Des scientifiques découvrent une connexion cerveau-intestin qui altère les défenses immunitaires en cas de stress psychologique
Des recherches récentes publiées dans la revue Cellule Une équipe de chercheurs a découvert un lien entre notre état mental et notre système immunitaire, notamment via une interaction entre le cerveau et l’intestin. L’étude s’est concentrée sur une structure peu connue du système digestif, les glandes de Brunner, situées dans le duodénum (la première section de l’intestin grêle). Ces glandes semblent jouer un rôle essentiel dans la façon dont le stress affecte les bactéries intestinales et les défenses immunitaires.
La relation entre le cerveau et la santé intestinale suscite un intérêt croissant de la part des scientifiques. Nous savons que le stress psychologique peut nuire à la capacité du corps à lutter contre les infections, et nous savons également que les bactéries intestinales jouent un rôle essentiel dans le maintien d’un système immunitaire sain. Ce qui est moins clair, c’est le mécanisme exact par lequel le stress et les états mentaux peuvent altérer la santé intestinale et, par conséquent, affecter le système immunitaire.
Les glandes de Brunner ont été au centre de cette étude car elles participent à la production de mucus qui protège la muqueuse intestinale. Des études antérieures ont montré que le stress peut réduire la population de bactéries bénéfiques comme Lactobacille dans l’intestin, ce qui rend le corps plus vulnérable aux infections. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que ces glandes pourraient servir de point de connexion entre le cerveau et l’intestin, sous l’influence du stress et d’autres états psychologiques.
« Nous souhaitions comprendre comment les états psychologiques rendent le corps plus vulnérable aux maladies. Nous savons tous qu’il s’agit d’un phénomène biologique réel, mais il n’existe aucune explication mécaniste à ce phénomène. Nous avons d’abord supposé qu’un circuit neuronal devait relier les régions du cerveau liées aux émotions aux cellules périphériques qui contrôlent les défenses contre les agents pathogènes », a expliqué l’auteur de l’étude. Iván E. de Araujodirecteur de l’Institut Max-Planck de cybernétique biologique.
L’étude a été réalisée sur plus d’un millier de souris mâles adultes. Les chercheurs ont utilisé diverses techniques pour stimuler ou supprimer l’activité du nerf vague, qui joue un rôle crucial dans la communication des signaux entre le cerveau et l’intestin. Chez certaines souris, des sections spécifiques du nerf vague ou des glandes de Brunner ont été modifiées ou retirées pour tester le rôle que jouent ces structures dans la santé intestinale.
Pour étudier le rôle du cerveau, les chercheurs ont manipulé une partie du cerveau appelée le noyau central de l’amygdale, qui est fortement impliquée dans le traitement des émotions, en particulier du stress et de la peur. Ils ont cartographié une voie qui relie cette région du cerveau aux glandes de Brunner via le nerf vague, en utilisant des méthodes avancées telles que le ciblage génétique, les injections virales et l’imagerie cérébrale. En stimulant ou en inhibant ces circuits, ils ont pu observer comment cela affectait l’activité des glandes de Brunner et la composition bactérienne de l’intestin.
De plus, ils ont effectué une série de tests physiologiques sur les souris, notamment l’analyse de l’épaisseur de la paroi intestinale, des cultures bactériennes des intestins et même la surveillance de la vulnérabilité des souris aux infections bactériennes après une exposition au stress.
Les chercheurs ont découvert que lorsque l’amygdale centrale était inhibée, soit par le stress, soit par une inhibition expérimentale, les glandes de Brunner devenaient inactives, réduisant la production de mucus et permettant aux bactéries nocives de proliférer. À l’inverse, lorsque l’amygdale centrale était activée, cela entraînait une augmentation de l’activité du nerf vague, qui à son tour stimulait les glandes de Brunner à produire davantage de mucus. Cela favorisait la croissance de bactéries bénéfiques.
Les chercheurs ont également observé que l’ablation ou la destruction des glandes de Brunner entraînait des changements profonds dans le système immunitaire. Les souris dont les glandes de Brunner avaient été retirées chirurgicalement étaient beaucoup plus vulnérables aux infections bactériennes que celles dont les glandes étaient intactes. Ces souris présentaient des couches de mucus plus fines dans leurs intestins, une perméabilité intestinale accrue (qui peut entraîner une inflammation) et une probabilité plus élevée de pénétration de bactéries nocives dans la circulation sanguine.
« L’aspect surprenant de ces travaux est l’impact considérable des glandes duodénales sur l’immunité », a déclaré M. de Araujo à PsyPost. « On pensait initialement qu’elles servaient à lutter contre l’acidité gastrique. »
Cette découverte met en évidence le rôle essentiel des glandes de Brunner, non seulement dans le maintien de la santé intestinale, mais aussi dans le soutien du système immunitaire dans son ensemble. Les glandes contribuent à créer une barrière protectrice dans l’intestin, empêchant les agents pathogènes nocifs de s’y implanter. Sans cette barrière, le système immunitaire est exposé et le corps est moins capable de se défendre contre les infections.
L’étude a permis de cartographier un circuit neuronal précis qui relie les centres émotionnels du cerveau à l’intestin par le biais du nerf vague. Ce nerf est connu pour son rôle dans le contrôle de diverses fonctions involontaires, telles que la digestion et les réponses immunitaires. Lorsque le nerf vague a été stimulé artificiellement dans le cadre de l’étude, il a augmenté la production de mucus dans l’intestin, favorisant une population bactérienne plus saine. Inversement, lorsque la communication du nerf vague avec les glandes de Brunner a été interrompue, que ce soit par une intervention chirurgicale ou par le stress, cet effet bénéfique a été perdu, ce qui a conduit à un environnement moins hospitalier pour les bactéries intestinales.
Il est intéressant de noter que les traitements probiotiques, ou l’introduction de bactéries bénéfiques directement dans l’intestin, ont pu partiellement inverser ces effets nocifs. Les probiotiques sont des bactéries vivantes qui, lorsqu’elles sont consommées en quantités adéquates, peuvent conférer des bienfaits pour la santé en rétablissant l’équilibre des bactéries intestinales. Les chercheurs ont découvert que l’administration de probiotiques aux souris stressées a permis de rétablir des niveaux sains de Lactobacille et améliore l’intégrité de la muqueuse intestinale, réduisant ainsi le risque d’infections.
Dans une expérience, les chercheurs ont introduit un cocktail probiotique de Lactobacille et Bifidobactérie Les chercheurs ont administré des probiotiques à des souris dont les glandes de Brunner avaient été retirées ou perturbées. Le traitement probiotique a considérablement amélioré la santé intestinale des souris, rétablissant la production de mucus, favorisant la croissance de bactéries saines et réduisant leur sensibilité aux infections. Cela suggère que même lorsque la connexion naturelle entre le cerveau et l’intestin est perturbée, comme dans le cas du stress ou d’une intervention chirurgicale, l’introduction de bactéries bénéfiques peut aider à rétablir la santé intestinale.
« Il faut comprendre que les états psychologiques peuvent modifier de manière profonde la capacité du corps à combattre les agents pathogènes », a déclaré de Araujo. « Les états mentaux contrôlent donc notre capacité à combattre la maladie de manière tangible. »
Bien que cette étude apporte de nouvelles perspectives, elle n’est pas sans limites. L’une d’entre elles est l’utilisation de modèles animaux, ce qui signifie que les résultats ne peuvent pas être directement transposés à l’homme. Bien que les chercheurs aient pu reproduire certains résultats dans des échantillons de tissus intestinaux humains, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer si les mêmes circuits cerveau-intestin existent chez les humains. De même, bien que l’étude ait montré le potentiel des probiotiques pour restaurer la santé intestinale, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer comment ces traitements pourraient être appliqués aux patients humains.
« Il y a quelques réserves à formuler, qui renvoient bien sûr à la possibilité que ce système fonctionne différemment chez l’homme », a noté de Araujo. « Cependant, nous avons étudié (dans la mesure du possible) ces glandes chez l’homme et la conclusion jusqu’à présent est qu’elles maintiennent l’organisation anatomique et peuvent jouer des rôles équivalents dans l’immunité. Les glandes et leur innervation sont conservées chez tous les mammifères. À long terme, nous voulons étudier le rôle des glandes dans les maladies humaines dont on sait qu’elles sont déclenchées ou aggravées par le stress, en particulier les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et le syndrome du côlon irritable. »
L’étude, «Les circuits neuronaux sensibles au stress modifient le microbiome intestinal via les glandes duodénales”, a été rédigé par Hao Chang, Matthew H. Perkins, Leonardo S. Novaes, Feng Qian, Tong Zhang, Peter H. Neckel, Simon Scherer, Ruth E. Ley, Wenfei Han et Ivan E. de Araujo.
