Effets des probiotiques sur le microbiote intestinal, l'activation endocannabinoïde et immunitaire et les symptômes de fatigue chez les danseurs

Les danseurs professionnels sont souvent qualifiés d'athlètes artistiques en raison de leur niveau élevé d'activité physique et de compétition. S'entraîner à danser plus de 11,5 heures par semaine augmente le risque de blessure (femmes - principalement des blessures osseuses, hommes - principalement des ecchymoses et des blessures aux tendons). L'une des raisons de la susceptibilité accrue aux blessures chez les danseurs est le stress psychologique. Les résultats des observations indiquent que les danseurs décident souvent de continuer à s'entraîner malgré la douleur ressentie, ce qui limite la fluidité de leurs mouvements et entraîne une augmentation supplémentaire du stress. Les groupes de personnes très actifs physiquement sont plus exposés à la dyspepsie fonctionnelle (FD) et au syndrome du côlon irritable (IBS), dont la survenue est corrélée au stress chronique. En raison du stress chronique et de l'activation de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA), des processus inflammatoires dans la muqueuse gastro-intestinale sont initiés. La présence de noradrénaline augmente l'adhésion des bactéries et des virus à l'épithélium, qui à son tour module le système immunitaire dans les intestins et augmente leur inflammation. Le cortisol à action systémique provoque la fuite des cellules des jonctions serrées (JT) et une augmentation de la perméabilité de la barrière intestinale. L'inflammation stimule la sécrétion de cortisol, qui initie un nouveau cycle d'inflammation et d'affaiblissement de la fonction de barrière intestinale. En conséquence, les cytokines et les médiateurs inflammatoires libérés au cours de l'inflammation agissent directement sur les terminaisons nerveuses qui transmettent ces signaux nerveux afférents au cerveau, devenant un facteur de stress endogène.

Lorsque les facteurs de stress exogènes et endogènes se chevauchent, la perception du stress par le corps augmente, ce qui conduit finalement à des changements psychologiques, physiologiques et comportementaux.

La douleur et la dépression sont des comorbidités courantes d'origine neuropsychiatrique. L'un des systèmes de régulation du corps, qui dans les deux cas est dysfonctionnel, est le système endocannabinoïde (ECS). Il a été suggéré que ces maladies pouvaient être causées par un exercice intense et prolongé, qui perturbe la barrière intestinale, entraînant des modifications du profil des métabolites et du fonctionnement du microbiote intestinal. Le surentraînement conduit à une augmentation des niveaux de cortisol, d'adrénaline et de noradrénaline, et à la translocation de lipopolysaccharide (LPS) hors de l'intestin, augmentant la concentration de cytokines pro-inflammatoires dans le corps. Il en résulte une dérégulation de l'équilibre entre la sérotonine (5-HT), la dopamine (DA) et l'acide gamma-aminobutyrique (GABA) et la fatigue. Ces changements entraînent une activation supplémentaire du système endocannabinoïde et, à long terme, un affaiblissement des capacités d'adaptation.

Les propriétés neuromodulatrices du système cannabinoïde se manifestent par ex. dans la plasticité synaptique à court et à long terme et la modulation de la conduction de la douleur. Les résultats de la recherche indiquent que le système endocannabinoïde, en plus de son rôle clé dans la régulation de la motilité intestinale, affecte également les fonctions de sécrétion du tractus gastro-intestinal et l'intégrité de l'épithélium intestinal, ce qui peut être un moyen alternatif de réguler le système immunitaire et l'inflammation chez les les intestins.

Les récepteurs cannabinoïdes de type 1 (CB1) sont situés de manière présynaptique dans la membrane cellulaire des neurones du système nerveux central et périphérique, et leur activation inhibe la libération de nombreux neurotransmetteurs, à savoir l'acétylcholine, la noradrénaline, la dopamine, la sérotonine, le glutamate et l'acide γ-aminobutyrique. Les récepteurs cannabinoïdes de type 2 (CB2) se trouvent principalement à la surface des cellules du système immunitaire, en particulier les lymphocytes B, les macrophages et les monocytes. Leur activation inhibe la libération de cytokines pro-inflammatoires et augmente la libération de cytokines anti-inflammatoires.

Les récepteurs cannabinoïdes se trouvent à la fois dans les systèmes immunitaire et digestif. Les cannabinoïdes endogènes modifient la réponse du corps au stress en influençant l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA). Le stress entraîne une activité accrue des endocannabinoïdes qui, principalement via les récepteurs cannabinoïdes CB1, conduisent à l'inhibition de la libération de corticostéroïdes. De plus, l'activation des récepteurs CB1 dans le tractus gastro-intestinal réduit l'intensité de la conduction de la douleur (nociception), qui est induite par l'activation, par ex. Récepteurs vanilloïdes TRPV1. Il a été montré que l'inflammation au sein de l'épithélium intestinal du tractus gastro-intestinal provoque une augmentation de la conduction neurale des neurones contenant des récepteurs CB1, ce qui contribue à modifier la proportion de ces récepteurs par rapport au TRPV1 situé principalement dans la membrane cellulaire de afférences du ganglion de la racine dorsale (DRG). En conséquence, deux récepteurs différents interagissent et l'activité du récepteur TRPV1 est abolie. Les médiateurs inflammatoires libérés de l'épithélium intestinal stimulent la douleur viscérale, tandis que l'activation des récepteurs CB2 réduit probablement leur action.

Il y a des indications qu'un changement qualitatif et quantitatif du microbiote intestinal peut affecter l'activité des ligands endogènes et des médiateurs du système endocannabinoïde (ECS). Bien que les mécanismes de régulation du niveau d'endocannabinoïdes et de lipides bioactifs associés par des bactéries sélectionnées ne soient pas entièrement compris, il a été démontré qu'une supplémentation en probiotiques peut induire une augmentation de la concentration en cannabinoïdes endogènes, c'est-à-dire 2-AG, 2-OG (oléoylglycérol ) et 2-PG (palmitoylglycérol). Dans une expérience animale, l'utilisation de l'inhibition de la monoacylglycérol lipase a réduit la dégradation du 2-AG, ce qui a réduit l'endotoxémie et l'inflammation systémique. Dans une autre étude, la suppression du gène Myd88 codant pour la protéine réceptrice TLR (récepteur de type péage) dans les cellules épithéliales intestinales a modifié la composition du microbiote intestinal, diminué la synthèse d'anandamide (AEA) et augmenté la synthèse d'endocannabinoïdes anti-inflammatoires , tels que : 2-AG, 2-PG, 2 OG. Les endocannabinoïdes libérés aux propriétés anti-inflammatoires ont la capacité d'activer les récepteurs dits orphelins GPR119, qui sont associés à la sécrétion de médiateurs anti-inflammatoires. De plus, il a été démontré qu'une augmentation de la concentration de LPS induit la synthèse d'AEA et une diminution de l'hydrolase des amides d'acides gras (FAAH) dans les macrophages, ainsi qu'une augmentation de la production d'AEA dans les lymphocytes périphériques, ce qui peut être important pour la régulation de la fonction de barrière intestinale et le niveau d'inflammation. Les résultats d'études menées sur un modèle murin ont révélé l'importance du microbiote intestinal dans la régulation de l'expression du gène NAPE-PLD (phospholipase D spécifique de la n-acylphosphatidyléthanolamine), c'est-à-dire une enzyme impliquée dans la synthèse de l'anandamide et dans la régulation sélective de l'expression de l'ARNm de CB1. Dans un modèle de souris obèse, il a été observé que l'administration d'un probiotique diminuait le niveau d'expression de l'ARNm du récepteur CB1 tout en réduisant la concentration de ligand AEA et en augmentant l'expression de l'ARNm FAAH. Dans d'autres études, l'administration d'un probiotique à des souris a entraîné une diminution de la concentration de LPS dans le plasma sanguin, qui était corrélée à la fois au niveau d'AEA et à l'expression de l'ARNm de CB1 dans l'épithélium du côlon. Dans des expériences in vitro et in vivo sur des modèles animaux, il a été observé que les récepteurs CB2 sont activés lorsqu'un déséquilibre du système immunitaire inné se produit. Les inflammasomes NLRP3 sont supprimés par l'autophagie, un mécanisme qui peut être impliqué dans la suppression de l'inflammation et la régulation de la barrière intestinale, par ex. dans le syndrome du côlon irritable. Un autre facteur qui est un inhibiteur potentiel de NLRP3 est le métabolite du microbiote intestinal, le butyrate, qui appartient aux acides gras à chaîne courte. Son action a un effet positif sur les fonctions des cellules épithéliales intestinales et la stabilité de la barrière intestinale. Dans des études menées sur des souris sans germes, après le transfert du microbiote intestinal, le métabolisme des endocannabinoïdes dans le tractus gastro-intestinal a changé. L'utilisation d'une thérapie probiotique chez des souris atteintes d'une dysbiose intestinale précédemment induite a modifié l'activation des récepteurs endocannabinoïdes, le comportement des animaux et une diminution de l'inflammation intestinale. D'autres résultats de recherche indiquent que l'inhibition du récepteur CB1 chez les souris obèses stimule la sécrétion de mucine, qui est la principale source de nutriments pour le développement d'Akkermansia muciniphila. Cette observation confirme les résultats d'études d'autres auteurs, qui ont démontré la possibilité d'une régulation des récepteurs CB2 par certaines espèces de bactéries intestinales et la réponse immunitaire associée.

Les mécanismes de transmission des signaux inflammatoires de l'intestin au SNC ne sont pas complètement élucidés. Les résultats de la recherche indiquent cependant que l'inflammation systémique accompagnant les symptômes dépressifs est associée à des modifications de l'écosystème du microbiote intestinal et à la production d'AGCC et d'autres métabolites de nature neurobiologique. De plus, cela peut également entraîner des modifications de la synthèse et de la libération des endocannabinoïdes ou des voies métaboliques du tryptophane et de la kynurénine (KYN). Jusqu'à présent, il a été observé qu'il existe un lien entre l'ECS et la voie de la kynurénine dans les troubles neurologiques tels que l'épilepsie ou les migraines, qui sont associés à une stimulation cellulaire excessive et à une excitotoxicité. Les derniers résultats de la recherche indiquent la possibilité de modifier les transformations du tryptophane et de la kynurénine par la thérapie probiotique.

Il existe un nombre limité de recherches humaines sur le rôle du microbiote intestinal dans la modulation de l'ECS. La littérature disponible manque d'études décrivant la relation entre les modifications du microbiote intestinal et de son métabolome sous l'influence d'une thérapie probiotique ciblée et multi-souches sur la réponse du système endocannabinoïde et immunitaire chez les personnes soumises à un stress physique et mental élevé. Les observations qui seront faites chez les danseurs supplémentés avec un probiotique multi souches contenant du Lactobacillus helveticus Rosell-52 et du Bifidobacterium longum Rosell-175 pourraient aider à trouver des outils efficaces dans le traitement des troubles gastro-intestinaux et du stress qui y est lié. Un mécanisme potentiel derrière cette action pourrait être la restauration du microbiote intestinal normal et du profil de ses métabolites, ainsi que l'amélioration de la barrière intestinale et de la fonction endocannabinoïde.