Effets des probiotiques sur la plasticité synaptique pendant le cycle menstruel

Le tractus gastro-intestinal (GI) humain est composé de milliards de souches bactériennes. Des travaux récents se sont concentrés sur l’étude de l’influence du microbiote intestinal sur le traitement et le fonctionnement de notre cerveau ; c'est ce qu'on appelle « l'axe intestin-cerveau ». Notre microbiote intestinal peut être modifié par l’alimentation, les antibiotiques, les prébiotiques et les probiotiques (Hemarajata et al., 2013). Les probiotiques sont des micro-organismes vivants qui, lorsqu'ils sont administrés en quantités adéquates, peuvent offrir des résultats bénéfiques pour la santé de l'hôte (Hill et al., 2014). La modulation de notre microbiote intestinal grâce aux probiotiques peut améliorer notre état émotionnel (Bagga et al., 2018 ; Messaoudi et al., 2011 ; Tillisch et al., 2013), diminuer la sensibilité à la douleur (Weizman et al., 2016), améliorer les fonctions cognitives. processus (Chung et al., 2014 ; Kim et al., 2020), augmentent les niveaux de neurotransmetteurs (Mittal et al., 2017) et modifient la connectivité fonctionnelle (Rode et al., 2022 ; Bagga et al., 2019). De plus, les probiotiques régulent les niveaux d'œstrogènes (Guo et al., 2016 ; Urbaniak et al., 2016).

Il est reconnu que les niveaux d’œstrogènes influencent le microbiote intestinal. L'intestin produit des β-glucuronidases qui sont l'enzyme nécessaire pour décomposer les œstrogènes conjugués en leur forme active (Dabek et al., 2008 ; Ervin et al., 2019). Une faible production de β-glucuronidases se produit en présence d’une diminution des niveaux de diversité bactérienne dans l’intestin. La conséquence des faibles β-glucuronidases est une réduction des formes actives d'œstrogènes (Siddiqui et al., 2022 ; Pugh et al., 2021 ; Kwa et al., 2016, Baker et al., 2017). De plus, les symptômes gastro-intestinaux augmentent pendant la menstruation (Pugh et al., 2021). Enfin, le syndrome du côlon irritable est plus répandu chez les femmes, ce qui indique un rôle possible des hormones sexuelles par rapport au microbiome intestinal (Pugh et al., 2021).

Il a été démontré que les œstrogènes ont un impact sur l'activité neuronale, la mémoire et la cognition (Inghilleri et al., 2004 ; Luine 2014). L'activité cérébrale EEG a été collectée auprès de femmes en phase folliculaire et lutéale (Brotzner et al., 2014). Lorsque les niveaux d'œstrogènes étaient les plus élevés, les oscillations individuelles de fréquence alpha (IAF) étaient les plus faibles (Brotzner et al., 2014), ces dernières étant associées à une réduction de la cognition et de la mémoire de travail (Li et al., 2023). De plus, il a été constaté que les œstrogènes réduisent le seuil de déclenchement de certains neurones, ce qui peut favoriser l'excitabilité du cortex (Gregory et al., 2019). À l’inverse, on sait que des taux élevés de progestérone augmentent l’activité du GABA, ce qui réduit l’activité neuronale (Guennoun et al., 2015). De plus, un protocole de stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) à 5 Hz a été administré sur le cortex moteur pendant la phase folliculaire précoce et tardive (Inghilleri et al., 2004). L'activité corticospinale augmentait lorsque les niveaux d'œstradiol étaient les plus élevés (Inghilleri et al., 2004), ce qui montre l'association entre l'œstradiol et la plasticité synaptique.

Collectivement, la littérature suggère que les femmes peuvent avoir une capacité réduite de plasticité synaptique pendant la phase lutéale lorsque les niveaux d'estradiol sont faibles. L'introduction d'un probiotique augmentera les β-glucuronidases, ce qui entraînera une plus grande disponibilité d'œstrogènes circulants, ce qui devrait favoriser la plasticité synaptique. On suppose qu'une augmentation de la plasticité synaptique se produira dans les phases folliculaire et lutéale en présence de probiotiques. Cette étude vise 1) à déterminer si les probiotiques peuvent augmenter la propension à la plasticité synaptique chez les femmes et 2) à déterminer s'il existe des différences dans la propension à la plasticité selon la phase du cycle menstruel.

Méthodes :

Les participants seront randomisés dans le groupe A ou le groupe B. Vingt participants seront dans le groupe A et 20 participants seront dans le groupe B. Si randomisés dans le groupe A, toutes les visites seront effectuées entre le jour 6 et le 9 (phase folliculaire médiane) lorsque les niveaux d’estradiol sont les plus élevés. En cas de randomisation dans le groupe B, toutes les visites seront effectuées entre les jours 19 et 23 (phase mi-lutéale) lorsque les niveaux de progestérone sont les plus élevés. Il s'agira d'une étude randomisée, croisée et en double insu dans laquelle les participants recevront à la fois un vrai probiotique et un probiotique placebo pendant 28 jours. Les évaluations seront acquises au cours de quatre visites (avant et après chaque intervention, séparées par un lavage de 28 jours). La pharmacie du McMaster University Medical Center (MUMC) sera responsable de la préparation des kits probiotiques en aveugle et du calendrier de randomisation. Le probiotique utilisé sera un produit disponible dans le commerce appelé Progressive Perfect Probiotic (https://www.progressivenutritional.com/products/perfect-probiotic-120-billion).

Les mesures dépendantes suivantes seront utilisées : seuil moteur actif, seuil moteur au repos, inhibition intracorticale à court intervalle, potentiels évoqués moteurs.

Ces mesures seront prises avant et après un protocole induisant une plasticité synaptique

Pour évaluer la plasticité synaptique, un TMS répétitif sera réalisé à l'aide d'une bobine en huit de 70 mm de diamètre intérieur avec un stimulateur Magstim Super Rapid2 Plus (Magstim, Whitland, Royaume-Uni). Des impulsions magnétiques biphasiques seront délivrées sur la zone motrice principale de l'hémisphère dominant pour trouver la position optimale pour susciter un MEP dans le muscle APB controlatéral. Le protocole de stimulation thêta intermittente (iTBS) sera délivré en utilisant des impulsions biphasiques en rafale de trois impulsions délivrées en trains de 6 Hz qui dureront 2 secondes, celles-ci seront suivies de 8 secondes sans impulsion délivrée. iTBS sera répété pour un total de 612 impulsions à 80 % de l'AMT (Fassett et al., 2017).