Le microbiote intestinal était anciennement nommé « flore intestinale » ou « microflore ». Un microbiote regroupe les espèces qui prédominent ou sont durablement adaptées et qui colonisent un endroit particulier situé à la surface ou à l'intérieur d'un organisme vivant. On parle ainsi de microbiote cutané, buccal, nasal, vaginal, intestinal Au niveau intestinal, le microbiote diffère fortement en composition et en concentration selon les différentes parties du tube digestif.

On appelle « microbiome » l'ensemble des gènes exprimés par un microbiote donné.

Histoire du microbiote intestinal L'histoire de la recherche dans ce domaine est ancienne, les scientifiques ont réfléchi et écrit sur la connexion entre le cerveau et le corps pendant des siècles. Par exemple, en 1759, Laurence Sterne a dit en référence au « corps d'un homme et à son esprit » que si vous « gâtez l'un, vous froissez l'autre » dans son livre La Vie et les Temps de Tristan Sterne.

Antonie van Leeuwenhoek a découvert pour la première fois des bactéries dans un échantillon en 1676.

Dans les années 2000, l'information sur le lien entre microbiote intestinal et la santé mentale commence à être signalé au grand public par l'intermédiaire des médias avec par exemple des articles publiés dans le New York Times, Scientific American, Huffington Post, et Nature.

Description du microbiote intestinal Le tractus gastro-intestinal humain contient à lui seul un écosystème délicatement équilibré de de microorganismes, soit près de dix fois le nombre de cellules dans tout le corps humain. Ces bactéries dans notre intestin, que l'on appelle collectivement le microbiote intestinal, jouent de nombreux rôles physiologiques dans le corps, par exemple en synthétisant des vitamines, en développant le système immunitaire, en facilitant la digestion pour n'en nommer que quelques-unes. Au-delà de l'implication dans les processus somatiques, les bactéries dans le corps sont étroitement imbriquées dans nos systèmes qui influent sur notre comportement et notre cognition. Une étude a même trouvé que lorsque le contenu de l'intestin de deux souris a été échangé, y compris l'intégralité de leur microbiote intestinal, les personnalités de la souris ont changé ; par exemple, les souris sujettes au stress sont devenues calmes et les souris calmes sont devenues sujettes au stress.

Même sans le contexte de la maladie, les humains et les animaux ont des compositions interpersonnelles très diverses de leurs microbiotes. Ainsi, il a été difficile pour les chercheurs de discerner la différence entre un microbiote déséquilibré ou dysbiotique et un microbiote sain. Au cours des dernières décennies, les chercheurs ont découvert des centaines de souches de bactéries dans l'intestin humain. Cependant, seulement une poignée d'entre eux sont omniprésents. Certaines de ces bactéries omniprésentes comprennent les cocci anaérobies et Bacteroides, qui prévalent en grande abondance et Clostridium, Bifidobacterium, Eubacterium, Lactobacillus, Escherichia coli et Streptococcus, qui prévalent en faible abondance.

Acquisition et développement chez l'homme Les bactéries commencent à former un lien inextricable avec nous peu de temps avant la naissance lorsqu'elles colonisent nos entrailles dans l'utérus. À l'âge de 3 à , un individu aura développé un axe intestin-cerveau et un microbiote adulte complet. Une fois le microbiote établi, il est relativement stable tout au long de la vie.

L'axe intestin-cerveau

L'axe intestin-cerveau est un ensemble de mécanismes par lesquels l'intestin et le cerveau communiquent de manière bidirectionnelle via de nombreux systèmes corporels différents, tels que le système immunitaire, le système nerveux et le système endocrinien. De la même manière que les capteurs proprioceptifs aident à évaluer l'état de la tension musculaire et du stress, ils transmettent une rétroaction au cerveau, ce qui change l'état des muscles pour prévenir les dommages, l'intestin et le cerveau ont des systèmes similaires de feedback et de modulation.

De nombreux facteurs répartis dans tout le corps ont un impact significatif sur l'état de santé mentale:

Inflammation corporelle excessive Une inflammation corporelle excessive peut être liée à une mauvaise absorption des nutriments et des médicaments dans l'intestin, un déséquilibre de la sérotonine intestinale, une perméabilité intestinale accrue permettant aux nutriments insuffisamment digérés de pénétrer dans la circulation sanguine plutôt que d'être absorbés par les entérocytes, une déplétion en sérotonine cérébrale, dopamine et autres neurotransmetteurs, un déséquilibre hormonal, des carences en vitamines liposolubles (A, D, E, K), vit. C et celles du groupe B, ainsi qu'en minéraux et oligo-éléments (calcium, fer, magnésium, phosphore, sodium, zinc). Bien que ces systèmes variés puissent sembler disparates, ils sont en grande partie interconnectés par l'axe intestin-cerveau. Grâce à ces mécanismes, l'information dans l'intestin peut affecter le comportement et la cognition, mais pas nécessairement d'une manière négative. Par exemple, une étude a révélé que lorsque les bactéries intestinales de deux souris différentes ont été échangées, les traits de personnalité de ces souris ont également été échangés. les souris sujettes au stress sont devenues calmes et les souris calmes sont devenues stressées.

Interaction du système immunitaire Le premier mécanisme par lequel les bactéries dans l'intestin interagissent avec notre cerveau est l'inflammation. Les mécanismes qui amènent le cerveau à transformer une inflammation chronique typique en dépression et en symptômes d'anxiété résultent de la fonction normale du système immunitaire. Au cours d'une réponse immunitaire régulière à une infection, il y a une augmentation des cytokines pro-inflammatoires, telles que l'interleukine-1 et l'interleukine-2. Dans la réponse immunitaire, les cellules du corps libèrent des cytokines qui régulent et régulent l'immunité, l'inflammation et l'hématopoïèse (destruction des cellules sanguines induite en cas d'infection). Les cytokines pro-inflammatoires recherchent des cellules infectées et signalent à d'autres cellules de les détruire, ainsi que d'induire d'autres réponses biologiques à une infection telle qu'une inflammation. Les cytokines anti-inflammatoires libèrent des composés de signalisation qui provoquent des processus biologiques qui inhibent davantage l'inflammation. Chez une personne en bonne santé physique et mentale, les cytokines anti-inflammatoires sont en équilibre avec les cytokines pro-inflammatoires. Cependant, quand quelqu'un devient infecté par des bactéries délétères, le corps produit plus de cytokines pro-inflammatoires, car l'inflammation empêche les bactéries d'infecter l'ensemble du corps. La recherche a montré que des niveaux accrus d'activité des cytokines pro-inflammatoires dans le cerveau diminuent le métabolisme des neurotransmetteurs, en particulier celui du GABA. Ce GABA, lorsqu'il se trouve à des niveaux inférieurs, provoque des symptômes dépressifs.

Interaction du système nerveux Grâce à divers mécanismes, y compris le nerf vague et à travers la libération de précurseurs de neurotransmetteurs, le système nerveux entérique est connecté de manière bidirectionnelle avec le système nerveux central. Un deuxième système de communication entre l'intestin et le cerveau se fait à travers le système nerveux et le cerveau. Comme mentionné précédemment, les bactéries sont incorporées dans l'intestin humain avant la naissance dans l'utérus. Les bactéries se mêlent au système nerveux en plus de l'intestin, renforçant les voies neurales et les voies de communication entre l'intestin et le cerveau et provoquant le développement de mécanismes de signalisation dans le système nerveux central qui affectent irrévocablement le comportement et la cognition (Forsythe & Bienenstock, 2008). Ainsi, notre fonction normale du système nerveux dépend de l'équilibre bactérien et du bon fonctionnement. Normalement, l'information est envoyée du cœur, des poumons, du pancréas, du foie, de l'estomac et des intestins au cerveau (incluant le cortex cérébral, la moelle allongée, le système limbique) via les fibres sensorielles du nerf vague (Forsythe & Bienenstock, 2008). À partir de la moelle allongée, les intrants afférents vont au dans le tronc cérébral, à partir duquel les intrants envoient des signaux aux zones étendues du SNC qui commencent une réponse au stress (Forsythe et Bienenstock, 2008). Si le , zone responsable de la coordination de la réponse au stress, est activé à plusieurs reprises, des changements permanents se produisent dans la façon dont les neurones s'activent et interagissent les uns avec les autres (Forsythe et Bienenstock, 2008). Ceci est également connu comme un axe HPA hyperactif, et il est activé de manière similaire dans l'aspect inflammatoire de l'axe intestin-cerveau, ce qui entraîne une réponse au stress élevée et l'anxiété. Il a été démontré que le stress et l'anxiété élevés appauvrissent le microbiote en bactéries produisant des cytokines anti-inflammatoires, entraînant ainsi les effets biologiques inhérents à la réponse inflammatoire et à la dépression subséquente.

Interactions avec le système endocrinien Des recherches ont été menées sur les interactions entre les hormones neuro-endocrines, et spécifiquement sur les relations entre les hormones et le microbiote intestinal. Les résultats démontrent, d'une part, que les hormones neuro-endocrines induites par le stress peuvent influencer la croissance bactérienne et, d'autre part, que le microbiote intestinal régule les sécrétions hormonales, de sorte que les effets endocriniens des bactéries peuvent influencer, entre autres, le comportement, le métabolisme et l'appétit.

Microbiote dans la maladie physique Pendant des années, la recherche a été en cours pour découvrir les relations entre le dysfonctionnement du microbiote et des conditions telles que le cancer colorectal, la maladie intestinale inflammatoire, et les maladies cutanées à médiation immunologique. Bien que des associations aient été établies, les relations causales entre le microbiote et ces maladies n'ont pas été soutenues.

Microbiote et maladie mentale Anxiété et dépression On sait que la dépression est étroitement liée à l'élévation des protéines C-réactive, des cytokines inflammatoires et du stress oxydatifLogan, Alan C.; Jacka, Felice N.; Craig, Jeffrey M.; Prescott, Susan L. (2016-05-31). "The Microbiome and Mental Health: Looking Back, Moving Forward with Lessons from Allergic Diseases". Clinical Psychopharmacology and Neuroscience. 14 (2): 131–147. ISSN 1738-1088. doi:10.9758/cpn.2016.14.2.131.. Des recherches sont en cours sur la relation entre les bactéries fécales (qui sont un reflet imparfait de la flore colique) et la dépression, montrant que la présence de certaines bactéries est corrélée aux symptômes de la dépressionNaseribafrouei, A.; Hestad, K.; Avershina, E.; Sekelja, M.; Linløkken, A.; Wilson, R.; Rudi, K. (2014-08-01). "Correlation between the human fecal microbiota and depression". Neurogastroenterology & Motility. 26 (8): 1155–1162. ISSN 1365-2982. doi:10.1111/nmo.12378.. Une telle étude a examiné le rôle de la commutation du contenu de l'intestin entre deux groupes de souris ayant des comportements très distincts, l'un étant très sensible au stress et l'autre pas. Les chercheurs ont découvert que lorsque le contenu de l'intestin était permuté entre les deux groupes, les souris non stressées devenaient anxieuses et les souris stressées devenaient plus calmesKramer, Peter; Bressan, Paola (2015-07-14). "Humans as Superorganisms". Perspectives on Psychological Science. 10 (4): 464–481. doi:10.1177/1745691615583131..

Schizophrénie et trouble bipolaire