Axe intestin-cerveau : une connexion constante qui définit la santé

L’axe microbiome-intestin-cerveau met en évidence les interactions cruciales entre le microbiome intestinal et le cerveau, ainsi que leur influence sur le développement de pathologies auto-immunes, de troubles digestifs, de comportements et d’émotions, de l’état de la peau et de la santé mentale, parmi d’autres aspects.

Une compréhension globale de la personne, ainsi que de son interaction dynamique avec son environnement, montre que la santé nécessite une approche globale et multidimensionnelle.

La maxime « Mens sana in corpore sano » s’intègre parfaitement dans le concept de l’axe intestin-cerveau [1], en raison de la communication bidirectionnelle entre ces deux acteurs, de son approche intégrative où la santé mentale et physique sont indissociables, de son équilibre systémique et de son impact réciproque.

Une autre citation, « L’homme peut être empoisonné autant par ce qui entre dans sa bouche que par ce qui en sort », souligne l’intime relation entre la pensée, le comportement et la santé physique.

L’alimentation, l’exercice physique, la réduction du stress et le sommeil sont des facteurs épigénétiques clés pour maintenir un équilibre optimal de notre microbiome intestinal, et ainsi garantir le bien-être général de notre organisme.

Qu’est-ce que l’axe intestin-cerveau ?

L’axe intestin-cerveau est un réseau complexe de communication bidirectionnelle entre le système nerveux central (SNC) et le système nerveux entérique (SNE), qui utilise des voies neuronales, endocriniennes et immunologiques. Cet axe joue un rôle clé dans l’homéostasie organique, en maintenant l’équilibre de l’organisme.

La communication entre ces deux systèmes se fait principalement via le nerf vague, le système nerveux entérique, l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien et le système immunitaire. Il est essentiel de noter que le système nerveux entérique, qui contient environ 100 millions de neurones, possède la capacité de fonctionner de manière autonome, en contrôlant des fonctions telles que la motilité, la sécrétion et l’absorption de l’intestin.

Cet axe fonctionne de manière bidirectionnelle, échangeant des informations entre l’intestin et le cerveau à travers un langage neuro-humoral. Ainsi, les perturbations émotionnelles peuvent influencer la composition de notre flore intestinale, et inversement, des déséquilibres dans cette flore peuvent entraîner des manifestations psychiatriques diverses [2].

Des études ont mis en évidence une corrélation entre des troubles tels que l’encéphalopathie hépatique, l’anxiété, l’autisme ou encore la maladie du côlon irritable et des altérations du microbiote [3].

Comment le cerveau et l’intestin sont-ils liés ?

L’intestin et le cerveau sont physiquement et biochimiquement connectés de manière complexe, et cette connexion leur permet de s’influencer mutuellement en termes de santé. Des recherches récentes ont montré que le cerveau a un impact direct sur la santé de l’intestin, et inversement, l’intestin peut également affecter la santé du cerveau.

Voici quelques-uns des principaux mécanismes de communication de l’axe intestin-cerveau :

Le nerf vague et le système nerveux

Les neurones sont des cellules du cerveau et du système nerveux central qui transmettent des signaux indiquant au corps comment réagir et se comporter.

Le cerveau humain contient environ 100 milliards de neurones, tandis que l’intestin en contient 500 millions, qui sont reliés au cerveau par les nerfs du système nerveux.

Le nerf vague est l’un des principaux nerfs reliant l’intestin et le cerveau, permettant la transmission de signaux dans les deux sens.

Une étude chez l’homme a révélé que les personnes souffrant du syndrome du côlon irritable (SCI) ou de la maladie de Crohn présentent un tonus vagal réduit, ce qui indique une fonction diminuée du nerf vague.

Des études animales ont également montré que le stress inhibe les signaux envoyés par le nerf vague, entraînant des problèmes gastro-intestinaux. De plus, une étude menée sur des souris a démontré que l’administration du probiotique Lactobacillus rhamnosus stimule la transcription de l’acide γ-aminobutyrique (GABA), entraînant des modifications comportementales. Cependant, lorsque le nerf vague a été sectionné, le probiotique n’a plus eu d’effet [4].

Cela suggère que le nerf vague joue un rôle crucial dans l’axe intestin-cerveau, notamment dans la réponse au stress.

Neurotransmetteurs

Le cerveau et l’intestin communiquent de manière bilatérale grâce aux neurotransmetteurs, qui jouent un rôle clé dans la régulation des émotions et des sentiments. Les principaux neurotransmetteurs impliqués sont la dopamine, associée aux sensations de plaisir, et la sérotonine, qui influence le bonheur et le rythme circadien.

Il est intéressant de noter que ces neurotransmetteurs ne sont pas seulement produits dans le cerveau, mais également dans l’intestin. En effet, une grande partie de la sérotonine de l’organisme est produite dans le tractus gastro-intestinal, tant par les cellules de l’intestin que par le microbiote intestinal. Ce dernier produit également du GABA (acide gamma-aminobutyrique), un neurotransmetteur clé dans la régulation de l’anxiété et de la peur.

La recherche a mis en évidence des mécanismes spécifiques de cette interaction. Par exemple, des études portant sur des probiotiques tels que Lactobacillus rhamnosus (JB-1) ont montré leur capacité à augmenter la production de GABA et à réduire les comportements liés à l’anxiété et à la dépression.

Le métabolisme microbien intestinal joue un rôle essentiel dans la régulation du tryptophane, précurseur de la sérotonine. Ce processus facilite l’augmentation du tryptophane plasmatique, permettant ainsi au système nerveux central de synthétiser la sérotonine. Des effets similaires ont été observés pour la dopamine et le GABA. Bien que la plupart de ces effets soient indirects, la découverte de transporteurs de GABA au niveau de la barrière hémato-encéphalique suggère la possibilité d’effets directs sur la communication entre l’intestin et le cerveau [5].

Système immunitaire

Le système immunitaire joue également un rôle clé dans le contrôle de l’axe intestin-cerveau. Les mécanismes de communication utilisés par le système immunitaire reposent sur des molécules impliquées dans l’inflammation, qui agissent sur le système myentérique. Ces molécules, appelées cytokines, peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE) et affecter directement le système nerveux central (SNC), où elles peuvent stimuler la neurogenèse dans le cerveau [6].

D’autre part, les acides gras à chaîne courte (AGCC), tels que l’acide propionique, l’acide acétique et l’acide butyrique, sont désormais considérés comme des métabolites neuroactifs. Ces acides sont capables de moduler les fonctions du SNC, le comportement, le développement cérébral et les modifications comportementales [7].

Tous ces effets sont le résultat de l’interaction étroite entre le microbiote, l’intestin et le cerveau, et justifient l’importance du microbiote intestinal dans la régulation de la perméabilité intestinale, ainsi que dans le développement neurologique et neurodégénératif du SNC.

L’axe intestin-cerveau semble être étroitement lié aux maladies psychiatriques et auto-immunes, entre autres, en raison de leurs mécanismes de régulation.

Selon les données disponibles, la communication entre l’intestin et le cerveau est bidirectionnelle, créant un système de rétroaction étroit.

Les systèmes nerveux, endocrinien et immunitaire sont tous impliqués dans l’axe intestin-cerveau, avec un rôle prépondérant joué par le microbiome intestinal dans sa régulation [1].

Qu’est-ce que l’axe intestin-cerveau ?

L’axe intestin-cerveau est un système de rétroaction bidirectionnel dont l’équilibre participe à l’homéostasie des organes.

L’axe intestin-cerveau est composé des éléments suivants :

• Le système nerveux central
• Le système nerveux entérique
• Le système nerveux autonome
• Le système neuroendocrinien
• Le système immunitaire

Il permet une communication bidirectionnelle entre l’intestin et le cerveau, utilisant un langage neuro-humoral. Ainsi, les altérations émotionnelles peuvent modifier la composition de notre flore intestinale, tout comme des changements dans cette flore peuvent conduire à l’apparition de diverses manifestations psychiatriques [2].

Des corrélations ont été établies entre des troubles tels que l’encéphalopathie hépatique, l’anxiété, l’autisme ou le syndrome du côlon irritable et des altérations du microbiote [3].

Les principaux mécanismes de communication de l’axe intestin-cerveau sont décrits ci-dessous :

Le nerf vague

Le nerf vague joue un rôle clé dans la régulation de l’axe intestin-cerveau. Des études ont démontré qu’après la vagotomie (section du nerf vague) chez des souris expérimentales, une partie de la communication entre l’intestin et le cerveau est annulée.

Cet impact du nerf vague sur le comportement est illustré par l’observation suivante : l’administration de Lactobacillus rhamnosus à des souris augmente la transcription de l’acide γ-aminobutyrique (GABA), ce qui induit des changements comportementaux. Cependant, cet effet disparaît lorsque l’intégrité du nerf vague est compromise [4].

Neurohormones intestinales

Les neurohormones intestinales, telles que la dopamine et la sérotonine, jouent un rôle important dans la relation entre le comportement et le microbiote intestinal. Par exemple, le tryptophane, précurseur de la sérotonine, est partiellement régulé par le métabolisme microbien intestinal. Ce processus favorise l’augmentation de la concentration plasmatique de tryptophane, qui est ensuite utilisée par le système nerveux central (SNC) pour la synthèse de la sérotonine.

Un phénomène similaire a été observé pour d’autres neurohormones, telles que la dopamine et le GABA. Bien que ces effets soient considérés comme indirects, des transporteurs de GABA ont été identifiés au niveau de la barrière hémato-encéphalique (BHE), ce qui pourrait suggérer un effet direct [5].

Système immunitaire

Le système immunitaire joue également un rôle essentiel dans la régulation de l’axe intestin-cerveau. Les mécanismes de communication utilisés par le système immunitaire sont médiés par des molécules impliquées dans l’inflammation, qui agissent sur le système myentérique. Ces molécules, appelées cytokines, peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE), affecter directement le système nerveux central (SNC) et stimuler la neurogenèse dans le cerveau [6].

D’autre part, les acides gras à chaîne courte (AGCC), tels que l’acide propionique, l’acide acétique et l’acide butyrique, sont actuellement considérés comme des métabolites neuroactifs. Ils sont capables de moduler les fonctions du SNC, le comportement, ainsi que le développement du cerveau et les modifications comportementales, comme l’ont montré des études sur les souris [7].

L’étroite interrelation entre le microbiote, l’intestin et le cerveau justifie ainsi le rôle du microbiote intestinal dans la régulation de la perméabilité intestinale, ainsi que dans le développement neurologique et neurodégénératif du SNC.

Les microbes intestinaux produisent des substances chimiques qui affectent le cerveau

Les microbes intestinaux produisent diverses substances chimiques qui influencent les fonctions cérébrales, notamment les acides gras à chaîne courte (butyrate, propionate et acétate). Ces acides gras sont générés lors de la digestion des fibres et impactent les fonctions cérébrales de différentes manières, par exemple en réduisant l’appétit.

Une étude a montré que la consommation de propionate pouvait diminuer la prise alimentaire ainsi que l’activité cérébrale liée à la récompense d’aliments riches en énergie.

Le butyrate, ainsi que les microbes producteurs de cette molécule, joue également un rôle essentiel dans la formation de la barrière hémato-encéphalique.

En outre, les microbes intestinaux métabolisent les acides biliaires et les acides aminés pour produire d’autres substances chimiques ayant un effet sur le cerveau.

Les acides biliaires, produits par le foie et impliqués dans l’absorption des graisses alimentaires, peuvent également affecter les fonctions cérébrales.

Des études menées sur des souris ont démontré que le stress et les perturbations sociales réduisaient la production d’acides biliaires par les bactéries intestinales, modifiant ainsi les gènes associés à cette production.

Comment l’axe intestin-cerveau affecte-t-il la santé mentale ?

Des études ont montré que l’équilibre de la flore intestinale, appelé l’« eubiose », joue un rôle essentiel dans la santé mentale.

L’intestin, ainsi que les microbes intestinaux, intervient de manière significative dans le système immunitaire et l’inflammation, en régulant ce qui pénètre dans l’organisme et ce qui est excrété. Lorsqu’un système immunitaire est activé de manière prolongée, cela peut entraîner une inflammation, un phénomène lié à divers troubles cérébraux, tels que la dépression et la maladie d’Alzheimer.

Le lipopolysaccharide (LPS), une toxine inflammatoire produite par certaines bactéries, peut entraîner une inflammation lorsqu’une trop grande quantité passe de l’intestin au sang. Ce transfert se produit lorsque la barrière intestinale devient perméable, permettant ainsi aux bactéries et au LPS d’entrer dans la circulation sanguine. Une concentration élevée de LPS dans le sang a été associée à plusieurs troubles cérébraux, tels que la dépression majeure, la démence et la schizophrénie.

Des chercheurs, dont Valles-Colomer Mireia, et al, ont mis en évidence la capacité du microbiome à produire des métabolites comme l’acide 3,4-dihydroxyphénylacétique (dopamine), lesquels sont corrélés positivement avec la santé mentale et la production de GABA, un neurotransmetteur lié à la dépression. En utilisant le séquençage de l’ADN du microbiome fécal, ils ont établi un lien entre la dépression et la réduction de deux groupes de bactéries spécifiques (Coprococcus et Dialister).

L’intestin et le cerveau sont physiquement connectés par des millions de nerfs, dont le nerf vague, et l’intestin, ainsi que ses microbes, jouent un rôle fondamental dans la régulation de l’inflammation et la production de divers composés ayant un impact sur la santé cérébrale.

Que signifie l’inflammation intestinale sur le plan émotionnel ?

L’inflammation intestinale peut avoir un impact profond sur nos émotions et notre bien-être psychologique. Cette connexion se manifeste de plusieurs manières :

1. Comme mentionné précédemment, l’intestin est souvent désigné comme notre « deuxième cerveau » en raison de son système nerveux entérique, qui est en communication directe avec notre cerveau via l’axe intestin-cerveau.
2. Le stress et l’anxiété peuvent entraîner une inflammation de l’intestin, et cette inflammation peut, à son tour, aggraver les sentiments d’anxiété et de dépression.
3. Les personnes souffrant d’inflammation intestinale chronique peuvent ressentir :
   • Des sentiments de frustration et de désespoir.
   • Un isolement social à cause des symptômes.
   • Une anxiété liée à l’alimentation.
   • Des changements d’humeur, dus à une altération de la production de neurotransmetteurs.

Il est important de reconnaître ce lien bidirectionnel entre nos émotions et notre santé intestinale. En prenant en charge l’un des aspects, il est souvent possible d’améliorer l’autre.

Probiotiques, prébiotiques et leur lien avec l’axe intestin-cerveau

Les bactéries intestinales ont un impact direct sur la santé du cerveau, de sorte qu’une modification de la flore intestinale peut potentiellement améliorer la santé mentale.

Les probiotiques sont des bactéries vivantes dont l’ingestion apporte des bienfaits pour la santé. Toutefois, tous les probiotiques ne se valent pas. Ceux qui influencent particulièrement la santé cérébrale sont appelés « psychobiotiques ».

Il a été prouvé que certains probiotiques peuvent atténuer les symptômes de stress, d’anxiété et de dépression. Par exemple, en administrant des probiotiques comme Lactobacillus et Bifidobacterium, des chercheurs comme Abildgaard et al. ont observé une réduction de la transcription des récepteurs CRF dans l’hippocampe et une diminution significative du comportement dépressif chez les rats de laboratoire.

Une étude menée sur des individus souffrant du syndrome du côlon irritable, avec anxiété ou dépression légère à modérée, a révélé que la prise d’un probiotique appelé Bifidobacterium longum NCC3001 pendant six semaines améliorent considérablement les symptômes.

Les prébiotiques, quant à eux, sont des fibres qui fermentent dans l’intestin et nourrissent les bactéries intestinales. Ils peuvent également avoir un impact sur la santé du cerveau. Par exemple, une étude a démontré que la prise de galactooligosaccharides pendant trois semaines réduisait de manière significative les niveaux de cortisol dans le corps, suggérant un effet bénéfique sur la gestion du stress.

Quels sont les troubles qui affectent l’axe intestin-cerveau ?

Plusieurs troubles peuvent perturber l’axe intestin-cerveau, notamment :

Troubles psychologiques	Troubles intestinaux	Troubles du système nerveux
Stress chroniqueAnxiétéDépression	Dysbiose (déséquilibre du microbiote)Syndrome du côlon irritableMaladie inflammatoire du côlonPerméabilité intestinale réduite	Dysfonctionnement du nerf vaguePerturbation de la production de neurotransmetteursInflammation du système nerveux entérique

Ces perturbations peuvent entraîner une boucle de rétroaction négative, où les dysfonctionnements d’un système affectent l’autre.

Comment améliorer l’axe intestin-cerveau ?

Pour soutenir l’équilibre de l’axe intestin-cerveau et favoriser la santé globale, voici quelques stratégies à adopter :

1. Alimentation
   • Éviter les aliments transformés.
   • La diminution de la consommation de gluten peut avoir un effet positif sur les bactéries intestinales bénéfiques.
   • Consommer des graisses saines : elles sont essentielles au bon développement du cerveau et contiennent une quantité importante d’antioxydants qui protègent les cellules.
   • Prendre des probiotiques (aliments riches en probiotiques tels que le kéfir, la choucroute, le thé kombucha… et des compléments probiotiques de qualité tels que Probiotic Digest Help qui comprend également tous les bienfaits de l’eau de mer). Les prébiotiques tels que les fibres, les légumes et les légumineuses sont également recommandés.
   • L’eau de mer : grâce à sa teneur en chlorure, elle facilite le processus digestif et apporte également 78 éléments naturels dont des minéraux et des oligo-éléments. L’eau de mer est un complément 100 % naturel capable de réguler l’homéostasie de l’organisme et de rétablir l’équilibre nécessaire au bien-être
   • Intégrer les noix et les graines de sésame à votre alimentation : elles contiennent de la tyrosine, un acide aminé qui stimule le taux de dopamine dans le cerveau.
   • Maintenir une alimentation équilibrée et variée, basée principalement sur les légumes, les fruits, les céréales complètes, le poisson, les viandes de qualité et les œufs, les graines et les noix, et les graisses saines telles que l’avocat et l’huile d’olive.
   • Établir un horaire de repas régulier et ne pas manger entre les repas. Il est recommandé de prendre 2 à 3 repas par jour et de respecter une période de jeûne d’au moins 12 heures.
2. Gestion du stress : il existe plusieurs options pour réduire le stress, telles que la méditation ou la pleine conscience, les exercices de respiration ou le yoga.
3. Sommeil et repos : dormir au moins 7 heures par jour et essayer de dormir à la même heure chaque nuit.
4. Exercice physique régulier : faire de l’exercice au moins 30 minutes par jour.
5. Activités de plein air : passer du temps dans la nature et s’exposer à la lumière naturelle pour réguler le rythme circadien et influencer positivement la production de neurotransmetteurs et la fonction intestinale, tout en réduisant le cortisol et en augmentant la production de sérotonine.