Une voie de communication directe entre l’intestin et le cerveau existe
De nouvelles recherches ont permis de découvrir une voie unique par laquelle les bactéries de l’intestin peuvent communiquer directement avec les neurones du cerveau qui sont responsables de la régulation de l’appétit et de la température corporelle.
Une voie unique de communication vers le cerveau
Les chercheurs ont commencé par étudier un type de récepteur appelé NOD2 (domaine d’oligomérisation des nucléotides). Ces récepteurs se trouvent généralement sur certaines cellules immunitaires et ils réagissent à la présence de molécules bactériennes appelées muropeptides.
Lorsque la bactérie se développe, se réplique ou meurt, elle libère ces muropeptides de sa paroi cellulaire. Les cellules immunitaires comptent sur les récepteurs NOD2 pour détecter ces muropeptides et maintenir les populations bactériennes sous contrôle. Les anomalies de NOD2 ont été associées à des troubles intestinaux inflammatoires tels que la maladie de Crohn.
Sachant que NOD2 joue un rôle essentiel dans la détection directe de ces molécules bactériennes par l’organisme, les chercheurs se sont demandés si des neurones du cerveau possédaient des récepteurs NOD2. Cette nouvelle étude a non seulement permis de découvrir que des récepteurs NOD2 sont exprimés par des neurones dans de nombreuses régions du cerveau, mais qu’une forte densité d’activité NOD2 a été détectée en particulier dans l’hypothalamus, une zone du cerveau responsable des fonctions métaboliques telles que l’appétit et le contrôle de la température corporelle.
Les muropeptides peuvent influencer l’activité neuronale
À travers une série d’expériences sur des animaux, les chercheurs ont découvert que les muropeptides peuvent influencer directement l’activité neuronale dans les régions du cerveau qui contrôlent l’appétit. Les souris modifiées pour être dépourvues de NOD2 ont pris rapidement du poids et ont été plus sensibles aux maladies métaboliques telles que le diabète de type 2. En fait, les chercheurs ont découvert que sans les récepteurs NOD2, les muropeptides des bactéries intestinales ne pouvaient pas aider à réguler la prise alimentaire et la température corporelle.
Pour s’assurer que ce sont bien les muropeptides bactériens qui jouent ce rôle, les chercheurs ont utilisé des marqueurs radioactifs pour suivre le mouvement de ces molécules. Environ quatre heures après avoir nourri les animaux avec ces muropeptides marqués, les chercheurs ont découvert que ces molécules avaient voyagé jusqu’au cerveau et s’étaient engagées dans les neurones de l’hypothalamus.
Il est intéressant de noter que les chercheurs ont remarqué que l’impact de ce mécanisme muropeptide/NOD2 était plus important chez les souris femelles âgées, en particulier vers l’âge de six mois. Cette étude suggère que cette période d’âge chez les souris est en corrélation avec les périodes pré-ménopausiques de la vie humaine.
L’hypothèse est que les changements hormonaux chez les femmes d’âge moyen pourraient influencer cette voie muropeptide/NOD2, conduisant aux bouffées de chaleur et aux changements de poids corporel commun à la ménopause.
Des résultats qui ne sont pas toujours transposables chez l’homme
Il est important de souligner que ces recherches n’ont été menées jusqu’à présent que sur des animaux. D’autres travaux seront donc nécessaires pour comprendre si cette même voie intestin-cerveau joue un rôle similaire dans le métabolisme humain.
Néanmoins, cette étude est une nouvelle contribution précieuse à nos connaissances croissantes sur la façon dont l’intestin communique avec le cerveau. Et plus précisément, si ce mécanisme NOD2 est reproduit chez l’homme, il ouvre la porte aux chercheurs pour étudier de nouvelles façons de traiter les troubles métaboliques.
Cette recherche a été publiée dans Science.
Source : Institut Pasteur
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