Synthèse de molécules indispensables

Les bactéries de la flore intestinale peuvent synthétiser des molécules indispensables au bon fonctionnement de notre corps tels que des vitamines et des neurotransmetteurs. Parmi les vitamines qui peuvent être synthétisées par ces bactéries, on trouve les vitamines B1 (thiamine), B8 (biotine), B9 (acide folique) et B12 (cobalamine) [23] .Tout comme nos cellules épithéliales, nos bactéries nous approvisionnent en multiples neurotransmetteurs comme de l’acétylcholine, du glutamate, de la noradrénaline, de la dopamine, du GABA et de la sérotonine dont les 95% sont produites au niveau de l’intestin [35-37].

2.2. Protection

Le microbiote intestinal intervient dans la protection de notre organisme en formant une sorte de barrière protectrice contre les bactéries endogènes opportunistes et les bactéries exogènes pathogènes. Ce rôle du gardien protecteur du microbiote est basé sur la capacité des bactéries à modifier la perméabilité de la barrière intestinale et de la rendre plus étanche en resserrant les jonctions entre les cellules épithéliales. Ce phénomène permettra ainsi de filtrer le passage des éléments dans le sang [37]. Par exemple, certaines bactéries stimulent les TLR « Toll-like Receptor » (récepteurs de l’immunité innée type PRR «Pattern Recognition

Receptor » qui reconnaissent les motifs microbiens type PAMP «Pathogen-Associated Molecular Pattern » ou MAMP «Microbe- Associated Molecular Pattern» formes

moléculaires associées aux micro-organismes non pathogènes et commensaux) des cellules intestinales et la production des IgA sécrétoires, ce qui va permettre de maintenir les jonctions serrées et améliorer l’intégrité de la barrière intestinale [9, 38, 39]. Il s’ajoute à ceci, la capacité de certaines bactéries comme ”lactobacillus plantarum” à produire des mucines MUC2 qui composent le mucus [5]. Ce dernier est un élément important pour la protection de la muqueuse intestinale. En effet, le rôle protecteur du microbiote intestinal ne se limite pas à la formation de la barrière protectrice de l’intestin mais il s’étend vers la possibilité de la flore intestinale à assurer la défense de l’intestin en produisant des molécules anti-microbiennes ayant des propriétés antibiotiques (bactériocines, acide lactique) [9]. Par ailleurs, il existe un autre aspect du rôle protecteur du microbiote, qui s’exprime quand les bactéries de notre

Figure 8: Représentation des bonnes et mauvaises bactéries rencontrées dans notre microbiote intestinal [40].

2.3. Immunité

Il a été démontré par des études comparatives entre souris axéniques (sans microbiote) et souris normales conventionnelles, que le microbiote intestinal joue un rôle important dans le développement, la maturation et le fonctionnement du système immunitaire intestinal et

En outre, le microbiote intestinal module la réponse immunitaire soit pour prévenir la colonisation par des agents pathogènes, soit pour limiter l’inflammation chronique vis-à-vis des bactéries commensales, et ceci par l’induction des mécanismes immuno-modulateurs [23]. Des bactéries du microbiote sont capables de stimuler la production des cellules immunes régulatrices, certaines stimulent les populations Th17 intestinales (une nouvelle population des cellules lymphocytaires T CD4+ effectrices qui est capable de produire les interleukines 17), tandis que d’autres stimulent les lymphocytes T régulateurs (une sous-population de lymphocytes T CD4+ qui est capable d’inhiber la prolifération d’autres lymphocytes T effecteurs). Cette fonction bactérienne permet de renforcer le système immunitaire en le rendant plus tolérant, et de maintenir l’homéostasie intestinale [9].

3. Dysbiose

3.1. Définition

Le microbiote intestinal vit en parfaite symbiose avec son hôte par ses interactions fondamentales au bon fonctionnement de l’organisme. Une perturbation qualitative et quantitative de cet équilibre a pour conséquence une modification de la composition du microbiote et une diminution de sa biodiversité. On parle alors de la “dysbiose”. Ce déséquilibre se crée entre les bactéries symbiotiques et les bactéries opportunistes qui deviennent plus dominantes [37]. Cependant, cet état de perturbation va retentir sur la totalité des fonctions des bactéries microbiotiques.

3.2. Causes

La dysbiose est secondaire à de nombreux facteurs comme l’alimentation, l’âge, le stress et la consommation d’antibiotiques.

Pour l’alimentation, son impact sur la composition du microbiote a été largement démontré par la variation de la croissance in vitro des bactéries cultivables. Par exemple, la croissance de l’espèce Bacteroides est plus importante dans un régime riche en protéines et graisses animales, tandis qu’une prédominance de l’espèce Prevotella se voit dans un régime riche en glucides des fruits, légumes et autres sources de sucre. Alors que l’espèce

Pour l’âge, ou plus précisément le vieillissement, crée une dysbiose suite à l’immunosénescence et l’inflammation chronique dite “inflamm’aging”. Au cours du vieillissement, notre système immunitaire subit un profond remodelage. En effet, on note une diminution de l’efficacité du système immunitaire adaptatif, tandis que les mécanismes immunitaires innés deviennent plus actifs. Ceci s’exprime d’un côté par une diminution de la tolérance aux bactéries commensales donnant ainsi place à une dysbiose au profit des bactéries pro-inflammatoires, et de l’autre côté par une augmentation de la production des cytokines pro-inflammatoires, créant ainsi un état inflammatoire chronique de bas grade qui s’observe chez un patient portant une maladie chronique liée au vieillissement comme le diabète type 2, l’Alzheimer et l’ostéoporose [37].

Concernant le stress, ce facteur modifie la composition du microbiote intestinal suite l’activation de l’axe corticotrope et l’installation d’un état inflammatoire de bas grade.

Enfin les médicaments, notamment les antibiotiques, eux aussi modifient la composition de la flore intestinale. Qu’ils soient pris par voie orale ou par voie parentérale, ils détruisent certaines espèces impliquées dans la défense de leur hôte [3].

En résumé, la dysbiose est le fruit de trois réactions indissociables [42] : - L’inflammation chronique de bas grade

- L’affaiblissement du système immunitaire

- L’incapacité de la muqueuse intestinale d’assurer le rôle de barrière et de faire le tri entre les bons éléments (nutriments, minéraux et vitamines) et les mauvais éléments (toxiques, toxines et déchets).

perturbé, on assiste à l’installation d’un déséquilibre entre les lymphocytes Th17 et T régulateurs, et donc la perte de l’homéostasie intestinale. Tous ces changements secondaires au déséquilibre de notre écosystème intestinal contribueront dans l’apparition de multiples perturbations digestives, endocriniennes, immunitaires et neurologiques [42, 43].

La baisse de la biodiversité et la présence de l’état inflammatoire de bas grade sont rencontrées dans de multiples pathologies telles [15, 42] :

- Les pathologies métaboliques : diabète type2, obésité - Les maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI) - Le syndrome de l’intestin irritable (SII)

- Les allergies

- Les pathologies liées au stress : anxiété, dépression.

II. AXE CERVEAU-INTESTIN