MICROBIOTA GUT BRAIN AXIS

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1 MICROBIOTA GUT BRAIN AXIS SYMPOSIUM PROBIO 2015 QUÉBEC ALAIN WATIER CHUS CHUM

2 C EST BIEN MOI..

3 L étroite relation entre les émotions et la fonction intestinale nous permet de supposer d emblée que le SNC est en mesure de communiquer avec l intestin. Le risque accru de maladies et troubles digestifs tels que le SCI en période de stress intense montre la pertinence clinique de cette communication. Gut 2000;47(6): Gut 1992;33(6)

4 THE BRAIN-GUT AXIS

5 Ce système est bidirectionnel Il implique des réseaux Neurologiques Hormonaux Immunologiques Modulation cerveau et SNE Perturbation de la fonction intestinale (SII. MII )

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7 LE MICROBIOTE INTESTINAL

8 Le rôle du microbiote intestinal face au maintien de la santé et aussi comme cause de maladie La notion de communication entre le microbiote, l intestin et le cerveau Microbiote et cerveau Microbiote et comportement

9 FACTEURS INFLUANÇANT LE MICROBIOTE Génétique Métabolisme Âge Antibiotiques Probiotiques Prébiotiques Alimentation Stress Animaux à la maison Environnement rural Infection 2002, 30: Nature 2012, 488: J Clin Gastroenterol 2012, 46:S81-S84 Comp Med 2010, 60: Obesity 2012, 20: http//dx.doi.org/ /mp Sci Transl Med 2009, 1:6ra 14 Nature 2012, 486:

10 MICROBIOTE INTESTINAL Joue sur le système immunitaire Régularise la motilité intestinale Joue sur la perméabilité intestinale Permet l absorption des aliments Joue sur la distribution des graisses

11 PRÉCURSEUR DE SÉROTONINE GABA NA DOPAMINE ACÉTHYLCHOLINE SÉROTONINE Page 2

12 MICROBIOTE ET STRESS

13 Le stress active l axe HPA qui influence la composition du microbiota intestinal La séparation maternelle chez le rhésus amène à long terme une activation accrue de l axe HPA et une diminution de la flore bactérienne et un changement du type de bactéries Il y a aussi une activation immunitaire

14 Le stress chronique perturbe aussi la perméabilité de la muqueuse intestinale (leaky gut) Le stress augmente aussi la translocation bactérienne

15 PERMÉABILITÉ INTESTINALE

16 FACTEURS JOUANT SUR LA PERMÉABILITÉ Alimentation Microbiote + probiotiques Acides biliaires Stress Génétique Réactions allergiques Facteurs endoluminaux (protéases)

17 EFFETS DUMICROBIOTE INTESTINAL SUR LE COMPORTEMENT ET SUR LES ASPECTS COGNITIFS

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19 ANIMAUX AXÉNIQUES

20 ANIMAUX AXÉNIQUES Le microbiote intestinal joue un rôle dans le développement de l axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA) Un stress mineur induit chez des rats axéniques une libération exagérée d ACTH et de corticostérone La colonisation intestinale ou la prise de B. Infantis renverse la situation

21 ANIMAUX AXÉNIQUES Diminution du Brain Derived Neurotrophic factor (BDNF) Diminution de l expression NMDA dans le cortex et l hippocampe J Physiol 558, (2004)

22 ANIMAUX AXÉNIQUES Les rats axéniques sont moins anxieux lors de certaines études expérimentales (BDNF, sérotonine, glutamate) Les rats axéniques ont aussi des dysfonctions cognitives

23 ANIMAUX AXÉNIQUES Si on transplante les selles d un rat génétiquement prédisposé à l anxiété à un rat génétiquement prédisposé à l exploration et vice versa, ils echangent leur trait de caractère

24 INFECTIONS BACTÉRIENNES

25 INFECTIONS BACTÉRIENNES Trichuris muris - Augmentation de l anxiété - Diminution de BDNF - Perturbations métabolisme tryptophane - Augmentation des cytokines préinflammatoires La prise d agents anti-inflammatoires ou de Bifidobacterium longum corrigeait beaucoup de ces anomalies

26 INFECTIONS BACTÉRIENNES Citrobacter rodendum - Augmentation de l anxiété - Dysfonction cognitive (post stress) - Augmentation de corticostérone - Perturbation du BDNF - Perturbation de l expression du FOS La prise d un pré-traitement aux probiotiques 7 jours avant prévenait ces anomalies

27 PROBIOTIQUES ET MICROBIOTA-GUT-BRAIN AXIS

28 PROBIOTIQUES Lactobacillus helveticus + B. longum Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus johnsonii B. infantis Bifidobacterium breve Bifidobacterium lactis + Lactobacillus bulgaricus + Streptococcus thermophilus

29 PROBIOTIQUES Efficace pour SII Diminution de l anxiété Diminution de la réponse au stress Amélioration de l humeur Diminution du cortisol Diminution de la dépression post infarctus Diminution de la corticostérone Action sur le GABA

30 PROBIOTIQUES Diminution de l inflammation Jouent sur propriétés excitatoires des cellules entériques Jouent au niveau des relais ganglionnaires Jouent sur les cytokines pro-inflammatoires Jouent sur la concentration de trytophane Augmentent les acides gras au niveau du cerveau Jouent sur l insula Action sur le BDNF (Brain derivative nerve factor) PROBABLEMENT EN RELATION AVEC LE VAGUE

31 ANTIBIOTIQUES ET MICROBIOTA- BRAIN-GUT AXIS

32 ANTIBIOTIQUES Induisent une dysbiose intestinale - Augmentation de l hypersensibilité viscérale induite par la distension colorectale - Effet réversible par la prise de Lactobacillus paracasei

33 ANTIBIOTIQUES Induisent une dysbiose intestinale - Augmentation du comportement exploratoire - Perturbation du BDNF au niveau de l hippocampe et de l amygdale

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35 MICROBIOTE INTESTINAL ET PATHOLOGIES DU SNC

36 Douleurs SII???) Autisme Obésité Sclérose en plaque Apprentissage Mémoire

37 ET BIEN PLUS ENCORE..

38 Diabète de type II Migraine Fonction rénale Métabolisme du lait Antigènes vaccinaux Diminution des marqueurs de l inflammation Syndrome métabolique L ostéoporose post-ménopausique Caries dentaires Hyperlipidémie Insuffisance cardiaque Allergies

39 Le microbiote intestinal exerce une influence tellement vaste et diversifiée sur la physiologie humaine que nous devrions le considérer comme un organe indépendant Science 2005;308(5728):

40 Alain Watier md LMCC FRCP Professeur titulaire Gastroentérologie CHUS DU Rééducation périnéale (Lyon) Clinique anti-douleur du CHUM Clinique Pelvi Santé de Brossard Clinique de Santé de Stoke