rêve est sensible à la Sérotonine.S’il existe un changement de la perception du monde,un message est envoyé au cerveau,ce que traduisait Freud par “le moi n’est pas dans sa demeure ” (Guyon.muséum d’Histoire Naturelle).Donc grosso modo,le cerveau influx l’intestin et l’intestin influx les émotions,transitant par le nerf vague et sérotonine.C’est de la psychosomatique revalorisée.

5)En 2010,Dusko Erlisch a catalogué le Génome Bactérien des bactéries intestinales,le microbiote:Un catalalogue de 3 millions de gènes.

Un ENTEROTYPE de 3 groupes a été recensé:ne dépendant ni de la race,de la région géographique ,du sexe ou de l’âge.Les bactéries ont des fonctions différentes à des degrés différents (vitaminiques ou énergétiques).et non encore totalement différenciées.

6)Ce qui est certain,c’est que l’analyse de certaines bactéries montrent des pré-dispositions au Diabète 2,maladies Cardio-Vasculaire,maladie Hépatique.Ce qui engagent certains à proposer dans un futur proche une application dans l’analyse microbienne de selles.:signature personnelle nécessitant encore quelques éclaircissements.

7)Expérimentalement,le microbiote influence le cerveau.Expérience de Collins:Microbiote chez souris agité ou calme,influence positive ou négative selon les cas.Avec La bactérie Akkemnsia  musiphila action sur l’obésité d’un rat rendu obèse.Action sur le syndrôme métabolique évoqué dans Faseb Journal:Cron,Harper,Caron,He.octobre 2013.Patrice Cani pose le problème de l’Utilisation des Pro-Biotiques en terme de prévention,si expérimentalement les bactéries améliorent le diabéte 2 et obésité ou capacité de souris à  brûler des graisses.Rien ne permet actuellement de savoir si à distance les pro-biotiques seront effecivement à action préventive et si l’apport de bactéries à rôle non encore totalement élucidé est bénèfique ou non voire intrusif.

L’enterotype Microbiote,Cerveau intestinal seraient pour certains extrêment prometteurs,il faut encore attendre les applications espérées,mais un fait est certain,un mouvement s’est réamorcé de la représentation de la maladie humaine, s’exprimant dans un contexte environnemental universel et interactif distant d’une vue mécaniste,une maladie,une molécule.Affaire à suivre donc.

 

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