Sentiment intestinal : Les neurones sensoriels à l’intérieur de l’intestin informent le nerf vague (jaune) et le cerveau de l’état de nos estomacs et de nos intestins.
NICOLLE R. FULLER/Science Source
L’intestin humain est tapissé de plus de 100 millions de cellules nerveuses – c’est pratiquement un cerveau en soi. En effet, l’intestin communique avec le cerveau, libérant des hormones dans le sang qui, en l’espace d’une dizaine de minutes, nous indiquent que nous avons faim ou que nous n’aurions pas dû manger une pizza entière. Mais une nouvelle étude révèle que l’intestin a un lien beaucoup plus direct avec le cerveau, grâce à un circuit neuronal qui lui permet de transmettre des signaux en quelques secondes seulement. Ces résultats pourraient déboucher sur de nouveaux traitements de l’obésité, des troubles de l’alimentation, voire de la dépression et de l’autisme, tous liés à un dysfonctionnement de l’intestin.
L’étude révèle « un nouvel ensemble de voies qui utilisent les cellules intestinales pour communiquer rapidement avec… le tronc cérébral », explique Daniel Drucker, un clinicien-scientifique qui étudie les troubles intestinaux au Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute de Toronto, au Canada, qui n’a pas participé à ces travaux. Bien que de nombreuses questions restent en suspens avant que les implications cliniques ne soient claires, il estime que « c’est une nouvelle pièce du puzzle ».
En 2010, le neuroscientifique Diego Bohórquez de l’université Duke à Durham, en Caroline du Nord, a fait une découverte étonnante en regardant dans son microscope électronique. Les cellules entéroendocrines, qui tapissent la paroi de l’intestin et produisent des hormones qui stimulent la digestion et suppriment la faim, présentaient des protubérances en forme de pied qui ressemblent aux synapses que les neurones utilisent pour communiquer entre eux. Bohórquez savait que les cellules entéroendocrines pouvaient envoyer des messages hormonaux au système nerveux central, mais il se demandait également si elles pouvaient « parler » au cerveau à l’aide de signaux électriques, comme le font les neurones. Si tel était le cas, elles devraient envoyer les signaux par le nerf vague, qui va de l’intestin au tronc cérébral.
Il a injecté avec ses collègues un virus de la rage fluorescent, qui se transmet par les synapses neuronales, dans le côlon des souris et a attendu que les cellules entéroendocrines et leurs partenaires s’illuminent. Ces partenaires se sont avérés être des neurones vagaux, rapportent aujourd’hui les chercheurs dans Science.
Dans une boîte de Pétri, les cellules entéroendocrines ont rejoint les neurones vagaux et ont formé des connexions synaptiques entre elles. Les cellules ont même fait jaillir du glutamate, un neurotransmetteur impliqué dans l’odorat et le goût, que les neurones vagaux ont capté en 100 millisecondes – plus vite qu’un battement de cils.
C’est beaucoup plus rapide que les hormones qui peuvent voyager de l’intestin au cerveau par la circulation sanguine, dit Bohórquez. La lenteur des hormones peut être responsable de l’échec de nombreux coupe-faim qui les ciblent, dit-il. La prochaine étape consiste à étudier si cette signalisation intestin-cerveau fournit au cerveau des informations importantes sur les nutriments et la valeur calorique des aliments que nous mangeons, dit-il.
Il y a des avantages évidents à une signalisation intestin-cerveau super rapide, comme la détection des toxines et du poison, mais il peut y avoir d’autres avantages à détecter le contenu de nos intestins en temps réel, dit-il. Quels qu’ils soient, il y a de fortes chances que les avantages soient anciens – les cellules sensorielles intestinales remontent à l’un des premiers organismes multicellulaires, une créature plate appelée Trichoplax adhaerens, qui est apparue il y a environ 600 millions d’années.
Des indices supplémentaires sur la façon dont les cellules sensorielles intestinales nous profitent aujourd’hui se trouvent dans une étude distincte, publiée aujourd’hui dans Cell. Les chercheurs ont utilisé des lasers pour stimuler les neurones sensoriels qui innervent l’intestin des souris, ce qui a produit des sensations gratifiantes que les rongeurs ont travaillé dur pour répéter. La stimulation au laser a également augmenté les niveaux d’un neurotransmetteur stimulant l’humeur appelé dopamine dans le cerveau des rongeurs, ont constaté les chercheurs.
Combinés, les deux articles aident à expliquer pourquoi la stimulation du nerf vague avec un courant électrique peut traiter la dépression sévère chez les personnes, dit Ivan de Araujo, un neuroscientifique à la Icahn School of Medicine at Mount Sinai à New York, qui a dirigé l’étude Cell. Ces résultats pourraient également expliquer pourquoi, à un niveau élémentaire, manger nous fait nous sentir bien. « Même si ces neurones se trouvent à l’extérieur du cerveau, ils correspondent parfaitement à la définition des neurones de récompense » qui stimulent la motivation et augmentent le plaisir, dit-il.