L’axe intestin–cerveau
Un réseau de communication bidirectionnel entre le microbiome intestinal et le cerveau — et son importance pour la santé cérébrale, la réponse aux traitements et la neuropsychiatrie de précision.
Un réseau bidirectionnel dynamique
L’axe intestin–cerveau désigne le réseau complexe qui relie le système nerveux entérique du tube digestif au système nerveux central. Les échanges se font dans les deux sens, par des voies nerveuses, endocriniennes, immunitaires et métaboliques. Le microbiome intestinal peut ainsi influencer le fonctionnement du cerveau, l’humeur, la neuro-inflammation et la réponse aux traitements.
Les milliers de milliards de micro-organismes présents dans l’intestin produisent des métabolites neuroactifs — notamment des acides gras à chaîne courte, des neurotransmetteurs et des modulateurs immunitaires — qui peuvent passer dans le sang et influencer l’environnement biochimique du cerveau. Des perturbations de cet écosystème, appelées dysbiose intestinale, sont de plus en plus associées à des troubles neuropsychiatriques tels que la dépression, l’anxiété, la maladie de Parkinson, la maladie d’Alzheimer et la sclérose en plaques.
Notions scientifiques clés
Microbiome et neurotransmetteurs
Les bactéries intestinales produisent de la sérotonine, du GABA, des précurseurs de la dopamine et d’autres composés neuroactifs, ou en modulent la disponibilité, ce qui influence directement l’humeur, la cognition et les fonctions neurologiques.
Neuro-inflammation et dysbiose
La dysbiose intestinale accroît la perméabilité de l’intestin, permettant aux métabolites microbiens et aux signaux inflammatoires d’entrer dans la circulation et de déclencher des cascades neuro-inflammatoires impliquées dans les maladies neurodégénératives et psychiatriques.
Pharmacomicrobiomique
Les différences individuelles dans la composition du microbiome intestinal influencent l’absorption, le métabolisme et la biodisponibilité des médicaments, ce qui contribue à expliquer les variations de réponse chez les patients recevant le même traitement.
De la complexité du microbiome à une vision clinique plus claire
NeuroBiome s’appuie sur les avancées de la recherche sur l’axe intestin–cerveau et sur le profilage métagénomique shotgun à haute résolution pour transformer la complexité du microbiome en informations thérapeutiques précises et exploitables en clinique. Notre plateforme d’IA convertit les données biologiques brutes en stratégies d’intervention personnalisées qui viennent compléter les soins neuropsychiatriques existants.
Publications scientifiques clés
Une sélection d’études évaluées par les pairs qui étayent les travaux sur l’axe intestin–cerveau à la base de l’approche NeuroBiome.
Integrated metabolomic and metagenomic profiling reveals distinct signatures in treatment-naïve multiple sclerosis patients
À l’aide du séquençage métagénomique shotgun et d’analyses métabolomiques de plusieurs liquides biologiques (urine, selles, sérum et liquide céphalorachidien), cette étude met en évidence des signatures distinctes du microbiome intestinal et des métabolites chez des patients atteints de sclérose en plaques, au diagnostic et avant tout traitement. Elle relève notamment une dérégulation des acides gras à chaîne courte produits par les microbes et de leur biodisponibilité systémique, reliant la neuro-inflammation aux modifications du microbiome intestinal avant toute intervention médicamenteuse.
Lire la prépublication →Gut microbiome of multiple sclerosis patients and paired household healthy controls reveal associations with disease risk and course
La plus vaste étude du microbiome intestinal dans la sclérose en plaques à ce jour porte sur 576 patients et 576 témoins sains de leur foyer, sans lien génétique avec eux. Elle met en évidence des modifications significatives de certains taxons bactériens, notamment une hausse d’Akkermansia muciniphila et une baisse de Faecalibacterium prausnitzii, ainsi que des perturbations de voies métaboliques et des réponses microbiennes différentes aux traitements modificateurs de la maladie. Ces résultats établissent un lien entre dysbiose intestinale, risque de sclérose en plaques et réponse au traitement.
Lire l’article →Gut-brain nexus: Mapping multimodal links to neurodegeneration at biobank scale
Cette étude à l’échelle d’une biobanque associe les données sur les troubles endocriniens, métaboliques, nutritionnels et digestifs aux scores de risque polygénique et aux biomarqueurs plasmatiques pour cartographier les liens intestin–cerveau dans les maladies d’Alzheimer et de Parkinson. Plusieurs troubles liés à l’intestin sont associés à un risque accru de ces maladies avant le diagnostic ; l’ajout des troubles concomitants de l’axe intestin–cerveau aux données génétiques et protéomiques améliore nettement la prédiction du risque neurodégénératif.
Lire l’article →Microbiota–gut–brain axis and its therapeutic applications in neurodegenerative diseases
Une revue approfondie (plus de 221 000 consultations et 734 citations) de l’axe microbiote–intestin–cerveau dans la neurodégénérescence, qui rassemble des résultats concernant la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et d’autres troubles. Elle examine comment le vaste potentiel génétique et métabolique du microbiome intestinal influence la santé cérébrale tout au long de la vie et de la maladie, avec une attention particulière aux stratégies thérapeutiques.
Lire l’article →Why nurturing the gut microbiota could resolve depression and anxiety
Cet article de fond présente les données cliniques émergentes reliant la composition du microbiote intestinal à la dépression et à l’anxiété, ainsi que les premiers essais cliniques de transplantation de microbiote fécal dans la dépression résistante au traitement. Il décrit les perspectives d’essais de plus grande ampleur sur les probiotiques et les interventions psychiatriques ciblant le microbiome.
Lire l’article →Multi-omics approach identifies gut microbiota variations associated with depression
Cette étude multi-omique associe métagénomique, métabolomique et données cliniques pour identifier des signatures du microbiote intestinal liées à la dépression. Elle révèle des profils microbiens et métaboliques reproductibles associés aux symptômes dépressifs, soutenant la recherche d’interventions psychiatriques de précision éclairées par le microbiome.
Lire l’article →The effects of oral probiotic intervention on brain structure and function in human adults: a systematic review
Cette revue systématique rassemble 26 articles issus de 19 essais randomisés contrôlés par placebo (762 participants) évaluant, par neuro-imagerie et électrophysiologie, les effets des probiotiques pris par voie orale sur la structure et le fonctionnement du cerveau. La prise de probiotiques a été associée à des modifications de la connectivité et de l’activité cérébrales au repos, à une moindre sollicitation de régions cérébrales face à des stimuli émotionnels négatifs et à une amélioration de la qualité du sommeil, apportant des données neurobiologiques objectives sur l’axe intestin–cerveau.
Lire l’article →The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression
Cette étude majeure montre que certaines bactéries intestinales, en particulier Coprococcus et Dialister, sont régulièrement moins abondantes chez les personnes souffrant de dépression, indépendamment de la prise d’antidépresseurs. En cartographiant le potentiel neuroactif du microbiome intestinal humain par métagénomique, les auteurs montrent que la synthèse microbienne de précurseurs du GABA et d’autres métabolites neuroactifs est corrélée à la qualité de vie, établissant un lien entre composition du microbiome et santé neuropsychiatrique.
Lire l’article → (DOI: 10.1038/s41564-018-0337-x)