[TRAVAUX DE RECHERCHE] Axe intestin-cerveau : Comment le microbiote, et finalement l’alimantation, parviennes-ils à influencer les fonctions nerveuses ?

Chaque année, nos étudiants de 1re et 2e année du Bachelor of Science Nutrition Humaine et Sportive réalisent des travaux de recherche. Ces derniers occupent une place centrale dans leur formation. Ils leur permettent de devenir acteurs de leurs apprentissages en développant autonomie, rigueur et sens des responsabilités. À travers ces projets, les étudiants apprennent à rechercher efficacement l’information, à rédiger et argumenter, à structurer leur pensée et à présenter leurs travaux de manière professionnelle. Véritable exercice de réflexion personnelle, le travail de recherche favorise l’organisation, la discipline et l’implication, tout en constituant une étape essentielle vers la réussite et la préparation au monde professionnel. Parmi tous les travaux de recherche proposés, les trois meilleurs sont sélectionnés pour être mis à l’honneur et récompensés. Voici un résumé de celui de Élisa, étudiante en première année de Bachelor of Science Nutrition Humaine à Lille, qui a obtenu la première place.
Travaux de recherche 1

L’axe intestin-cerveau désigne la communication bidirectionnelle entre le tractus gastro-intestinal et le système nerveux central. Cette interaction influence non seulement la digestion, mais aussi les émotions, la cognition et la régulation du stress. Le nerf vague constitue la principale voie de transmission des signaux entre l’intestin et le cerveau, modulant l’activité des régions impliquées dans l’humeur et la mémoire.

Le microbiote intestinal, composé de milliards de bactéries, virus et champignons, est un acteur central de cet axe. Il participe à la digestion, à la synthèse de vitamines et à la production de neurotransmetteurs comme la sérotonine, le GABA ou la dopamine. Une dysbiose, déséquilibre du microbiote, est associée à des troubles de l’humeur, des déficits cognitifs et certaines maladies neurodégénératives, soulignant l’importance d’un microbiote équilibré pour le bien-être psychique et cognitif.

Mécanismes de communication entre microbiote et cerveau

Le microbiote communique avec le cerveau par trois voies principales :

Le microbiote communique avec le cerveau par trois voies principales :

La voie nerveuse

Via le nerf vague, certaines bactéries influencent directement l’activité neuronale dans l’amygdale et l’hippocampe, zones centrales de la régulation de l’humeur et de la mémoire. Cette interaction permet de moduler émotions, comportements et réponses au stress.

La voie immunitaire

Le microbiote régule la production de cytokines pro- et anti-inflammatoires. Une dysbiose peut induire une neuroinflammation, facteur reconnu dans le développement de troubles tels que dépression, anxiété ou schizophrénie.

La voie endocrinienne

Certaines bactéries produisent ou régulent des neurotransmetteurs (GABA, dopamine, sérotonine), influençant la motivation, le plaisir et la réponse hormonale via l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HHS). Un microbiote équilibré limite la production excessive de cortisol et favorise la résilience psychologique.

Impact de l’alimentation sur le microbiote et le cerveau

L’alimentation est un facteur clé de la composition et de la fonction du microbiote.

Régimes riches en fibres et végétaux

Ces régimes favorisent la prolifération de bactéries bénéfiques qui fermentent les fibres en acides gras à chaîne courte (AGCC), tels que le butyrate, le propionate et l’acétate. Ces métabolites protègent la barrière intestinale, régulent l’inflammation et soutiennent la neuroplasticité et la mémoire.

Régimes riches en graisses et sucres

À l’inverse, les régimes occidentaux réduisent la diversité microbienne, augmentent les bactéries pro-inflammatoires et perturbent la barrière intestinale et hémato-encéphalique, favorisant troubles cognitifs et émotionnels.

Rôle des probiotiques et prébiotiques

Les probiotiques (Lactobacillus, Bifidobacterium) améliorent l’anxiété et la dépression en modulant la production de neurotransmetteurs et en renforçant la barrière intestinale. Les prébiotiques, fibres alimentaires non digestibles, nourrissent ces bactéries bénéfiques et stimulent la production d’AGCC. Combinés, ils forment des synbiotiques aux effets renforcés sur la santé mentale.

Développement neurologique et nutrition

Chez l’enfant, le microbiote influence le développement cérébral. Une nutrition adaptée dès la naissance favorise la maturation des circuits neuronaux et une meilleure régulation émotionnelle, tandis qu’une dysbiose précoce peut contribuer à des troubles neurodéveloppementaux comme les TSA ou le TDAH.

Le microbiote intestinal est un acteur central des fonctions nerveuses, et l’alimentation constitue un levier puissant pour moduler cet axe. Des régimes riches en fibres, en prébiotiques et en probiotiques soutiennent la production de neurotransmetteurs, la neuroprotection et la résilience au stress. À l’inverse, une alimentation déséquilibrée favorise dysbiose et troubles neurologiques. Comprendre cet équilibre ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques en nutrition et santé mentale, plaçant l’alimentation au cœur de la prévention et de la prise en charge des pathologies neurologiques et psychiatriques.