La recherche clinique sur la relation entre le rythme circadien et le microbiote intestinal chez les patients TCC

Les neuroscientifiques sondent les liens entre les microbes intestinaux et le développement du cerveau. L'échafaudage général de l'axe cerveau-intestin-microbiote entérique comprend le système nerveux central (SNC), les systèmes neuroendocrinien et neuroimmunitaire, les bras sympathique et parasympathique du système nerveux autonome (ANS), le système nerveux entérique (ENS) et bien sûr le microbiote intestinal. Ces composants interagissent pour former un réseau réflexe complexe avec des fibres afférentes qui se projettent sur les structures intégratives du SNC et des projections efférentes sur le muscle lisse. Le microbiote intestinal régule l'homéostasie intestinale et extra-intestinale. De nombreuses preuves suggèrent que le microbiote intestinal peut également réguler la fonction et le comportement du cerveau. Les résultats de modèles animaux indiquent que des perturbations dans la composition et la fonctionnalité de certains membres du microbiote sont associées à des troubles neurophysiologiques, renforçant l'idée d'un axe microbiote-intestin-cerveau et le rôle du microbiote en tant que "gardien de la paix" dans la santé du cerveau. Il est maintenant clair que la communication intestin-cerveau est bidirectionnelle. D'une part, les changements dans la communauté microbienne affectent le comportement. D'autre part, les perturbations du comportement modifient la composition du microbiote intestinal. Étant donné que les changements dans la composition du microbiote intestinal sont associés aux altérations comportementales et cognitives, une communauté de microbiote saine est essentielle pour une régulation normale de l'axe microbiote-intestin-cerveau. Parmi les facteurs potentiels de régulation de l'axe, les métabolites microbiens pourraient être les médiateurs majeurs.

Sept millions de lésions cérébrales traumatiques (TCC) surviennent chaque année dans de nombreux pays. L'une des séquelles les plus courantes chez les patients exposés à un TBI est le sommeil perturbé, qui est particulièrement fréquent après un TBI léger. Et un autre est le trouble de la fonction intestinale.

Le sommeil est régi par l'interaction complexe entre l'homéostasie du sommeil et les rythmes circadiens du corps. Ces rythmes sont largement contrôlés par le noyau suprachiasmatique (NSC) de l'hypothalamus antérieur. Les gènes d'horloge forment la machinerie moléculaire de ce système circadien, fonctionnant via des boucles de rétroaction autorégulatrices.

Parmi les tissus périphériques vertébrés qui expriment des rythmes circadiens se trouve le système gastro-intestinal, qui présente des rythmes circadiens dans l'expression des gènes (y compris les gènes d'horloge), la motilité et la sécrétion in vivo et in vitro. Ces rythmes dépendent d'une horloge moléculaire brevetée et ils sont également coordonnés par l'entrée du SCN via le système nerveux sympathique.

Le rôle émergent du microbiome intestinal en tant que modulateur important de la fonction gastro-intestinale a récemment inclus le rôle des rythmes circadiens. Des études récentes ont suggéré que la signalisation microbienne joue un rôle essentiel dans le maintien homéostatique de la fonction intestinale avec le mécanisme circadien de l'hôte.