Comment les bactéries intestinales vous aident à faire de l’exercice en envoyant des coups de dopamine au cerveau

Une nouvelle étude convaincante a identifié une voie intestin-cerveau chez la souris qui relie des bactéries intestinales spécifiques à la motivation d’un animal à faire de l’exercice. Si la même voie est confirmée chez l’homme, cela pourrait signifier que la modification de son microbiome peut aider à susciter un désir d’exercice.

La relation entre l’exercice et les bactéries intestinales est un domaine relativement nouveau du monde de la recherche sur le microbiome. Il y a quelques années, des chercheurs de la Harvard Medical School présenté une hypothèse convaincante: les microbes vivant dans nos intestins pourraient-ils influencer nos performances sportives ?

En étudiant les microbiomes de 15 coureurs de marathon d’élite, la recherche a révélé non seulement que des espèces bactériennes spécifiques étaient détectées en plus grande abondance chez les athlètes par rapport aux individus normaux, mais qu’il y avait des changements intrigants dans les microbiomes des coureurs avant et après, un grand marathon. L’étude a émis l’hypothèse que certaines bactéries pourraient être “amélioration des performances.”

UNE étude plus récente a poussé l’hypothèse un peu plus loin et a demandé si les bactéries intestinales avaient un impact sur la motivation à faire de l’exercice. Cette recherche a révélé que des souris en bonne santé réduisaient leur intérêt à courir sur une roue après que les antibiotiques aient éliminé de larges pans de leurs bactéries intestinales.

Ainsi, pour étudier de manière approfondie toute association possible entre l’intestin et la motivation à l’exercice, une équipe de chercheurs de la Perelman School of Medicine a commencé ses recherches à la case départ. Ils ont rassemblé plusieurs centaines de souris génétiquement diverses et ont recherché toutes les différences biologiques fondamentales qui pourraient expliquer les variabilités des performances physiques de chaque animal.

La première analyse a creusé les différences génomiques entre chaque animal. Malgré la réalisation d’études associatives massives à l’échelle du génome, les chercheurs n’ont trouvé aucune caractéristique génétique particulière qui différencie les souris qui ont passé beaucoup de temps à faire de l’exercice volontairement de celles qui ont choisi de faire peu d’exercice.

En ce qui concerne le microbiome, cependant, les chercheurs ont découvert que les bactéries intestinales semblaient être la clé. Non seulement le traitement antibiotique a réduit l’intérêt des animaux pour l’exercice d’environ 50 %, mais les chercheurs se sont concentrés sur deux espèces bactériennes spécifiques qui semblaient influencer principalement les préférences en matière d’exercice : Eubactérie rectale et Coprococcus eutactus.

Jusqu’ici, tout va bien, mais toutes les preuves étaient encore associatives. Les chercheurs ont voulu comprendre comment certaines bactéries pourraient influencer directement la motivation à faire de l’exercice.

En zoomant sur le cerveau des souris, les chercheurs ont découvert que l’exercice déclenchait une voie de signalisation de la dopamine intestin-cerveau. Les neurones sensoriels du côlon semblaient être stimulés après l’exercice, et ces neurones envoyaient des signaux au cerveau qui entraînaient la libération de dopamine dans le striatum, une région qui contrôle le mouvement et la récompense.

Et qu’est-ce qui activait ces signaux sensoriels dans l’intestin ? Vous l’avez deviné, les deux espèces bactériennes étaient auparavant associées à une performance physique accrue. Les deux types de bactéries exprimaient des métabolites appelés amides d’acides gras (FAA), et ces molécules stimulaient les neurones sensoriels de l’intestin qui parlaient ensuite au cerveau.

Parmi les nombreuses questions fascinantes soulevées par ces découvertes, les chercheurs suggèrent que la plus curieuse est peut-être l’origine évolutive de ce mécanisme symbiotique. Une hypothèse soulevée dans l’étude est que la disponibilité limitée de certains nutriments dans un environnement donné pourrait propager une population bactérienne intestinale spécifique plus propice à une activité physique prolongée. Donc, essentiellement, pour rester en bonne santé, un animal devait être motivé pour passer beaucoup de temps à chercher différents aliments.

UNE commentaire sur l’étuded’une paire de biologistes de l’Université de Californie à Los Angeles, présente une hypothèse différente, notant que la relation peut être moins liée à l’activité physique induite par la dopamine et plus liée aux fonctions de signalisation de la douleur des mêmes neurones sensoriels intestinaux.

“L’explication évolutive d’un tel contrôle régulateur par les microbes sur la fonction cognitive de leur hôte est déconcertante”, écrivent les chercheurs, qui n’ont pas travaillé sur la nouvelle étude. “Il est possible que l’effet observé soit une coïncidence secondaire aux fonctions intestinales locales des molécules produites par les bactéries. Étant donné que les neurones sensoriels exprimant TRPV1 véhiculent également une signalisation liée à la douleur, une explication alternative pourrait impliquer une interdépendance bénéfique dans la relation entre la santé intestinale et la capacité à pratiquer des activités physiques consommatrices d’énergie.”

Bien sûr, il est important d’ajouter la mise en garde que ces découvertes n’ont jusqu’à présent été démontrées que chez la souris. D’autres travaux devront valider si une voie intestin-cerveau similaire est trouvée chez l’homme.

Mais, s’il est confirmé chez l’homme, les implications pour les futures interventions thérapeutiques sont importantes. Non seulement il est plausible de spéculer sur le potentiel d’un régime alimentaire, d’un mode de vie ou d’une supplémentation en métabolites pour aider la motivation d’une personne à faire de l’exercice, mais, plus généralement, les chercheurs indiquent qu’il est probable que d’autres neurotransmetteurs et voies dépendant de la dopamine pourraient être affectés par l’intestin. Cela signifierait qu’il est possible qu’une variété de troubles de l’humeur puisse être influencée par le microbiome.

“Il ouvre ainsi la voie au concept plus général d'”interoceptomimétiques” – des molécules qui stimulent les voies sensorielles afférentes et influencent ainsi l’activité cérébrale par intervention périphérique “, concluent les chercheurs dans l’étude. “Si elles s’appliquent aux humains, nos découvertes impliquent que les interoceptomimétiques qui stimulent la motivation pour l’exercice pourraient présenter une puissante opportunité de contrer l’impact néfaste sur la santé d’un mode de vie sédentaire.”

La nouvelle étude a été publiée dans La nature.

Source: Penn médecine

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