Métabolites du microbiote définis comme biomarqueurs de stress chez l'Homme et comparaison avec les modèles murins

Abstract

Le microbiote intestinal et ses métabolites jouent un rôle crucial dans la régulation de la physiologie humaine, avec une reconnaissance croissante de leur implication dans la régulation du comportement et du stress. Ces métabolites sont responsables de la communication entre le microbiote et l'hôte et sont soit produits par les microbes soit dérivés de la fermentation des fibres alimentaires ou de la transformation de molécules de l'environnement et de l'hôte. Parmi ces métabolites nous nous concentrerons plus particulièrement sur le tryptophane (Trp) et ses voies métaboliques conduisant à la sérotonine (5-hydroxytryptamine), à la kynurénine (Kyn) et aux dérivés indoliques, ainsi que sur les acides gras volatils (AGV) et les acides carboxyliques tels que le lactate et le succinate. Ces métabolites sont des éléments clés pour évaluer le stress physiologique ou psychologique chez l'homme et ils sont sous le contrôle direct ou indirect du microbiote. De nombreuses expériences réalisées sur des modèles murins ont démontré leur implication dans diverses pathologies liées à des déséquilibres du microbiote, tels que la maladie inflammatoire de l'intestin ou les troubles neuropsychiatriques. La compréhension de l'équilibre complexe entre ces voies métaboliques permettra de mieux comprendre la pathogenèse des maladies humaines et ouvrira des perspectives thérapeutiques. Cette revue de littérature décrit le lien entre la maladie inflammatoire de l'intestin et les déséquilibres du microbiote, ainsi que le lien entre ces déséquilibres et les troubles neuropsychiatriques. Les résultats montrent qu'une altération du métabolisme du tryptophane est corrélée à la maladie inflammatoire de l'intestin, de même que lors de l'activation immunitaire chronique où des altérations de la voie métabolique du tryptophane pourraient intervenir dans la pathogenèse de la dépression. Ceci révèle l'implication de l'axe microbiote-intestin-cerveau, avec une diminution clé de la disponibilité de la sérotonine dans le cerveau. Nous avons évalué si une supplémentation en certains métabolites tels que les AGV pouvait atténuer les effets durables d'un stress psychosocial chronique. Des effets antidépresseurs et anxiolytiques spécifiques ont été démontrés lors de tests comportementaux.