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Des approches nutritionnelles ciblant le microbiome intestinal pourraient améliorer les troubles du cerveau

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Les microbiomes désignent les génomes collectifs des micro-organismes vivant dans un environnement particulier. Le microbiote fait référence à la communauté des microbes eux-mêmes. Par exemple, le tractus gastro-intestinal humain contient environ 100 000 milliards de micro-organismes (principalement des bactéries, mais aussi des virus, des champignons et des protozoaires). Ces micro-organismes jouent des rôles essentiels dans l’immunité et le métabolisme énergétique chez l’homme, allant de la santé gastro-intestinale au comportement et au fonctionnement du cerveau. Toutefois, la question de savoir si le fait de « nourrir le microbiome » peut contribuer à moduler le comportement humain et les fonctions cérébrales fait l’objet de discussions.

L’impact favorable des régimes alimentaires est médié ou modéré par l’axe microbiote-intestin-cerveau. Des études récentes ont mis en évidence des signatures du microbiote dans le cas de troubles psychiatriques. Cela a conduit au développement de thérapies ciblées sur le microbiome, connues sous le nom de « psychobiotiques ». Elles comprenaient l’administration d’organismes vivants, des interventions diététiques visant à remodeler la fonction et la composition du microbiome, et des transplantations microbiennes fécales. Parmi ces thérapies, la plus couramment testée est l’administration d’organismes probiotiques (Lactobacillus et Bifidobacterium seuls ou en association) chez les personnes souffrant de dépression clinique.

Les recherches sur l’impact des thérapies diététiques, qu’il s’agisse d’interventions diététiques complètes ou de facteurs diététiques spécifiques, sur le microbiome intestinal, sont assez limitées. Cependant, l’effet des régimes alimentaires peut être omniprésent et conduire à la neurodégénérescence et au neurodéveloppement. Ainsi, la modulation de l’axe microbiote-intestin-cerveau peut être une approche importante pour traiter et prévenir les troubles de la santé mentale. Cependant, la plupart de ces interventions n’en sont qu’à un stade précoce de la recherche, et il faut également accorder de l’importance aux limites de ces interventions.

Une nouvelle revue publiée dans le Nutrition clinique et soins métaboliques s’est concentré sur les études qui ont utilisé les interventions ciblées sur le microbiote intestinal alimentaire pour améliorer les conditions de santé mentale. Elle a également abordé certaines suggestions pour développer des interventions plus robustes et plus informatives pour les études sur le microbiome alimentaire.

Étude : Diet and the microbiota-gut-brain-axis : a primer for clinical nutrition. Crédit image : Pikovit / ShutterstockÉtude : Diet and the microbiota-gut-brain-axis : a primer for clinical nutrition. Crédit image : Pikovit / Shutterstock

L’axe microbiote-intestin-cerveau

La communication entre l’intestin et le cerveau implique principalement des voies neuroendocriniennes et immunitaires susceptibles d’être modulées par l’alimentation. Les acides gras à chaîne courte (AGCC) sont le plus souvent produits à la suite du traitement microbien des fibres alimentaires non digestibles. Les AGCC peuvent contrôler l’équilibre énergétique, le comportement alimentaire et les fonctions immunitaires.

La synthèse de plusieurs molécules neuroactives clés, telles que les catécholamines, l’acide ϒ-aminobutyrique (GABA), les métabolites du tryptophane et la sérotonine (5-HT), a lieu dans le microbiote intestinal. On a observé que ces molécules interagissent avec le système nerveux autonome ou stimulent les neurones sensoriels vagaux de l’intestin. Cela entraîne une activation neuronale dans le noyau tractus solitarius (NTS), l’endroit à partir duquel les informations sont transmises aux différentes zones du cerveau.

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Une alimentation saine comprenant des bactéries vivantes ou des composés phytochimiques peut favoriser la production d’acides gras saturés et d’autres composés bioactifs qui peuvent avoir un impact positif sur la santé métabolique et gastro-intestinale et sur les processus cérébraux. Cependant, un régime alimentaire occidental comprenant des aliments transformés et une forte teneur en sucre, en sel et en graisses saturées peut altérer la composition du microbiote et entraîner une inflammation systémique de faible intensité, qui peut être associée à des troubles métaboliques et à des pathologies gastro-intestinales, à l’obésité et à des maladies mentales.

Impact des interventions diététiques ciblées sur le microbiome intestinal sur la santé mentale

Des études récentes ont suggéré que le microbiome intestinal joue un rôle dans la santé mentale. Par exemple, un nombre plus faible de genres de bactéries productrices d’AGCS et un nombre plus élevé de genres de bactéries productrices d’acide lactique ont été associés à de nombreux troubles psychiatriques différents. En outre, des essais cliniques récents ont mis en évidence que les interventions diététiques peuvent améliorer la dépression et d’autres symptômes de troubles mentaux.

Le régime méditerranéen est l’un de ces régimes dont les effets bénéfiques sur la santé ont déjà été signalés. Il a été testé pour la première fois avec un traitement antidépresseur conventionnel dans le cadre de l’essai « SMILES » et a permis d’améliorer de manière significative les symptômes des patients souffrant de troubles dépressifs majeurs. D’autres études ont également indiqué que le régime méditerranéen était capable d’améliorer les symptômes de la dépression chez les enfants et les adultes. Cependant, la plupart de ces études se sont concentrées sur les résultats comportementaux et non sur l’impact du régime sur le microbiome intestinal.

Les aliments fermentés tels que le kombucha, le kéfir et le yaourt ont également été signalés pour améliorer la santé métabolique et gastro-intestinale. Cependant, les études sur leur impact sur le cerveau et le comportement sont limitées. Parmi les autres méthodes liées à l’alimentation permettant de cibler l’axe microbiote-intestin, citons le jeûne intermittent et les régimes cétogènes.

Comment concevoir une étude sur le régime alimentaire et le microbiome et le comportement

L’évaluation des effets du régime alimentaire sur le comportement du microbiome chez l’homme peut être confrontée à différents types de complexités. L’absence de protocoles d’évaluation ou d’interventions diététiques standardisés est l’un des défis les plus importants.

Approche pour l’évaluation des apports alimentaires

L’évaluation de l’apport alimentaire peut se faire par des méthodes directes telles que les régimes doubles, l’observation directe et les biomarqueurs nutritionnels, ou par des méthodes indirectes (auto-déclaration) telles que les questionnaires sur la fréquence des repas (FFQ), les rappels alimentaires de 24 heures et les journaux alimentaires. Cependant, toutes les méthodes subjectives dépendent de la déclaration personnelle, des perceptions et de l’expérience du participant et peuvent être sujettes à des problèmes de déclaration erronée et de biais systématique.

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Les méthodes objectives telles que les biomarqueurs nutritionnels sont exemptes de problèmes de déclaration erronée et de biais. Certains biomarqueurs nutritionnels comprennent les vitamines et minéraux totaux dans l’urine, le plasma, le sérum, l’apport énergétique, les composés phytochimiques, les métabolites de la caféine, les isoflavones, les caroténoïdes et les phytostérols. Il s’avère toutefois que l’utilisation de biomarqueurs nutritionnels en plus des données autodéclarées donne des résultats optimaux.

L’utilisation de QFP pour évaluer les apports alimentaires peut présenter plusieurs avantages, comme un coût moindre, une charge de travail réduite pour les participants et une analyse rapide et automatisée des données. Cependant, étant donné qu’il s’agit d’une auto-déclaration, elle dépend de la mémoire et est également limitée aux aliments fournis dans la liste. On a observé que les fausses déclarations dans le cas des QFP étaient plus élevées que dans d’autres méthodes, comme les journaux alimentaires. Les carnets alimentaires présentent également certaines spécificités, telles que la saisie des données qui prend du temps, une charge de travail plus importante pour les participants et des ressources humaines spécialisées en diététique. Ces limitations peuvent être réduites avec l’aide de la technologie.

Conception d’interventions diététiques ciblées sur les microbiomes

Il faut prêter attention à divers aspects de la conception d’une intervention diététique ciblant le microbiome. Il est suggéré que des facteurs tels que la durée de l’intervention, l’ampleur du changement de régime alimentaire et la concurrence du microbiote jouent un rôle important. L’évaluation des caractéristiques de base du régime alimentaire et du comportement alimentaire des participants est également nécessaire pour comprendre l’impact de l’intervention. Enfin, le participant doit être prêt à adhérer aux changements de régime, qui peuvent inclure des méthodes de cuisson inhabituelles, des aliments nouveaux et des habitudes d’achat.

Conclusion

Les études sur le régime alimentaire et le microbiome et leur impact sur la santé du cerveau est un domaine de recherche émergent. Bien que plusieurs études aient montré l’efficacité du régime alimentaire dans la régulation de la composition du microbiome qui, à son tour, améliore les troubles gastro-intestinaux, les troubles métaboliques et les maladies mentales, ces études présentent des limites qui nécessitent des travaux supplémentaires. La mise au point de nouvelles interventions diététiques implique la détermination de la durée optimale de l’intervention et le respect des spécificités du régime alimentaire. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour concevoir de nouvelles interventions diététiques et améliorer les directives nutritionnelles actuelles pour prévenir les maladies aiguës.