L'axe intestin-cerveau

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L'expression « axe intestin-cerveau » désigne la communication bidirectionnelle constante entre le tractus gastro-intestinal et le cerveau.


L'idée que la voie gastro-intestinale influence le cerveau, et donc le comportement, est largement comprise et acceptée. Le concept a fait son chemin dans le langage courant avec des expressions telles que « sentiment viscéral », « avoir des tripes » ou « avoir des papillons dans le ventre ». Malgré cela, ce n'est que récemment que les scientifiques ont commencé à démêler les mécanismes qui sous-tendent l'axe intestin-cerveau. Ce lien de communication est au cœur d'un domaine de recherche naissant : la neurogastroentérologie.

Des données probantes de plus en plus nombreuses montrent que les microbes intestinaux aident à façonner le développement neuronal normal, la biochimie cérébrale et le comportement1. En particulier, le microbiote intestinal est en train d'apparaître comme le médium essentiel de la communication entre l'intestin et le cerveau. Cela a conduit à la formation d'une nouvelle expression : l'axe microbiote-intestin-cerveau.

 

 

 

 

Le microbiote utilise différents canaux pour communiquer avec le cerveau et le système nerveux central (SNC), notamment :

  • le système nerveux entérique (SNE) : parfois qualifié de « deuxième cerveau », le SNE est constitué de centaines de millions de neurones qui s'étendent sur toute la longueur du tube digestif. Ce système communique au cerveau les changements subtils dans le tube digestif via le nerf pneumogastrique. Les voies principales à travers le nerf pneumogastrique servent de médiateur entre les microbes intestinaux et le SNC.
  • le système nerveux sympathique : la libération d'adrénaline et de noradrénaline du cerveau et des glandes surrénales entraîne des réactions comportementales telles que l'attaque, la fuite ou la paralysie, et peut également altérer la motilité intestinale.
  • l'axe hypothalamique-hypophysaire-surrénalien : ce système sert de médiateur à la sécrétion de cortisol, ce qui influe sur la réponse immédiate au stress. Des études ont montré que le microbiote intestinal peut affecter le développement des systèmes neuronaux qui contrôlent la réponse endocrinienne au stress.
  • la signalisation immunitaire : il s'agit d'une autre méthode par laquelle le microbiote intestinal semble altérer les messages au cerveau. Il a été prouvé que le microbiote intestinal peut affecter les cellules immunitaires situées dans la muqueuse intestinale et modifier l'activité des neurones sensoriels du SNE. Ces cellules immunitaires libèrent des cytokines qui sont importantes dans les réponses de l'hôte aux inflammations et aux infections.
  • les métabolites bactériens de l'intestin : grâce à la fermentation et au métabolisme des fibres non digestibles (par exemple les prébiotiques), le microbiote intestinal produit des acides gras à chaîne courte (AGCC), notamment de l'acétate, du butyrate, du lactate et du propionate. Les AGCC sont considérés comme des métabolites particulièrement importants, qui pourraient potentiellement influer sur la fonction cérébrale. En outre, le tube digestif et ses bactéries contribuent à la production d'hormones et de neurotransmetteurs, notamment la dopamine et la sérotonine.

L'axe microbiote-intestin-cerveau

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Les études ont montré de nombreux liens entre les bactéries intestinales et certaines maladies comme l'obésité, la maladie d'Alzheimer et l'anxiété chez les animaux de compagnie2-4. Cette dernière est importante ; en effet, jusqu'à 70 % des troubles du comportement chez les chiens peuvent être attribués à une certaine forme d'anxiété5.

Le vétérinaire généraliste joue un rôle primordial dans l'identification et le traitement des problèmes de comportement de ses patients, comme l'anxiété6.

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Parfois, les propriétaires d'animaux de compagnie ne reconnaissent pas tous les signes de peur et d'anxiété chez leur petit compagnon ou ne consultent un vétérinaire que lorsque le problème a atteint le stade de crise7.

CONSÉQUENCES DE L'ANXIÉTÉ

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Jusqu'à 70 % des troubles du comportement chez les chiens peuvent être attribués à une certaine forme d'anxiété5 et les troubles du comportement font partie des principales raisons pour lesquelles les animaux sont abandonnés dans des refuges8.

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L'anxiété peut avoir des effets physiologiques et comportementaux, notamment une sensibilité accrue aux maladies9, une fréquence cardiaque plus élevée, des troubles gastro-intestinaux, des allées et venues incessantes ou le fait de tourner en rond, voire des changements d'appétit10.

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Le stress peut également affecter le bien-être mental et social de l'animal, ce qui provoque le développement d'une frustration chronique et de phobies sociales11.

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La recherche chez Purina

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Il a été démontré qu'une souche de bactéries, Bifidobacterium longum (B. longum), aide les chiens à garder un comportement calme.

Dans une étude croisée en aveugle, les scientifiques de Purina ont découvert que les chiens ayant reçu un complément de Bifidobacterium longum montraient une réduction significative des comportements anxieux par rapport au groupe sous placebo. La majorité des chiens étudiés présentaient également un rythme cardiaque et un taux de cortisol salivaire moins élevés.

D'un point de vue comportemental et physiologique, le probiotique B. longum a montré des effets anxiolytiques sur les chiens anxieux.

Série de vidéos Meet the Scientist de Purina Institute

Ce lien renvoie à une vidéo en anglais qui n'est pas disponible en français

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Points clés à retenir

  • Le microbiote intestinal est essentiel à la communication bidirectionnelle constante entre l'intestin et le cerveau via le système nerveux, le système immunitaire, les voies neuroendocrines et les métabolites.
  • Des preuves de plus en plus nombreuses suggèrent que le microbiote intestinal contribue à façonner le développement neuronal normal, la biochimie cérébrale et les comportements.
  • Les interventions nutritionnelles qui peuvent influer sur la composition du microbiote intestinal peuvent modifier le comportement et l'humeur.
  • L'anxiété joue un rôle dans de nombreux troubles du comportement chez le chien et peut nuire à la santé physique et mentale de l'animal, ainsi qu'au lien entre le maître et son compagnon .
  • Les scientifiques de Purina ont montré qu'une souche de B. Longum favorise un comportement calme chez les chiens.

En savoir plus

1. Shen, H. H. (2015). Microbes on the Mind. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(30), 9143–9145. doi: 10.1073/pnas.1509590112

2. Dinan, T. G., & Cryan, J. F. (2017). Gut–brain axis in 2016: Gut-brain axis in 2016: Brain-gut-microbiota axis - mood, metabolism and behaviour. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 14(2), 69–70. doi: 10.1038/nrgastro.2016.200

3. Köhler, C. A., Maes, M., Slyepchenko, A., Berk, M., Solmi, M., Lanctot, K. L., & Carvalho, A. F. (2016). The gut-brain axis, including the microbiome, leaky gut and bacterial translocation: Mechanisms and pathophysiological role in Alzheimer's disease. Current Pharmaceutical Design, 22(40), 1–15. doi: 10.2174/1381612822666160907093807

4. McGowan, R. T. S., Barnett, H. R., Czarnecki-Maulden, G. L., Si, X., Perez-Camargo, G., & Martin, F. (2018, July). Tapping into those ‘gut feelings': Impact of BL999 (Bifidobacterium longum) on anxiety in dogs. Veterinary Behavior Symposium Proceedings, Denver, CO, pp. 8–9.

5. Beata, C., Beaumont-Graff, E., Diaz, C. Marion, M., Massal, N., Marlois, N., Muller, G., & Lefranc, C. (2007). Effects of alpha-casozepine (Zylkene) versus selegiline hydrochloride (Selgian, Anipryl) on anxiety disorders in dogs. Journal of Veterinary Behavior, 2, 175–183.

6. Stelow, E. (2018). Diagnosing behavior problems: A guide for practitioners. Veterinary Clinics of North America, 48(3), 339–350. doi:10.1016/j.cvsm.2017.12.003

7. Ballantyne, K. C. (2018). Separation, confinement, or noises: what is scaring that dog? Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 48(3), 367–386. doi:10.1016/j.cvsm.20112.005

8. Salman, M. D., Hutchison, J., Ruch-Gallie, R., Kogan, L., New, J. C., Kass, P. H., & Scarlett, J. M. (2000). Behavioral reasons for relinquishment of shelter dogs and cats to 12 shelters. Journal of Applied Animal Welfare Science, 3(2), 93–106.

9. Tanaka, A., Wagner, D. C., Kass, P. H., & Hurley, K. F.. (2012). Associations among weight loss, stress, and upper respiratory tract infection in shelter cats. Journal of the American Veterinary Medical Association, 240(5), 570–576. doi: 10.2460/javma.240.5.570

10. Landsberg, G., Hunthausen, W., & Ackerman, L. (2013). Behavior Problems of the Dog & Cat. Great Britain: Saunders Elsevier. pp. 181–182.

11. Mills, D., Karagiannis, C., & Zulch, H. (2014). Stress – Its effects on health and behavior: A guide for practitioners. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 44, 525–541.

12. Mariti, C., Gazzano, A., Moore, J. L., Baragli, P., Chelli, L., & Sighieri, C. (2012). Perception of dogs' stress by their owners. Journal of Veterinary Behavior, 7(4), 213–219.

13. Seibert, L. M., & Landsberg, G. M. (2008). Diagnosis and management of patients presenting with behavior problems. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 38, 937–950.

14. Patronek, G. J., & Dodman, N. H. (1999). Attitudes, procedures, and delivery of behavior services by veterinarians in small animal practice. Journal of the American Veterinary Medical Association, 215(11), 1606–1611.