1- Probiotiques et Troubles Mentaux

Le sujet n'est pas récent. Il intéresse les scientifiques, les médecins, les psychothérapeutes, les babacools bobos, les beatniks new-age, les vendeurs d'illusion et tout consommateur sollicitant des compléments alimentaires pour mieux résister aux temps modernes. Ici, nous entendons par le "probiotique", le microbiote intestinal et les compléments alimentaires composés de bactéries intestinales.
Le microbiote intestinal a été objet d'intenses recherches animales et humaines à visée thérapeutique notamment pour apporter un traitement potentiel contre les maladies mentales.

Le système gastrointestinal humain abrite une immense collection de micro-organismes appelés microbiote intestinal. Il s'agit principalement de bactéries, mais aussi de virus, de protozoaires, de champignons et d'archées. Des estimations récentes situent le nombre de bactéries dans l'intestin humain à environ 3,8 × 1013, soit un peu plus que le nombre total de cellules humaines (1).
Ces bactéries jouent un rôle essentiel dans la communication intestin-cerveau grâce à leur influence sur les systèmes neuronal, immunes et endocrine.

Dans un article qui date des années 2010, Bravo et coll. (2) ont démontré les propriétés antidépressives et anxiolytiques d'un probiotique, Lactobacillus rhamnosus (bactérie utilisée pour élever le gout des fromages à pâte crue comme le camembert mais se trouve également dans d'autres fromage de type Parmigiano Reggiano). Ces chercheurs ont également mis en évidence une implication du nerf vague (10e nerf crânial appelé aussi pneumogastrique) et du système de transmission GABAergique cérébral (3) dans la modulation du comportement émotionnel. Les bactéries bénéfiques agissent également par d'autres voies afin d'influencer le système nerveux central (SNC) (4).
Dans beaucoup d'études comparatives chez les patients souffrant de divers troubles psychiatriques, notamment la dépression, le trouble bipolaire, la schizophrénie et le trouble du spectre de l’autisme se sont révélés avoir des différences significatives de souches dans la composition de leur microbiote intestinal par rapport aux bactéries vivant chez les sujets sains.
Accroître les bactéries bénéfiques dans les intestins, par exemple, en apportant des probiotiques, des prébiotiques par un changement alimentaire, semble potentiellement améliorer l’humeur et de réduire l’anxiété chez les sujets sains ainsi que chez les patients.

2- Axe Intestinocérébral

Du fait des dérèglements gastrointestinaux lors des troubles psychologiques, l'existence d'un axe bijectif entre les intestins et le système nerveux central est une vieille histoire. Cet axe a été proposé bien avant l'aire de la médecine moderne. La communication bidirectionnelle entre le cerveau et le système gastrointestinal est un phénomène complexe, dynamique et continu. Il y a un chevauchement frappant entre les voies nerveuses influencées par le microbiome et celles impliquées dans les maladies mentales. Il a été démontré que le microbiome intestinal joue un rôle majeur dans le développement et le fonctionnement de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HHS) (5), qui intervient dans la réponse au stress et présente un intérêt dans toute une série de troubles psychiatriques, en particulier la dépression et les troubles anxieux. Les bactéries de notre intestin influencent également de manière significative le système immunitaire (6) et peuvent représenter un lien avec le dysfonctionnement immunitaire caractéristique des maladies mentales telles que la dépression et la schizophrénie. Il est intéressant de noter que le microbiome intestinal a également un impact sur la neurotransmission. En plus d'être capables de produire directement divers neurotransmetteurs tels que la sérotonine, la noradrénaline, la dopamine et le GABA (7), il a été démontré que les bactéries intestinales modulent le métabolisme du tryptophane et la production de sérotonine (8).

3- Développement du Microbiome Intestinal chez l'Homme

Nous savons généralement que l'utérus est un environnement stérile. La colonisation bactérienne commence dès la naissance. Il est intéressant de noter que le microbiome néonatal varie en fonction du mode de l'accouchement. Celui des nourrissons accouchés par voie vaginale ressemble au microbiome vaginal maternel alors que le microbiome de ceux nés sous une opération césarienne ressemblant à celui vivant sur la peau maternelle (9).
Le microbiome du nourrisson continue à s'adapter et se diversifier en fonction du mode alimentaire. Dès la 1ère année, le nourrisson adopte un comportement alimentaire des adultes et voit son microbiome se différencier (10). A partir de ce moment, tout au long de sa vie, la principale déterminant de la composition microbienne intestinale de l'homme semble être son régime alimentaire en fonction de ces prédispositions génétiques.

Les facteurs nutritionnels restent pertinents dans la population des personnes âgées. Un fuseau d'informations témoigne du rôle du microbiome dans l'état de santé, de la fragilité sanitaire des populations vieillissantes. Il est intéressant de noter qu'une récente étude a montré que les couples mariés présentent des profils microbiologiques similaires, tandis que peu de similitude a été constaté entre les membres des couples vivant séparés (11). Une autre étude a décrit les caractéristiques des microbiomes des jumeaux monozygotes suggère que la génétique de l'hôte joue également un rôle dans la formation du microbiome (12).

4- Microbiome dans les troubles psychiatriques

Il ne fait aucun doute que le microbiome intestinal influence les fonctions cérébrales au moins en créant un terreau propice d'affaiblissement ou de fortification du fonctionnement du SNC. Le vaste éventail d'études au laboratoire nous permet de comprendre les mécanismes par lesquels ce lien s'établit. Cependant, la question majeure pour les psychiatres est de savoir si la science préclinique se traduit réellement en clinique. Le concept de l'axe intestinocérébral demeure passionnant mais sa signification dans la gestion des maladies mentales de nos patients et la réalité de la clinique demeurent des domaines à élucider. Bien que les données humaines soient certainement peu nombreuses par rapport aux découvertes faites dans les laboratoires, les essais cliniques basés sur le microbiome est progressivement se mettent en place.

5- Dépression et le Microbiome Intestinal

Le microbiome intestinal des patients souffrant de dépression présente des différences de composition significatives par rapport à celui des témoins sains (13-17). Les études tendent à montrer un impact négatif de certaines carences nutritionnelles (vitamines B, C, D, acides gras omega-3, zinc, magnésium, fer, tryptophane, S-Adénosyl-Méthionine) lors des troubles de l'humeur. Leur supplémentation en aliments naturels produit un impact positif de sur les troubles dépressifs. Une association significative est retrouvée entre la qualité de l’alimentation et la diminution du risque de dépression, notamment avec l’observance d’un régime de type méditerranéen (32). Bien que plusieurs études cas-témoins aient confirmé ce profil microbiologique différentiel, il ne semble pas y avoir de signature "dépression" identifiable (13).
Cela peut s'expliquer en partie par le fait que la composition du microbiome présente une grande variabilité interindividuelle et que les études sur les effets du microbiome lors des dépressions présentaient de faibles cohortes. Un groupe belge a récemment tenté de résoudre ce problème par une étude de population à grande échelle utilisant les données du projet flamand sur la flore intestinale afin d'étudier les relations entre la composition microbienne et la qualité de vie et la dépression chez 1 045 personnes. Ils ont découvert que deux genres de bactéries, Coprococcus et Dialister, étaient épuisées chez les patients souffrant de dépression indépendamment du traitement antidépresseur. Par ailleurs, les bactéries Faecalibacterium et Coprococcus, productrices de butyrate étaient systématiquement associées à des expressions plus élevées de la qualité de vie (18).

Le rôle possible du microbiome dans la dépression est en outre étayée par l'observation frappante chez le rat, lorsque leurs intestins sont colonisés par le microbiome d'un patient déprimé, ils commencent à présenter des symptômes de type dépressif (15).
Il devient légitime de se poser la question sur les effets putatifs des aliments probiotiques lors des affections dépressives. De nombreuses étudies sont consacrées sur les effets des probiotiques sur l'humeur, tant dans la population saine que chez les personnes souffrant de dépression. De récentes études de méta-analyses confirment, pour la plupart, les effets bénéfiques de certains probiotiques sur l'humeur (19-20).
Cependant, bien que les aliments probiotiques qui semblent avoir des effets antidépresseurs soient principalement porteurs de genres de bactéries comme Bifidobacterium et Lactobacillus, il existe tellement d'espèces et de souches différentes au sein de ces genres que leurs propriétés bénéfiques sont difficilement généralisables.

Il est cependant intéressant de noter que deux essais cliniques récents ont démontré un effet bénéfique des probiotiques d'appoint chez les patients atteints de de la dépression bipolaires type-II.
Lors d'une étude pilote non contrôlée, les auteurs ont témoigné de subtiles améliorations cognitives chez 20 personnes euthymiques après trois mois de consommation d'un probiotique contenant neuf souches différentes de Lactobacillus ou de Bifidobacterium (21). Le second était un essai contrôlé randomisé incluant 66 patients récemment hospitalisés pour manie. Après leur sortie de l'hôpital, ces patients ont été répartis en deux groupes, l'un recevant pendant 24 semaines un probiotique contenant des Lactobacillus et des Bifidobacterium l'autre groupe recevant un placebo. Les taux de réadmission étaient nettement plus faibles chez les personnes qui ayant eu un régime de probiotique. Une fois de plus, comme on l'a vu dans la dépression, les probiotiques contenant des Lactobacillus et de Bifidobacteria semblent avoir un potentiel thérapeutique dans les dépressions bipolaires type-II (22).

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6- Anxiété et troubles anxieux

Il existe une multitude de rapports chez le rongeur soutenant le rôle du microbiome intestinal dans la sensibilité pour développer du stress et les comportements liés à l'anxiété (23). Alors que les probiotiques ont constamment démontré leur capacité à réduire l'anxiété chez les animaux, les preuves d'effets anxiolytiques similaires chez l'homme sont loin d'être établies (24).

Une petite étude transversale, qui soutiendrait le potentiel des traitements à base de microbiomes pour les troubles de l'anxiété, a montré qu'une plus grande consommation d'aliments fermentés contenant des probiotiques par des étudiants en bonne santé semblait protéger contre le développement de troubles d'anxiété (25).

7- Troubles neurodégénératifs

Bien que la maladie de Parkinson (MP) ait été la plus étudiée, l'étude de microbiome présente un intérêt pour toute une série de troubles neurodégénératifs, notamment dans la maladie d'Alzheimer (MA) (26) .
La MP peut être particulièrement pertinente, étant donné la forte prévalence des troubles gastro-intestinaux qui précèdent souvent les symptômes moteurs les plus connus. Bien que les résultats aient été variés et contradictoires, il existe des tendances dans la composition microbienne des patients atteints de la maladie de Parkinson. Plusieurs études ont montré une augmentation des Lactobacillus, Bifidobacterium, Akkermansia et Verrucomicrobiaceae dans la MP, tandis que Faecalibacterium, Coprococcus, Blautia et Prevotella semblent être sous-représentés (27). Inversement, Bifidobacterium semble être diminué dans la MA (28, 29).

Une étude randomisée en double-aveugle portant sur l'utilisation d'un ensemble de probiotiques (Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus reuteri et Lactobacillus fermentum) chez 60 patients atteints de la maladie de Parkinson a montré que la consommation de probiotiques avait des effets favorables sur les symptômes moteurs ainsi que sur divers paramètres métaboliques, notamment sur les taux élevés de la protéine C-réactive (PCR), sur le glutathion et le métabolisme de l'insuline (30).
Le même groupe de recherche iranien a également entrepris une autre étude randomisée en double-aveugle sur 60 patients atteints de la MA en utilisant un ensemble de probiotiques multi-espèces légèrement différent (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Bifidobacterium bifidum et Lactobacillus fermentum). Ils ont signalé une amélioration des résultats dans le test "Mini Mental State", après 12 semaines de traitement (31). Bien que ces essais demeurent encourageants, d'autres devraient confirmer les bons résultats.

8- Exemples de Probiotiques dans le Microbiome Intestinal

Voici quelques souches de bactéries constituant une collection de probiotiques qui se sont révélés être bénéfique pour l'humeur chez les sujets volontaires en bonne santé.
On observera que beaucoup de ces bactéries mésophiles et thermophiles se trouvent dans des produits laitiers comme le fromage au lait cru, le yogourt naturel (dit bulgare), le lait cru etc.

Lactobacillus casei-Shirota
Lactobacillus helveticus R0052
Bifidobacterium longum R0175
Bifidobacterium bifidum W23
Bifidobacterium lactis W52
Lactobacillus acidophilus W37
Lactobacillus brevis W63
Lactobacillus casei W56
Lactobacillus salivarius W24
Lactococcus lactis (W19 and W58)
Lactobacillus acidophilus
Bifidobacterium lactis
Actobacillus casei
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus rhamnosus
Lactobacillus bulgaricus
Bifidobacterium breve
Bifidobacterium longum
Streptococcus thermophilus

Pour ceux qui veulent apprendre davantage sur les systèmes de neurotransmission, je suggère de consulter le livre "Neurotrasmetteurs", J.M. Meunier & Alexandre S. Shvaloff, 2008, Ed. Elzevier - Masson, Abrégée de Médecine (3).

9- Bibliographie

1- Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol. 2016;14(8):e1002533.
2- Bravo JA, et al. (2011) Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. Proc Natl Acad Sci USA 108:16050–16055.
3- Meunier J. M. & Shvaloff S. A., Neurotransmetteurs, 2008, Ed. Elzevier - Masson, Abrégée de Médecine.
4- Bercik P, et al. (2011) The intestinal microbiota affects central levels of brain-derived neurotropic factor and behavior in mice. Gastroenterology 141:599–609, 609, e1–e3.
5- Rea K, Dinan TG, Cryan JF. The microbiome: a key regulator of stress and neuroinflammation. Neurobiol Stress. 2016;4:23–33.
6- Belkaid Y, Hand TW. Role of the microbiota in immunity and inflammation. Cell. 2014;157(1):121–141.
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8- O’Mahony SM, Clarke G, Borre YE, Dinan TG, Cryan JF. Serotonin, tryptophan metabolism and the brain-gut-microbiome axis. Behav Brain Res. 2015;277:32–48.
9- Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M, et al. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. ProcNatl Acad Sci USA. 2010;107(26):11971-11975.
10- Vaishampayan PA, Kuehl JV, Froula JL, Morgan JL, Ochman H, Francino MP. Comparative metagenomics and population dynamics of the gut microbiota in mother and infant., Genome Biol Evol. 2010;2:53-66.
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