Le microbiote intestinal : le deuxième cerveau qui influence nos pensées et nos actions

Imaginez un instant que votre corps héberge une civilisation microscopique plus nombreuse que les étoiles de la Voie lactée. Cette réalité étonnante se joue quotidiennement dans vos intestins, où résident près de 100 000 milliards de micro-organismes – un écosystème si vaste qu’il représente environ 2 kg de votre poids corporel. Comme nous l’apprend un fascinant article de la BBC, ces organismes se comptent en milliers de milliards et comprennent des milliers d’espèces différentes. Un grand nombre de ces micro-organismes, incluant bactéries, archées et eucaryotes, étaient présents bien avant les humains, ont évolué à nos côtés et sont bien plus nombreux que nos propres cellules.

Une colonie ancestrale aux pouvoirs insoupçonnés

Le corps humain est l’hôte d’une incroyable diversité de micro-organismes, qui surpassent en nombre nos propres cellules dans un ratio estimé à environ 10 pour 1. Cette vaste communauté microbienne, appelée microbiote, est le résultat de millions d’années d’évolution conjointe entre ces micro-organismes et l’espèce humaine. Elle comprend plus de 5 000 espèces différentes, allant des bactéries aux champignons, en passant par les virus et d’autres formes de vie microscopique. Ces micro-organismes se répartissent dans divers écosystèmes du corps, notamment la peau, la bouche, les voies respiratoires, les organes génitaux, et surtout le système digestif, qui en abrite la majeure partie.

Chaque espèce de micro-organisme joue un rôle spécifique, et leur diversité est essentielle au maintien de l’équilibre biologique et de la santé humaine. Par exemple, certaines bactéries de l’intestin aident à décomposer les fibres alimentaires, produisant ainsi des nutriments et des composés bénéfiques comme les acides gras à chaîne courte. D’autres participent à la régulation du système immunitaire ou protègent contre les infections en empêchant les pathogènes de coloniser les surfaces corporelles. La coévolution entre les humains et ces micro-organismes a permis de développer une relation symbiotique : les micro-organismes trouvent un environnement propice à leur survie dans notre corps, tandis qu’ils contribuent à des fonctions vitales que notre organisme seul ne pourrait pas accomplir.

Cependant, cet équilibre peut être perturbé par des facteurs tels qu’une alimentation déséquilibrée, l’usage excessif d’antibiotiques ou le stress, ce qui peut entraîner des dysbioses, des états où le microbiote devient déséquilibré. De telles perturbations ont été associées à diverses maladies, y compris les troubles métaboliques, les maladies inflammatoires de l’intestin, et même des affections neurologiques. Ainsi, la communauté microbienne qui nous habite ne se contente pas de vivre à nos côtés : elle est une composante fondamentale de notre santé et de notre évolution en tant qu’espèce.

Comme l’explique le Professeur John Cryan de l’Université de Cork dans un TED talk fascinant : « Chaque fois que vous perdez certains de ces microbes aux toilettes, vous devenez paradoxalement plus humain » – une remarque qui nous aide à comprendre notre nature d’écosystème vivant, ce que certains appellent un « super organisme ».

De l’intestin au cerveau : une autoroute biochimique

La découverte de la communication intestin-cerveau remonte à un accident tragique survenu en 1822, lorsqu’un trappeur canadien nommé Alexis St Martin survécut miraculeusement à une blessure par balle qui laissa une ouverture béante et permanente sur son système digestif. Cette fistule permit au Dr William Beaumont de réaliser les premières observations directes du lien entre émotions et digestion.

Aujourd’hui, les neurosciences modernes ont révélé que cette communication est bien plus sophistiquée qu’on ne l’imaginait. Le microbiote intestinal joue un rôle central dans la production de nos neurotransmetteurs.

90% de la sérotonine vient de l’intestin

Une étude publiée dans Cell en 2015 par l’équipe du Dr Yano a démontré que les bactéries intestinales régulent plus de 90% de la sérotonine périphérique, notamment via la stimulation des cellules entérochromaffines. Ces cellules spécialisées de l’intestin sont les principales productrices de sérotonine dans le corps humain. Les chercheurs ont observé que des souris élevées sans microbiote (dites « germ-free ») présentaient des niveaux de sérotonine sanguine 60% plus bas que les souris normales.

40 à 60% de la dopamine vient de l’intestin

Concernant la dopamine, une recherche menée par l’Institut Pasteur en 2020 a révélé que certaines souches bactériennes, notamment Escherichia coli, peuvent synthétiser directement de la dopamine et ses précurseurs. Les bactéries intestinales influencent également la production de dopamine via la métabolisation du tryptophane alimentaire. Une méta-analyse publiée dans Nature Reviews Neuroscience en 2019 a estimé que 40 à 60% de notre dopamine trouve son origine dans cette interaction entre microbiote et cellules intestinales.

La dopamine est un neurotransmetteur clé du cerveau qui joue un rôle central dans de nombreuses fonctions neurologiques et physiologiques. Elle est principalement connue pour son implication dans le système de récompense, où elle renforce les comportements agréables et motive à répéter des actions bénéfiques, comme manger, apprendre ou socialiser.

En régulant le plaisir et la motivation, la dopamine est également essentielle dans la prise de décision et la planification, donc dans la gestion de tâches et la capacité à agir. En outre, elle participe au contrôle des mouvements volontaires, à la régulation de l’humeur et à la gestion de l’attention. Un déséquilibre des niveaux de dopamine peut entraîner divers troubles neurologiques et psychiatriques, comme la maladie de Parkinson, où sa production est insuffisante, ou la schizophrénie, où elle est en excès dans certaines régions du cerveau.

La dopamine et le TDAH

Elle joue aussi un rôle très important dans le trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) puisqu’elle sert à réguler l’attention, la motivation et le contrôle des impulsions, des fonctions souvent altérées chez les personnes atteintes de TDAH.

Comment ça marche ? Dans le cerveau, la dopamine agit principalement au sein des circuits fronto-striataux, responsables de la gestion de l’attention et de la planification. Les recherches montrent que chez les personnes atteintes de TDAH, il existe souvent un dysfonctionnement dans ces circuits, associé à une disponibilité réduite ou une transmission inefficace de la dopamine. Cela peut se traduire par des difficultés à maintenir l’attention, une impulsivité accrue et une tendance à rechercher des récompenses immédiates.

Les traitements pharmacologiques du TDAH, comme les psychostimulants (par exemple, le méthylphénidate ou les amphétamines), agissent précisément sur le système dopaminergique. Ces médicaments augmentent la disponibilité de la dopamine dans certaines zones du cerveau, améliorant ainsi l’attention, le contrôle des impulsions et la capacité à organiser les tâches. Cela met en évidence le rôle critique de la dopamine dans la physiopathologie du TDAH.

La dopamine, en tant que « messager chimique », est ainsi un acteur clé de l’équilibre entre le corps et l’esprit.

Les bactéries jouent sur l’efficacité de la sérotonine et de la dopamine

Plus surprenant encore, des travaux publiés dans Science en 2022 par l’équipe du Dr Mazmanian au Caltech ont mis en évidence que certaines bactéries intestinales peuvent moduler la sensibilité des récepteurs à la sérotonine et à la dopamine dans le cerveau, créant ainsi un « double effet » : non seulement elles participent à la production de ces neurotransmetteurs, mais elles influencent également leur efficacité.

Des recherches récentes menées à l’UCLA par l’équipe d’Elaine Hsiao ont démontré que certaines bactéries intestinales peuvent même synthétiser du GABA, un neurotransmetteur crucial pour la régulation de l’anxiété.

Les preuves s’accumulent

Plusieurs études scientifiques ont mis en évidence l’impact direct du microbiote sur notre comportement.

Une équipe de l’Université McMaster a découvert que le transfert du microbiote intestinal de souris anxieuses à des souris calmes rendait ces dernières plus anxieuses, et vice versa.

Des chercheurs du Karolinska Institute ont établi une corrélation entre la diversité du microbiote intestinal et le risque de dépression, montrant qu’une plus grande diversité microbienne est associée à un risque réduit de 20% de développer une dépression majeure.

Une étude de 2020 publiée dans Nature Neuroscience a révélé que certaines bactéries intestinales peuvent influencer la formation de la myéline dans le cerveau, affectant potentiellement la vitesse de transmission des signaux nerveux (la myéline est une sorte de couche isolante autour des neurones, qui permet aux signaux électriques de mieux se propager).

Les psychobiotiques : une révolution thérapeutique en marche

Le terme « psychobiotiques », inventé en 2013, désigne les organismes vivants qui, ingérés en quantité adéquate, produisent des bénéfices pour la santé mentale. Les recherches dans ce domaine progressent sans cesse. Des essais cliniques ont montré que certaines souches de Lactobacillus et Bifidobacterium peuvent réduire les symptômes d’anxiété de 50% chez les patients souffrant de stress chronique. Une méta-analyse de 2022 portant sur 34 études cliniques a démontré que les interventions sur le microbiote peuvent réduire les symptômes dépressifs de manière comparable aux antidépresseurs traditionnels, avec moins d’effets secondaires.

Nourrir son cerveau par l’intestin

En attendant le développement de traitements ciblés, des modifications simples de notre alimentation peuvent déjà avoir un impact significatif sur notre santé cognitive à travers les neurotransmetteurs. Autrement dit, si vous souhaitez être plus efficace dans votre action et votre gestion de tâches, nous ne pouvons que conseiller de mettre en place des éléments de nutrition qui favorisent les bactéries ayant une influence positive sur le cerveau.

Le régime méditerranéen : un modèle d’équilibre microbien

Une étude longitudinale menée sur 1200 participants par l’Université de Barcelone (2023) a démontré que le régime méditerranéen traditionnel augmente la diversité du microbiote de 25% après 12 semaines, accroît spécifiquement les populations de Bacteroidetes et Firmicutes bénéfique et réduit l’inflammation intestinale de 30% via la production accrue d’acides gras à chaîne courte

Les composants clés de ce régime incluent :

  • Les acides gras oméga-3 du poisson qui réduisent l’inflammation et favorisent la diversité microbienne
  • Les polyphénols (présents dans l’huile d’olive, le raisin, les fruits rouges) qui stimulent la croissance des bactéries productrices de GABA
  • Les fibres solubles des légumineuses qui nourrissent les bactéries productrices de butyrate, un composé crucial pour l’intégrité de la barrière intestinale

Le pouvoir des aliments fermentés

Des recherches menées à Stanford (2022) ont révélé que la consommation quotidienne d’aliments fermentés pendant 10 semaines augmente de 30% la présence de bactéries bénéfiques dans l’intestin, réduit les marqueurs d’inflammation de 20% et améliore la production de neurotransmetteurs comme la sérotonine

Parmi les aliments fermentés les plus efficaces :

  • Le kimchi : riche en Lactobacillus plantarum qui améliore la production de GABA
  • Le kéfir : il contient plus de 50 souches de probiotiques qui renforcent la barrière intestinale
  • Le kombucha : il est source de polyphénols et d’acides organiques qui nourrissent les bactéries bénéfiques
  • Le miso : il apporte des isoflavones qui stimulent la croissance des Bifidobacterium

Le rôle crucial des prébiotiques

Un prébiotique est une substance, généralement une fibre alimentaire non digestible, qui stimule la croissance ou l’activité des bonnes bactéries dans le microbiote intestinal, favorisant ainsi la santé digestive et générale. Contrairement aux probiotiques, qui sont des micro-organismes vivants (comme les bifidobactéries ou les lactobacilles) apportés par des aliments ou des compléments, les prébiotiques servent de « nourriture » pour ces bactéries bénéfiques déjà présentes dans l’intestin.

L’inuline est un type de fibre alimentaire soluble appartenant à la catégorie des fructanes, des polysaccharides constitués principalement de chaînes de molécules de fructose avec une terminaison en glucose. On la trouve naturellement dans de nombreux aliments d’origine végétale, comme la chicorée, l’ail, l’oignon, le topinambour, les asperges et la banane. L’inuline favorise la croissance et l’activité des bonnes bactéries intestinales, notamment les bifidobactéries et les lactobacilles, contribuant ainsi à un microbiote intestinal sain.

Dans l’organisme, l’inuline n’est pas digérée ni absorbée par l’intestin grêle, car nous ne possédons pas les enzymes nécessaires pour la décomposer. Elle atteint donc le côlon intacte, où elle est fermentée par les bactéries intestinales. Ce processus produit des acides gras à chaîne courte (comme le butyrate), qui apportent divers bienfaits pour la santé, notamment en renforçant la barrière intestinale, en réduisant l’inflammation et en soutenant la santé métabolique.

Une méta-analyse de 2023 publiée dans Nature Nutrition a identifié les sources de prébiotiques les plus efficaces :

Aliments riches en inuline

  • Les artichauts contiennent 5-10g d’inuline par 100g
  • L’ail stimule la croissance des Bifidobacterium de 300% (mais il risque d’impacter vos relations sociales)
  • L’oignon contient des fructo-oligosaccharides qui nourrissent sélectivement les bactéries bénéfiques
  • Les bananes vertes sont riches en amidon résistant qui augmente la production de butyrate. Idem pour l’asperge et le poireau.

Fibres fermentescibles

  • Le son d’avoine augmente les Akkermansia muciniphila, bactéries protectrices de la barrière intestinale
  • Les légumineuses (pois chiches, lentilles, haricots noirs, rouges, blancs et pois sec) sont source de galacto-oligosaccharides (GOS) qui stimulent la croissance des Lactobacillus. Les GOS traversent l’intestin grêle sans être décomposés et atteignent le côlon, où elles servent de substrat aux bactéries bénéfiques du microbiote intestinal, notamment les Lactobacillus et les Bifidobacterium.
  • Graines de lin : riches en lignanes qui favorisent la diversité microbienne

Timing et synergie alimentaire

De nouvelles recherches soulignent par ailleurs l’importance du timing dans l’alimentation pour le microbiote. La consommation d’aliments fermentés le matin à jeun maximise leur impact sur le microbiote, l’alternance de périodes de jeûne (12-16h) stimule la diversité microbienne, et la combinaison de prébiotiques et probiotiques augmente leur efficacité de 40%

L’impact négatif du sucre sur le microbiote

De plus en plus de recherches illustrent le rôle négatif voire néfaste du sucre sur notre corps, et en particulier sur notre écosystème intestinal

Perturbation de l’équilibre microbien

Une étude de l’Université de Yale (2023) a démontré qu’une consommation élevée en sucre réduit la diversité microbienne de 40% en seulement 2 semaines. De plus, le sucre favorise la prolifération de bactéries opportunistes comme Candida albicans et certaines souches pathogènes de E. coli. Enfin, la surconsommation de sucre diminue de 50% les populations de Bifidobacterium et Lactobacillus, essentielles à la production de neurotransmetteurs

Les impacts sur la barrière intestinale ne sont pas négligeables : le sucre augmente la perméabilité intestinale (« leaky gut ») de 30% après un repas riche en sucres raffinés. Or, cette perméabilité accrue permet le passage de molécules inflammatoires dans le sang. L’inflammation qui en résulte peut affecter la production de sérotonine et augmenter les risques de dépression et d’anxiété.

Effets sur la communication intestin-cerveau

La consommation régulière de sucre raffiné réduit la production d’acides gras à chaîne courte de 60ù. Ces acides gras sont essentiels à la communication entre le microbiote et le cerveau, à tel point qu’une étude de l’Imperial College London (2022) a établi un lien direct entre la consommation élevée de sucre et la diminution de la plasticité cérébrale via l’altération du microbiote.

Comment limiter l’impact du sucre :

  • Ne pas dépasser 25g de sucres ajoutés par jour (OMS)
  • Privilégier les sucres naturels des fruits, qui contiennent des fibres ralentissant leur absorption
  • Éviter les édulcorants artificiels qui peuvent également perturber le microbiote
  • Consommer des aliments fermentés après un repas sucré pour atténuer son impact

Conseils pratiques

Pour optimiser son microbiote, appliquez les recommandations suivantes :

  • Consommez au moins 30g de fibres diverses par jour
  • Intégrez 2-3 portions d’aliments fermentés quotidiennement
  • Privilégiez 7-8 portions de fruits et légumes de couleurs différentes
  • Limitez les sucres raffinés qui favorisent la croissance de bactéries pro-inflammatoires, et notamment :
    • Ne pas dépasser 25g de sucres ajoutés par jour (OMS)
    • Privilégier les sucres naturels des fruits, qui contiennent des fibres ralentissant leur absorption
    • Éviter les édulcorants artificiels qui peuvent également perturber le microbiote
  • Maintenez une hydratation adéquate (30ml/kg de poids corporel) pour faciliter le transit intestinal

Perspectives d’avenir

Les chercheurs travaillent actuellement sur des « signatures microbiennes » spécifiques associées à différents troubles mentaux, ouvrant la voie à des traitements personnalisés basés sur le profil microbien de chaque patient. Des études préliminaires suggèrent que la manipulation ciblée du microbiote pourrait un jour compléter ou même remplacer certains traitements psychiatriques traditionnels.

Le microbiote intestinal apparaît ainsi comme un nouveau frontier thérapeutique prometteur dans le traitement des troubles mentaux.

Comme le souligne le Dr Emeran Mayer, directeur du Centre G. Oppenheimer pour les neurosciences de la nutrition à UCLA : « Nous commençons à peine à comprendre comment cette communauté microscopique influence notre cerveau et notre comportement. Les découvertes des prochaines années pourraient révolutionner notre approche de la santé mentale.« 

Aller plus loin

On le voit, il est important d’optimiser sont énergie, un concept que nous abordons dans cet article Optimiser ses pics d’énergie

Un livre probablement intéressant à lire sur le sujet (entre autres) est « Are you Thinking Clearly » de Miriam Frankel et Matt Warren. Ce livre (en anglais) paru en 2022 est décrit ainsi : « Les émotions troublent-elles vraiment votre pensée ? Les habitudes vous freinent-elles ? L’IA manipule-t-elle votre esprit ? Le QI vous aide-t-il à mieux penser ? Nos pensées, actions, humeurs et décisions sont façonnées par une multitude de facteurs dont nous ne tenons généralement pas compte. De la culture au temps et au langage, en passant par la génétique, la technologie et les micro-organismes qui vivent en nous – même nos routines et habitudes inconscientes – il est clair que nous ne sommes pas toujours aux commandes. La bonne nouvelle est qu’en comprenant mieux les forces externes et internes à l’œuvre, nous pouvons minimiser leur impact sur nos vies. S’appuyant sur des recherches interdisciplinaires rigoureuses, les journalistes scientifiques Miriam Frankel et Matt Warren nous présentent des histoires et des études extraordinaires qui nous ouvrent les yeux sur le fonctionnement interne de l’esprit, remettent en question nos processus de pensée et améliorent notre prise de décision. Plus que tout, « Pensez-vous clairement ? » est un appel à se connaître soi-même, à penser largement, à penser avec audace – et à écouter.« .

Pour l’instant nous l’avons commandé sur Amazon et il n’est pas encore arrivé, mais dès que nous l’aurons lu promis nous en ferons un résumé sur gestion-de-taches.com.

Pour terminer, on notera que le sujet semble brûlant puisque paraîtra le 25 janvier prochain un livre de Katherine Hayles intitulé « Bacteria to Ai: Human Futures With Our Nonhuman Symbionts ». Dans ce livre, Hayles développe une nouvelle théorie de l’esprit—ce qu’elle appelle un cadre cognitif intégré (Integrated Cognitive Framework, ICF)—qui inclut les pratiques de création de sens des formes de vie allant des bactéries aux plantes, aux animaux, aux humains, et à certaines formes d’intelligence artificielle. Katherine Hayles avait déjà écrit « How We Became Posthuman: Virtual Bodies in Cybernetics, Literature, and Informatics« , un livre très intéressant dont nous avons parlé dans cet article sur la relation entre l’humain et la technologie.

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