En élevage, on parle fréquemment de flore intestinale équilibrée, d’action sur le microbiote dans l’intérêt d’améliorer les niveaux de productions. Que ce soit en ruminant, en porc ou en volailles, le « microbiote » fascine par ses pouvoirs sur la santé, le comportement …. Comment cet « organe » mystérieux agit-il ? On entend parfois l’expression « 2ème cerveau », mais comment dialogue ces 2 entités ?
Vive le microbiote fonctionnel !
Une vision simplifiée du microbiote digestif serait de dire qu’il est composé de :
- bactéries néfastes (E. coli, Clostridium)
- et de bactéries bénéfiques (Lactobacilles, Bifidobactéries),
La réalité est plus complexe puisque cela dépend des souches bactériennes et de leurs fonctions. Chaque bactérie peut présenter plusieurs fonctions mais des bactéries différentes peuvent aussi présenter des fonctions similaires ; ainsi des microbiotes différents pourraient très bien présenter les mêmes fonctions globales.
Intestin et cerveau : Comment communiquent-t-ils ?
Avant de comprendre comment intestin et cerveau communiquent, on a surtout cherché à modifier la composition du microbiote vers un équilibre qui semblait plus prometteur. L’utilisation de certains additifs alimentaires (prébiotiques, probiotiques, huiles essentielles, extraits de plantes) peut modifier sa composition et ses fonctions. Pourtant vous pourrez aussi constater qu’il peut être modifié dans certaines conditions telles que le stress ou certaines pathologies.
De fait, il existe un axe qui lie de manière bidirectionnelle intestin-microbiote et le cerveau : plus communément appelé l’axe « microbiote-intestin-cerveau ». Cet axe implique des voies nerveuses, immunitaires, ou encore endocrines ou métaboliques.
Axe intestin-cerveau, ou cerveau-intestin : dans quel sens circule l’information ?
L’axe intestin-cerveau a été particulièrement étudié chez l’Homme et chez la souris (en tant que modèle pour l’Homme). Chez l’Homme il a été démontré que le modèle descendant, du cerveau vers l’intestin (axe cerveau-microbiote), pouvait par exemple résulter d’un stress chronique ou encore d’un événement traumatisant de la vie. Le cerveau active alors le Système Nerveux Autonome et l’axe Hypothalamo-Hypophyso-Surrénalien qui vont agir sur la plasticité neuronale du Système Nerveux Entérique. Ceci va entrainer une augmentation de la sensibilité intestinale et de la perméabilité intestinale ou encore une altération du microbiote.
A l’inverse, le modèle ascendant, de l’intestin vers le cerveau (axe microbiote-cerveau), est déclenché par une altération de la flore intestinale, une infection gastrointestinale ou encore une inflammation intestinale. Ces événements altèrent la plasticité neuronale du système nerveux entérique, ce qui va, via différentes fibres altérer le comportement ou entrainer des troubles psychologiques.
Source : Al-Asmakh et al. -2012- Gut microbial communities modulating brain development and function
L’axe intestin-cerveau est maintenant très décrit dans des pathologies telles que Parkinson, Alzheimer ou encore l’autisme. En effet, il semblerait que ces maladies cérébrales découlent en réalité d’une altération du microbiote, avec une diminution de la diversité bactérienne mais aussi une diminution de certaines bactéries à connotation positive et à l’inverse une sur-représentation de certaines bactéries à connotation négative.
Qu’en est-il chez les animaux d’élevage ?
Microbiote : un enjeu réel pour la production animale
Bien que l’axe intestin-cerveau ou cerveau-microbiote ait surtout été décrit chez l’Homme ou chez la souris, il est valable chez toutes les espèces animales. Ces dernières années, de plus en plus d’études se sont intéressées à cet axe chez les animaux d’élevage. Ces études montrent que le microbiote intestinal est capable d’influencer leur comportement (axe microbiote-cerveau) mais aussi que le cerveau influence la santé digestive (axe cerveau-microbiote).
Du modèle scientifique
Par exemple, une étude menée chez la caille axénique a montré que l’absence de microbiote réduisait la réactivité émotionnelle en situation de peur (Kraimi et al. -2018- Absence of gut microbiota reduces emotional reactivity in Japanese quails). Ces mêmes auteurs ont aussi montré son impact sur la réactivité émotionnelle en sélectionnant deux types de lignées de cailles, une ayant facilement peur (E+) et l’autre moins facilement effrayée (E-). Des cailles axéniques de la lignée E+ ont été inoculées avec du microbiote de cailles E+ ou E- et celles ayant reçu le microbiote E- ont montré moins de réactivité émotionnelle que celles ayant reçu le microbiote E+ (Kraimi et al. -2019- Effects of a gut microbiota transfer on emotional reactivity in Japanese quails).
A l’application terrain
Un bon exemple de l’existence de l’axe cerveau-microbiote chez le porc est l’effet du stress du sevrage sur le microbiote intestinal. Ce sevrage est en effet une liste d’événements traumatisants pour l’animal : séparation de la mère, répartition avec de nouveaux congénères, changement d’aliment, de lieu de vie ; autant d’éléments stressants qui expliquent que l’on observe des diarrhées non spécifiques chez les porcelets à ce moment de leur vie. Une étude de 2018 montre d’ailleurs que le stress du sevrage a entrainé une modification de la flore microbienne avec un déséquilibre du ratio pathogène/non pathogène, une modification de ses fonctions mais aussi une altération du profil microbien métabolique intestinal (Li et al. -2018- Weaning stress perturbs gut microbiome and its metabolic profile in piglets).
